1、例說設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)題的解法設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)是對(duì)原有實(shí)驗(yàn)知識(shí)的再認(rèn)識(shí)和再加工，大致可分為：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格等五個(gè)方面，試題一般涉及其中的一個(gè)或幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)。這類題的設(shè)計(jì)思路和過程通常是：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?確定實(shí)驗(yàn)原理-確定需要測(cè)量的物理量-選擇實(shí)驗(yàn)器材-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟-處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。例1（2019年北京市）已知空氣可以傳播聲音，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，證明固體也能夠傳播聲音。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)所需要的器材、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論。要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)具有可行性，要符合安全原則。（1）實(shí)驗(yàn)器材：（2）實(shí)驗(yàn)步驟：（3）實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論：解析本題只明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康模渌鼛讉€(gè)方

2、面都是開放的，需要根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)方法，自選器材進(jìn)行解答：方法一：實(shí)驗(yàn)器材：大廣口瓶、橡皮塞、小鬧鐘。實(shí)驗(yàn)步驟：把小鬧鐘調(diào)至響鈴狀態(tài)，然后輕放于大廣口瓶中，聽小鬧鐘的鈴聲，要求能聽到明顯的鈴聲。用橡皮塞蓋在大廣口瓶的瓶口上并塞緊，要求不漏氣。然后，再聽小鬧鐘的鈴聲。實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論：瓶?jī)?nèi)空氣與瓶外空氣完全被大廣口瓶和橡皮塞隔離，如果第二次仍能聽到小鬧鐘的鈴聲，則可證明聽到的鈴聲是通過大廣口瓶和橡皮塞傳播出來(lái)的，即固體也能傳播聲音。方法二：實(shí)驗(yàn)器材：白紙、鉛筆、長(zhǎng)條桌。實(shí)驗(yàn)步驟：同學(xué)甲在長(zhǎng)條桌的一端用鉛筆在白紙上用力均勻地寫“一”，同時(shí)同學(xué)乙在桌子的另一端把耳朵貼在桌面上聽聲音，重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn)，都可以

3、清楚地聽到寫“一”時(shí)的聲音。同學(xué)乙將耳朵離開桌面（注意調(diào)整耳朵與筆的距離，保證與上幾次實(shí)驗(yàn)相比，耳朵與筆的距離相同），同學(xué)甲在相同條件下繼續(xù)寫“一”，重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn)，都聽不到甲在白紙上寫“一”的聲音。實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論：在相同條件下，耳朵貼在桌面上聽得到聲音，在空氣中則聽不到聲音，說明聽到的聲音是通過桌子傳播的，即固體可以傳播聲音。例2（2019年連云港）現(xiàn)提供如下器材：正方體物塊（密度大于水的密度）、天平（附砝碼）、彈簧測(cè)力計(jì)、溢水杯、燒杯、刻度尺、細(xì)線、水（水的密度已知）。根據(jù)以上器材可以設(shè)計(jì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)，如下表中的示例：測(cè)定正方體物塊的密度。請(qǐng)選用器材設(shè)計(jì)兩個(gè)測(cè)定物塊浸沒在水中所受浮力的實(shí)驗(yàn)，按示

4、例的表達(dá)形式完成下表內(nèi)容：表達(dá)式所用器材及測(cè)量的物理量（并用符號(hào)表示）所用器材及測(cè)量的物理量（并用符號(hào)表示）表達(dá)式示例：測(cè)物塊的密度用刻度尺測(cè)物塊邊長(zhǎng)L,用天平測(cè)物塊的質(zhì)量m測(cè)物塊受到的浮力方法一測(cè)物塊受到的浮力方法二解析本題的特點(diǎn)是根據(jù)所給器材及案例，先確定實(shí)驗(yàn)原理，再選定器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：方法一：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)由正方體物塊重G,讀出正方體物塊浸沒在水中不同深度時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，則正方體物塊的浮力。方法二：將正方體物塊浸沒在盛滿水的溢水杯中，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出正方體物塊在不同深度處排入燒杯中的水重，根據(jù)阿基米德原理。則正方體物塊受到的浮力。方法三：用天平稱出裝有適量水的燒杯的質(zhì)量m1，將正

5、方體物塊浸沒在水中不同深度處（正方體物塊不接觸底和側(cè)壁），測(cè)出此時(shí)燒杯的總質(zhì)量m2正方體物塊對(duì)杯中水的壓力，因?yàn)閴毫與正方體物塊的浮力是相互的，所以正方體物塊的浮力=。例3（2019年無(wú)錫市）為探究滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：如果要想利用此實(shí)驗(yàn)來(lái)探究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的關(guān)系，應(yīng)設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)步驟？在探究滑動(dòng)摩擦力的大小是否與物體間的接觸面積有關(guān)時(shí)，小明先后用大、小木塊按照?qǐng)D甲所示的方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。小明的做法是否正確？為什么？在研究此問題時(shí)，小紅設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)一端固定，另一端鉤住長(zhǎng)方形木塊，木塊下面是一長(zhǎng)木板，實(shí)驗(yàn)時(shí)拖拉長(zhǎng)木板，然后讀出彈簧力計(jì)的示數(shù)，即可測(cè)出木塊和木板之間的摩擦力。小明看了小紅的實(shí)驗(yàn)后，認(rèn)為小紅設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。對(duì)此你能說出其中的原因嗎？解析這類題的特點(diǎn)是在所給的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，可能有不當(dāng)之處，要求指出并改進(jìn)，更靈活地考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。本題既有實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)又有對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)，綜合性較強(qiáng)，學(xué)生可以利用控制變量的方法逐步去解決。答案如下：用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，使它做勻速直線運(yùn)動(dòng)