论证性实验设计包括：

证伪：题中观点是错误的；设计实验时侧重举出反例

（设计实验时均要控制变量或消除次要因素的影响）

证实：题中观点是正确的；设计实验时应举出“正”“反”两例对比或通过改变自变量“两次”实验对比

证是否有关：研究量的测量方法

分类讨论

例 1 ．在学习运动和力的关系时 , 小明和小华提出下面的观点（见图）。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明他们的观点是不正确的。（ 3 分）（ 1 ）写出你选用的物品或实验器材∶（ 2 ）简述实验方法及实验现象∶

36 ．（ 1 ）小车、长木板 （ 1 分） （ 2 ）用力推着小车在水平放置的长木板上运动，（ 1 分） 撤销推力，小车继续在木板上运动 （ 1 分）

证伪 : 举 1 个反例，把应该有的现象描述出来

例 2 ．在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中 , 小军同学认为滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小有关。请你利用已有的器材设计一个实验，说明小军的认识是不正确的。①实验器材：一端装有定滑轮的长木板、带挂钩的木块一个、细线若干、还需补充的是　　　　。②实验步骤：③实验结论：

（ 1 ）弹簧测力计 （ 1 分）（ 2 ）主要步骤：① 调节弹簧测力计使指针指零刻线。（ 1 分）② 将系好细绳的木块放在水平放置的长木板上，细绳绕过定滑轮，用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动绳端，使木块在长木板上做匀速直线运动。在表格中记录弹簧测力计的示数。（ 1分） ③ 改变拉动木块的速度，重复步骤②，共作出3 次。（ 1 分） (3) 因为物体匀速直线运动，由二力平衡， f 摩

=F 拉。弹簧测力计示数不变，说明摩擦力不变。说明小龙的认识是错误的。（ 1 分）

17 、（ 09 西一）晓伟手边有两块体积大小不同的正方体 M1 和 M2 。 M1 和 M2 的材料相同、表面粗糙程度也相同。晓伟用弹簧测力计沿水平方向先后拉着 M1 、 M2 在水平放置的长木板上做匀速直线运动时，测得弹簧测力计第一次的拉力大于第二次的拉力。于是得出“接触面的粗糙程度一定时，接触面积越大，滑动摩擦力越大”的结论。从上述实验过程看，晓伟的实验结论是不可靠的。请你利用上述器材，重新设计实验。

（ 1 ）将弹簧测力计调零；按如图所示组装实验器材，将长木板放在水平桌面上，使细线沿水平方向拉着木块，绕过定滑轮后细线沿竖直方向。

（ 2 ）把 M1 放在 M2 上，用弹簧测力计竖直向上匀速施加拉力，使整体在长木板上做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数为 F1 ；

（ 3 ）把 M2 放在 M1 上，用弹簧测力计竖直向上匀速施加拉力，使整体在长木板上做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数为 F2 ；

实验现象是： F1= F2 ，因为物体匀速直线运动，所以 f=F 拉，所以 F1=F2=f, 在接触面粗糙程度不变，但受力面积改变时，摩擦力未变所以小军的认识不正确。

（ 09 昌二）小红为探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，她将一高为 10cm 的金属圆柱体挂在弹簧测力计下缓慢浸入 40cm 深的水中，如图 23 所示，在圆柱下降过程中，记录圆柱体下表面所处深度 h 和弹簧测力计相应的示数 F 。实验数据如下表所示。她分析前 6 组测量数据得出：金属圆柱体受到的浮力与金属圆柱体下面积浸入水中的深度 h 成正比。

请你用只利用小红使用的器材，设计一个实验，说明她的结论是不正确的。

FGF 浮

•用调好的弹簧测力计测金属块在空气中的重力 G

•当金属圆柱全部浸入水中后 , 再逐渐增加深度 ,.

•实验现象和简要分析 :

•当金属圆柱体全部浸入水中后 , 在水中增加浸入深度 , 会发现弹簧测力计示数不再发生变化 , 根据 F 浮 =G-F 拉。可知 , 浮力不变 . 所以小红的结论是错误的 .

• 5 、漂浮在液体中的物体比沉在液体中的物体受到的浮力大。请你选择适当的实验器材，设计一个实验证明他的他的说法是错误的。

图 23

木块

铁块

密度大的物体在水中受的浮力小，密度小的物体在水中受的浮力大。请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，用实验来说明小明的观点是错误的。

类似浮力问题方法一：量筒测 v排，根据公式算浮力

方法二：弹簧测力计测浮力，漂浮 物体测重力 G=F 浮

方法一：量筒测 v排，根据公式算浮力实验器材：体积相同的木块和铁块、量筒、水。实验步骤：（ 1 ）在量筒中装入一定量的水，记录水面到达的刻度为 V0 （ 2 ）将木块放入量筒中，木块漂浮在水面上，记录水面到达的刻度为 V1 （ 3 ）将铁块放入量筒中，铁块下沉到量筒底部，记录水面到达的刻度为 V2（ 4 ）根据公式 F浮 =ρ液 g（ V-V0 ）分别算出木块和铁块所受浮力。 （ 5 ）因为 F浮铁＞ F浮木，所以漂浮物体浮力大是错误的。

方法二：弹簧测力计测浮力，漂浮物体测重力 G=F 浮

• （ 1 ）实验器材：弹簧测力计、体积相同的铁块和铝块、装有适量水的烧杯、细线。

• （ 2 ）实验过程：用细线把铁块系挂在调好的弹簧测力计下，测出铁块重G铁，将铁块浸没在水中，待铁块静止时读出弹簧测力计的示数 F 1 ；再用弹簧测力计测出铝块重G铝，将铝块浸没在水中，待铝块静止时读出弹簧测力计的示数 F 2 。 计算 F浮 1=G铁 -F 1 和 F浮 2=G铝 -F 2 。

• （ 3 ）分析与结论：因为 F浮 1=F浮 2 ，说明浮力与物体密度无关。

在探究大气压是否存在的实验中，李老师用一次性纸杯装满水，用硬纸板盖住杯口，倒置过来，如图 24 所示。发现硬纸板不掉，水也不从杯中流出。李老师解释：硬纸板不掉是因为大气压的作用。可是小娅同学认为，纸板不掉是因为水粘住了纸板的缘故。你能否在此实验的基础上，进一步实验 ( 可补充辅助工具 ) 来消除这种疑问，请简述实验过程。

覆杯实验也可证明大气压的存在

用一根针在一次性纸杯的底部或侧壁扎一个小孔，空气进入杯内，纸板落下，杯内水流出，证明纸板不是被水粘住的。　

小刚同学为了探究小灯泡消耗的电功率与电阻的关系，做了如图 17 所示的实验，图中灯泡 L1的电阻为 R1 ，灯泡 L2 的电阻为 R2 且 R1>R2 ，小刚闭合开关后，发现灯泡 L2 比 L1亮，因此小刚认为，灯泡电阻越小，小灯泡消耗的电功率越大，请你利用图 16 所示的器材，设计一个实验证明小刚的结论是错误的。 L1

L2

S

图 17

• （ 1）如图 3（ 1分）• （ 2）将 L1和 L2串联在电路中， R1>R2，

灯泡 L1却比 L2亮，此时灯泡电阻越小，消耗的电功率越小，所以，小刚的说法“灯泡电阻越小，消耗的电功率越大”是错误的。（ 2分）

图 3

L1 L2

S

例 3 ．请你设计一个简单的实验，探究浮力的大小与液体的密度是否有关。实验器材： ；实验步骤： ；实验分析及结论： 。

证“是否有关”要求分类讨论，注意控制变量认清自变量

思路：改变液体密度，控制已知的影响因素，测量浮力是否变化，并讨论

实验器材：弹簧测力计、铁块、烧杯、足量的水和酒精、细线（ 1 分）实验步骤：（ 1 ）用细线系好铁块挂在弹簧测力 计下，记录测力计示数为 G；（ 1 分）（ 2 ）将铁块浸没在水中，记录测力计示数为 F1 ； （ 3 ）将铁块浸没在酒精中，记录测力计示数为 F2 。（ 1 分）实验分析及结论：若 G-F1= G-F2则浮力与液体密度无关；（ 1 分） 若 G-F1 ≠G-F2则浮力与液体密度有关。（ 1 分）

• 36 ．在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，同学们猜想：浮力大小可能与液体密度、物体浸入液体中体积、物体重力的大小有关。

• 请你设计一个方案，探究“浮力的大小与物体的重力大小是否有关”。实验提供如下器材：实验桌、弹簧测力计、装有适量淡盐水的量筒、装有适量水的烧杯各一个；细线适量、一大块橡皮泥、体积不同的铁块各一块。（铁＞橡皮泥＞盐水＞水）

思路：保证液体密度和 V 排不变，改变物体重力，测量浮力是否变化

• (1) 实验桌、弹簧测力计、装有适量水的烧杯、细线、橡皮泥• ① 将橡皮泥分成大小不同的两块，用细线拴好小块橡皮泥，

挂在弹簧• 测力计下，记下示数G1 ，再将小块橡皮泥浸在装有适量水

的烧杯中，记下弹簧测力计的示数 F1 。• 同时用细线绕在烧杯上做记号，记下水面的位置②用细线拴

好大块橡皮泥，挂在弹簧测力计下，记下示数G2 ，再将大块橡皮泥浸在装有适量水的烧杯中，使水面上升到记号位置时，记下弹簧测力计的示数 F2 。

• (3) 两块橡皮泥重力不同，通过比较每次实验两块橡皮泥在水中所受浮力的大小：根据 F 浮 =G-F 拉，若G1-F1=G2-F2 ，则浮力跟重力无关，若G1-F1 不等于 G2-F2 ，则浮力跟重力有关

• （ 09崇一） 实验桌上有如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯各一个；水、盐水、细线适量；一大块橡皮泥；体积相同的铜块和铁块各一块；体积不同的铁块各一块．要求从实验桌上选择适当器材，设计一个方案，探究“浮力的大小与物体密度是否有关”。

• （ 1 ）从给定的器材中选择弹簧测力计、烧杯一个、水、细线，除此之外，你还需要实验器材有

• （ 2 ）实验步骤：• （ 3 ）根据可能出现的实验现象，得出相应的探究结

论： 。

思路：改变物体密度，控制已知的影响因素，测量浮力是否变化，并讨论

（ 09石一）如图 23 所示 , 在同一水平桌面上，有长方形的木块和铁块各一个。现在想探究木块和铁块谁的下表面更粗糙，请你只用一个弹簧测力 计，设计一个实验来验证你的猜想。写出实验步骤 及实验分析与结论。

此题也需要讨论

• 小莉同学就“使用机械可不可以省功”，进行了实验验证。她选用的器材有：一

• 段细线、一段绳子，动滑轮、铁块、铁架台、刻度尺、弹簧测力计各一个，请你写出：

• 实验步骤：• 实验分析：

• (1) 用细线将铁块系在调好的弹簧测力计下，测出铁块所受到的重力G；

• (2) 将铁块竖直向上匀速提升一定高度，用刻度尺测出竖直高度 h；

• (3) 组装实验装置，用弹簧测力计匀速竖直提升动滑轮，仍将铁块提升高度 h，同时测量绳子自由端的拉力 F；并用刻度尺测出绳子自由端移动的距离 s。

• 实验分析：（ 2 分）• 小莉直接对铁块所做的功是W1 ＝Gh；小莉利用动滑轮所做

的功W2 ＝ Fs。• 经过比较，若发现W2≥W1 ，说明使用机械不可以省功；若

发现W2 ＜W1 ，说明使用机• 械可以省功

证实：即证明结论正确强调对比和实验次数至少 2 次

请你设计一个实验，研究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体的形状无关。供选择的器材有：弹簧测力计，三个形状不同的小木块，三个形状不同的小石块，橡皮泥，烧杯、细线、水、酒精 .

（ 1 ）橡皮泥 烧杯 细线 水（ 2 ）①在烧杯中放入适量的水② 用调好的弹簧测力计测出橡皮泥的重为 G③把橡皮泥捏成长方体，用弹簧测力计吊着橡皮泥浸没水中，观察弹簧测力计的示数为 F1④ 把橡皮泥捏成其它形状（圆形或三角形等），重复步骤③，弹簧测力计的示数为 F2（ 3 ）通过 G-F1 与 G-F2 的关系可知，浸在液

体中的物体所受浮力大小与物体体积无关

（ 09延一）请你以一支削好的铅笔为主要器材，设计两个简单的物理实验，分别说明“压力的作用效果与压力的大小有关、压力的作用效果与受力面积有关”，可根据实验需要适当补充器材。

• （ 1 ）将铅笔一端压着手心，分别用较小和较大的力通过铅笔压手心，可以感觉力大时手心较疼，说明压力的作用效果与压力大小有关。

• （ 2 ）把铅笔两端平放在两手掌中间，两掌用力压铅笔，将感觉到细端比粗端对手心作用要疼一些，说明压力的作用效果与受力面积有关。