专题13 实验方案的设计与评价.docx

专题13实验方案的设计与评价

考点分布

考查频率

命题趋势

考点1实验方案的设计

☆☆☆

探究性实验需掌握实验的设计过程，利用控制变量法等科学方法，对实验过程进行评价，并且提出实验的不足。

考点2实验方案的评价

☆☆☆

知识导图

考点突破

■考点一实验方案的设计?

典例1：（2021·温州）科学兴趣小组探究植物进行呼吸作用时，发现温度会影响菠菜呼吸作用的强度。于是他们对“菠菜在哪一温度下呼吸作用最强”进行实验探究。

（1）选择下列器材，写出本实验的步骤。

器材：如图所示的恒温箱（温度可调节）、装置甲（塑料袋有透明和不透明两种），电子天平，若干新鲜菠菜。

（2）植物呼吸作用会消耗有机物。因此小明认为上述实验中，也可以通过比较实验前后菠菜质量减小的快慢来判断呼吸作用的强弱。你是否赞同他的观点并说明理由：

◆变式训练1：（2022·温州模拟）学校项目化小组要制作一艘“化学船”，其部分评价量表如下表所示。小温设计了如图模型，该模型的原理是：漏斗流下的液体A与塑料罐里的物质B反应，产生大量的气体。气体从尾部玻璃管喷出，产生动力使船前进。

“化学船”模型评价表（节选）

评价指标

优秀

良好

待改进

指标一

船体稳定

船体略有倾斜，但不影响行驶

▲

指标二

航行速度可调

航行速度不可调

不能行驶

（1）将量表中“指标一”的待改进内容补充完整：。

（2）气体从尾部玻璃管喷出，使船获得向前的动力，这说明了。

（3）在制作“化学船”时，有以下几种器材和药品可供选择。

器材：长颈漏斗、分液漏斗

药品：稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、大理石

为使得该作品的指标二到达优秀，你会选择哪些器材和药品，请简要说明理由：。

典例2：（2023·温州模拟）小明想在家中测量食盐的密度，现有电子秤、玻璃杯2个、勺子、滴管、记号笔、足量的清水和食盐。

（1）请你帮助小明写出实验步骤完成测量(测量的各量用字母表示，清水的密度为ρ0)。

（2）转换法是实验中常用的方法，请在教材的实验里举一例并写出转换法中相对应的量。

◆变式训练2：（2022·南湖模拟）小科同学计划做一个电子秤模型，如图1是他设计的结构图。U0=6V，R0=15Ω，AB是一根长度为15cm，阻值为15Ω的均匀导体，O是一个能在滑杆上自由移动的滑块，滑片P和轻质杠杆OD均连接在滑块O上，且OC：CD=1：9。轻质杠杆始终水平平衡。弹簧受力时伸长量变化如图2所示，轻质托盘上未放置物体时，滑片P刚好位于A处，此时弹簧的伸长量为0。当被测物体放置于托盘上时，可以通过电压表示数读出被测物体的质量。

[项目一]标注刻度

（1）当托盘上未放置物体时，闭合开关，电压表指针对准V处，标为0刻度。

（2）当电压表读数为1V时，托盘中物体质量是多少？

（3）[项目二]评价与改进

小科认为该模型还不够完善，若使用-段时间后，电源电压减小，则测量结果会不准确。针对这一问题，他提出了如下改进方案：①将定值电阻R0改为大小合适的滑动变阻器，且在滑动变阻：器两端并联一个电压表；②将定值电阻R0改为大小合适的滑动变阻器，且在电路中串联一个电流表；③将定值电阻R0改为大小合适的滑动变阻器，且分别在电源和滑动变阻器两端各并联一个电压表。选择一种你认为合理的方案，并说出当电源电压减小时．该如何调整滑动变阻器，才会使测量结果准确。

■考点二实验方案的评价?

典例1：（2023·江山模拟）在项目化学习中：小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针，指南针制作过程如下：

步骤Ⅰ：取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦缝衣针10余次(如图甲)，使缝衣针磁化。

步骤Ⅱ：将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧，如图乙所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。

步骤Ⅲ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。

步骤Ⅳ：在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表(如图丙)

“自制指南针”评价量表（节选）

评价指标

优秀

合格

待改进

指标一

指针磁性强，且能自由转动

指针磁性强，不能自由转动

指针磁性弱，不能自由转动

指标二

能准确指示南北方向，能保持水平平衡

能较准确指示南北方向，不能保持水平平衡

不能指示南北方向，不能保持平衡

（1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为极。

（2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，应如何操作。

（