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初中物理开放性实验题解题策略

开放性实验题注重对学生基础知识和基本技能的考查，降低了计算的难度，试题呈现出以学生发展为主，切实体现教育面向全体的要求，突出人文性，体现积极的价值取向，强调了科学精神和人文精神，注重探究能力和科学的实验方法的应用。此类实验题具有题设条件不确定、解题方法多样、答案不固定、条件不完备等特点，解题思路没有固定的、现成的模式可循，解题时要明确题目考查的知识点，并对知识点进行横向、纵向联系，挖掘题目中的隐含条件，抓住题目中的重点字句进行分析、比较、联想，结合有关概念、规律、现象、状态、情景、图形或图象等方面的信息加以理解。开放性实验题的类型一般有以下几种:分析推理型、过程开放型、知识应用型等。
一、分析推理型试题
此类试题具有给出条件不完备、满足结论的条件不唯一等特点。解题时要求找到题目中的内部联系，根据相关条件得出结论，要充分发挥自己的想象力。注重考查对基础知识的掌握程度、归纳推理能力和抽象思维能力等。
例1 (2017·济南)图1所示是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)小刚在组装实验装置的过程中意识到，悬挂温度计的铁杆位置很重要，铁杆位置过高或过低会直接影响实验中对的测量。
(2)小刚在实验过程中，判断水是否已经发生了沸腾的根据是 (填“A”或“B”)
A.观察到的现象 B.温度计的示数
(3)小刚完成实验后，注意到只有小强还没有完成实验，观察发现，小强没有使用烧杯盖，小刚经过分析认为，烧杯盖在本实验中的作用是，
从而缩短了实验的时间。
(4)小刚还发现，在实验装置相同的情况下，各组完成实验的时间却不一样，他又提出了进一步缩短实验时间的两个建议:一个是减少烧杯中水的质量，二是提高烧杯中水的初温，如果你要做这个实验，在采取小刚的建议时，要注意哪些问题?写出其中的一个并说出你的理由。
【解析】(1)温度计在测量液体温度时，温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，玻璃泡必须全部浸入液体中，铁杆位置过高或过低会直接影响实验中对水的温度的测量;(2)沸点的高低与气压有关，故不能通过温度来判定是否沸腾;当液体沸腾时，会有大量的气泡在水底产生，气泡在上升的过程中越来越大，直至水面破裂，故可以通过观察到的现象来判定水是否沸腾;(3)在实验中使用杯盖，可以减慢水的内能的散失，缩短加热时间;(4)这是开放性试题，缩短实验时间的方法很多。方法一:减少烧杯中水的质量时，水量不宜过少，应能浸没温度计的玻璃泡;方法二:提高烧杯中水的初温时，为了实现多次测量温度，应缩短每次测量的时间;方法三:用更大的火焰对烧杯中的水加热，单位时间内水吸收更多的热量，从而缩短加热时间。
【答案】(1)水温;
(2)A;
(3)减慢水的内能的散失;
(4)减少烧杯中水的质量时，水量不宜过少，应能没过温度计的玻璃泡
【点评】液体从加热到沸腾需要的时间长短与很多因素有关，如水量的多少、水初温的高低、火力的大小、是用酒精灯的外焰还是内焰加热等等。从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是:减少水的质量或提高水的初温。
二、过程开放型试题
此类试题的解答过程灵活多样，需要根据题设条件和要求，找到切合实际的解决问题的途径，但往往结论唯一。此类试题可以培养发散思维、求异思维，提高创新能力以及思维的灵活性和广阔性。
例2 (2017·青岛)问题解决——设计“超重报警器”:小雨想利用电磁继电器自制一种
“超重报警器”。要求:当物重达到150 N时，电铃响报警，反之绿灯亮显示正常。他找来以下器材:电磁继电器(部分电路已接好)，轻质硬刻度尺、电铃、绿灯、滑轮各一个，线绳和导线若干，一根轻质硬弹簧，一端已经固定，另一端连接触点P，弹簧的最大伸长量与触点P、M之间的距离相等，弹簧能承受的最大拉力为50N。
请利用上述器材帮小雨制作“超重报警器”在虚线框中完成装置设计，并简述工作过程(如图2所示)。