考点直击 反馈效应实验 命中考题的根本

第四章 实验设计

第1节 实验设计概述

实验设计是指具体实施研究之前,对各种实验要素进行合理的安排与周密的计划,用较少的人力、物力和时间,获得较为可靠的结果,使误差减少到最低限度,以达到研究高效。

考点直击 实验设计的目的 命中考题的根本

(一)有目的、有计划、有步骤地进行实验。

(二)最大限度地减少实验误差。

(三)节省时间、样本、经费开支,减少人力物力财力,获得较高的效率。

考点直击 实验设计的原则 命中考题的根本

在实验设计中,应当严格遵守对照、随机、重复和均衡四个基本原则。

(一)对照原则

除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。通常,一个对照实验分为实验组和对照组。实验组,是接受实验变量处理的对象组;对照组,也称控制组,对实验假设而言,是不接受实验变量处理的对象组。

1.设立对照的意义

设立对照组的意义在于使实验组和对照组内的非处理因素基本一致,即均衡可比。对照的意义还可以用以下符号表达:

T(处理因素)+S(非处理因素)=e(实验效应)+s(非处理因素影响的结构)

实验效应是e与s混在一起的,实验设计的主要任务是如何使e能单独显示出来。设立对照,使实验中两组(或多组)的S均衡,即S1=S2。这样,实验组T的效应e就可以显示出来。这样,通过对照就消除了非处理因素对实验效应的影响。

2.对照的基本形式

对照的形式有多种,可根据研究目的和内容加以选择,常用的有下列几种。

(1)空白对照,是指对照组不施加任何处理因素。例如,在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中,向甲试管溶液加入试剂,而乙试管溶液不加试剂,一起进行沸水浴,比较它们的变化。这样,甲为实验组,乙为对照组,且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果,增强了说服力。

(2)实验对照,是指对照组不施加处理因素,但施加某种实验因素。如观察赖氨酸对儿童发育的影响,实验组儿童课间加食含赖氨酸的面包,对照组儿童课间加食不含赖氨酸的面包。处理因素是赖氨酸,非处理因素是两组面包量是相同的。

(3)标准对照,是指不设立专门的对照组,而是用现有标准值或正常值做对照。在临床试验中常以某疗法为标准对照组,这种对照应注意标准组必须是代表当时水平的疗法,切不可用降低标准组的方法使实验效应提高。但实验研究一般不用标准对照,因为实验条件不一致,常常影响对比效果。

(4)自身对照,是指对照与实验在同一受试者身上进行,如用药前后作为对比。一般情况下还要求设立平行对照组。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,就是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。

(5)相互对照,是指这种对照不设立对照组,而是两个或几个试验组相互对照。例如用莫雷西嗪治疗冠心病、高血压、心肌病和失调症引起的室性早搏时,设立冠心病组、高血压组、心肌病组和失调症组四个治疗组,相互比较它们的疗效。

(6)配对对照,是指把研究对象条件相同的两个配成一对,分别给以不同的处理因素,对比两者之间的不同效应。配对对照常用于动物实验,临床试验也可采用,但严格地说,很难找到相同或十分相似的对子。

(7)历史对照以本人过去的研究或他人研究结果与本次研究结果做对照。除了非处理因素影响较小的少数疾病外,一般不宜使用这种对照。用时要特别注意资料的可比性。

(二)随机原则

所谓随机,就是每一个受试对象都有同等的机会被分配到任何一个组中去,分组的结果不受人为因素的干扰和影响。实验设计中必须贯彻随机化原则,因为在实验过程中许多非处理因素在设计时研究者并不完全知道,必须采用随机化的办法抵消这些干扰因素的影响。

(三)重复原则

所谓重复,就是实验要有足够的样本含量。重复是消除非处理因素影响的又一重要手段。通常有三层含义,分别是重复实验、重复测量和重复取样。

1.重复实验

重复实验是指在相同的实验条件下,进行两次或两次以上独立的实验,目的是为了降低以个体差异为主的各种实验误差。

2.重复测量

重复测量是指受试对象接受某种处理后,在不同时间点或对称的不同部位上被重复观测某定量指标的数值大小,目的是看定量指标随时间推移的动态变化趋势或部位改变条件下定量指标的分布情况。

3.重复取样

重复取样就是在同一个时间点从同一受试对象身上或同一个样品中取得多个标本,目的是看各标本中某定量观测指标值的分布是否均匀或检测方法是否具有重现性。

实验设计中所讲的重复原则指的是重复实验,即在相同的实验条件下的独立重复实验的次数应足够多。这里的“独立”是指要用不同的个体或样品做实验,而不是在同一个体或样品上做多次实验。

(四)均衡原则

所谓均衡,就是要设法使各条件(即实验因素的各水平组合)下的受试对象受到非处理因素的干扰和影响的机会和数量基本相等。这样一来,由各组受试对象反映出来的实验效应才能较为客观地体现出处理因素取不同水平时所产生的效果。

对照的一个极其重要的前提是对照必须是均衡的。贯彻均衡的原则就是对照组除了缺少一个处理因素外,其他条件应与实验组均衡一致。这就是上述对照原则中表述的S1=S2的原则。均衡性越好,就越能显示出试验组处理因素所产生的效应,从而可以减少非处理因素对实验结果的影响。在实验(或试验)设计中,没有对照就无法比较鉴别,有了对照没有遵循均衡原则也同样得不到正确的结论。

真题实例 以真题验证考点

实验材料:

水桶、水、塑料瓶、弹簧测力计、螺母若干、抹布。

实验步骤:

1.探究物体下沉的条件,过程如下:

(1)将部分螺母放入塑料瓶中,旋紧瓶盖,将塑料瓶放入水中,发现塑料瓶沉入水中。

(2)取出塑料瓶,擦干周围的水。

(3)将塑料瓶挂在弹簧测力计下,读数为2.4N。

(4)将挂在弹簧测力计下的塑料瓶再次浸没入水中,读数为1.8N。

(5)在塑料瓶中增加螺母,重复上述(3)、(4)步骤,读数分为为3.4N和2.8N。 

2.探究物体上浮的条件,过程如下:

(1)取出塑料瓶,倒出大部分螺母,将塑料瓶挂在弹簧测力计下,读数为0.8N。

(2)将塑料瓶放入水中,发现塑料瓶沉入水中。

(3)取出塑料瓶,继续倒出部分螺母,将塑料瓶挂在弹簧测力计下,读数为0.5N。

(4)将塑料瓶放入水中,发现塑料瓶能够浮出水面。

(5)取出塑料瓶,再倒出部分螺母,将塑料瓶放入水中,发现塑料瓶能够浮出水面。

1.在上述实验中,塑料瓶整体没入水中时受到水的浮力是(  )。

A.2.8N  B.0.8N

C.0.6N  D.0.5N

图示

视频解析

深度解析 C。在第一个实验中,塑料瓶整体没入水中,保持静态,合力为0。向上的力为“浮力+拉力”,向下的力为“重力”,满足“重力=浮力+拉力”。根据(3)可知,重力=2.4N,根据(4)可知,拉力=1.8N,故:浮力=重力-拉力=2.4-1.8=0.6N。因此,选择C选项。

2.上述实验结果说明了以下哪项?(  )

A.物体整体没入水中时受到的浮力大于重力,则物体将浮出水面

B.物体整体没入水中时受到的重力小于浮力,则物体将沉入水中

C.只要物体足够重,不论浮力大小,物体都将沉入水中

D.物体是否沉入水中与所受到的浮力大小无关

图示

视频解析

深度解析 A。由实验过程可知,塑料瓶受到的浮力为0.6N。当塑料瓶+螺母的重力为0.5N时,塑料瓶浮出水面,可知当物理没入水中时,所受的浮力大于重力,物体将浮出水面,A项正确。因A项正确,则可推出B项错误;即使物体足够重,如十万吨巨轮,只要浮力是大于重力的,也不会下沉,排除C项;根据A项正确,易知D项错误。因此,选择A选项。

第2节 物理经典实验

考点直击 物理实验基础知识 命中考题的根本

(一)常用实验原理的设计方法

1.控制变量法:如:在“验证牛顿第二定律的实验”中,加速度、力和质量的关系控制。在“研究单摆的周期”中,摆长、偏角和摆球质量的关系控制等。

2.理想化方法:用伏安法测电阻时,选择了合适的内外接方法,一般就忽略电表的非理想性。

3.等效替代法:某些量不易测量,可以用较易测量的量替代,从而简化实验。在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中,两球碰撞后的速度不易直接测量,在将整个平抛时间定为时间单位后,速度的测量就转化为对水平位移的测量了。

4.模拟法:当实验情景不易创设或根本无法创设时,可以用物理模型或数学模型等效的情景代替,尽管两个情景的本质可能根本不同。“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。

5.微小量放大法:微小量不易测量,勉强测量误差也较大,实验时常采用各种方法加以放大。卡文迪许测定万有引力恒量,采用光路放大了金属丝的微小扭转;在观察玻璃瓶受力后的微小形变时,使液体沿细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升。

(二)测量仪器的读数方法

1.需要估读的仪器

在常用的测量仪器中,刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。因为最终的读数要以有效数字的形式给出,而有效数字的最后一位数字为估计数字,应和误差所在位置一致,在实际操作中,究竟估读到哪一位数字,应由测量仪器的精度(即最小分度值)和实验误差要求两个因素共同决定。

根据仪器的最小分度可以分别采用图示的估读方法,一般:

最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用图示估读,如安培表0—0.6A档;

最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用图示估读,如安培表0—15V档;

最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用图示估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表0—3A档、电压表0—3V档等,当测量精度要求不高或仪器精度不够高时,也可采用图示估读。

2.不需要估读的测量仪器

游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读;欧姆表刻度不均匀,可以不估读或按半刻度估读。

(1)游标卡尺的读数:游标卡尺的读数部分由主尺(最小分度为1mm)和游标尺两部分组成。按照游标的精度不同可分为三种:(a)10分游标,其精度为0.1mm;(b)20分游标,其精度为0.05mm;(c)50分游标,精度为0.02mm。游标卡尺的读数方法是:以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L1,再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐,由游标上读出毫米以下的小数L2,则总的读数为:L1+L2

(2)机械秒表的读数:机械秒表的长针是秒针,转一周是30s。因为机械表采用的齿轮传动,指针不可能停留在两小格之间;所以不能估读出比0.1 s更短的时间。位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针,表针走一周是15 min,每小格为0.5 min。秒表的读数方法是:t=短针读数(t1)+长针读数(t2)。

(3)电阻箱:能表示出接入电阻值大小的变阻器;读数方法是:各旋钮对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,它们之和就是电阻箱接入电路的阻值。使用电阻箱时要特别注意通过电阻的电流不能超过允许的最大数值。

(三)常见实验数据的收集方法

1.利用测量工具直接测量基本物理量

图示

续表

图示

2.常见间接测量的物理量及其测量方法

有些物理量不能由测量仪器直接测量,这时,可利用待测量和可直接测量的基本物理量之间的关系,将待测物理量的测量转化为基本物理量的测量。

图示

(四)常用实验误差的控制方法

为了减小由于实验数据而引起的偶然误差,常需要采用以下方法控制实验误差。

1.多次测量求平均值,这是所有实验必须采取的办法,也是做实验应具有的基本思想。

2.积累法。一些小量直接测量误差较大,可以累积起来测量,以减小误差。“用单摆测定重力加速度”的实验中,为了减小周期的测量误差,不是测量完成一次全振动的时间,而是测量完成30—50次全振动的时间。

(五)有关误差分析的问题

要求认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误差。要熟练掌握常见实验的误差情况及分析方法。

考点直击 测定匀变速直线运动的加速度

[实验目的]

1.练习使用打点计时器,学习利用打上点的纸带研究物体的运动。

2.学习用打点计时器测定即时速度和加速度。

[实验原理]

1.打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它每隔0.02s打一次点(由于电源频率是50Hz),因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点之间的间隔,就可以了解物体运动的情况。

2.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:如图所示,0、1、2……为时间间隔相等的各计数点,s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量,即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。

图示

3.由纸带求物体运动加速度的方法:

(1)用“逐差法”求加速度:即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出图示,再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度。

(2)用v-t图法:即先根据图示求出打第n点时纸带的瞬时速度,后作出v-t图线,图线的斜率即为物体运动的加速度。

[实验器材]

小车、细绳、钩码、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、米尺。

[实验步骤]

1.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示。

图示

2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在细绳的另一端挂上合适的钩码,试放手后,小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面。

3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,取下纸带,换上新纸带,重复实验三次。

4.选择一条比较理想的纸带,舍掉开头的比较密集的点子,确定好计数始点0,标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度,作v-t图线,求得直线的斜率即为物体运动的加速度。

[注意事项]

1.纸带打完后及时断开电源。

2.小车的加速度应适当大一些,以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7—8个计数点为宜。

3.应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点,通常每隔4个轨迹点选1个计数点,选取的记数点不少于6个。

4.不要分段测量各段位移,可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离,读数时应估读到毫米的下一位。

考点直击 验证牛顿第二定律 命中考题的根本

[实验目的]

验证牛顿第二定律。

[实验原理]

1.如图所示装置,保持小车质量不变,改变小桶内砂的质量,从而改变细线对小车的牵引力,测出小车的对应加速度,作出加速度和力的关系图线,验证加速度是否与外力成正比。

图示

2.保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车的质量,测出小车的对应加速度,作出加速度和质量倒数的关系图线,验证加速度是否与质量成反比。

[实验器材]

小车、砝码、小桶、砂、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、托盘天平及砝码、米尺。

[实验步骤]

1.用天平测出小车和小桶的质量M和M′,把数据记录下来。

2.按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。

3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。

4.在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量m和m′记录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。

5.保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验。

6.算出每条纸带对应的加速度的值。

7.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力,即砂和桶的总重力(M′+m′)g,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,作图线。若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。

8.保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数图示,在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线,若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。

[注意事项]

1.砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的图示

2.在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。

3.作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧,但如遇个别特别偏离的点可舍去。

考点直击 验证机械能守恒定律 命中考题的根本

[实验目的]

验证机械能守恒定律。

[实验原理]

当物体自由下落时,只有重力做功,物体的重力势能和动能互相转化,机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为v,下落高度为h,则应有:mgh=图示,借助打点计时器,测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v,即可验证机械能是否守恒,实验装置如图所示。

图示

测定第n点的瞬时速度的方法是:测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn+1,由公式图示,或由图示算出,如图所示。

图示

[实验器材]

铁架台(带铁夹)、打点计时器、学生电源、导线、带铁夹的重锤、纸带、米尺。

[实验步骤]

1.按如图装置把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器与学生电源连接好。

2.把纸带的一端在重锤上用夹子固定好,另一端穿过计时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。

3.接通电源,松开纸带,让重锤自由下落。

4.重复几次,得到3—5条打好点的纸带。

5.在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm,且点迹清晰一条纸带,在起始点标上0,以后各依次标上1,2,3……,用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3……。

6.应用公式图示计算各点对应的即时速度v1、v2、v3……。

7.计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量图示,进行比较。

[注意事项]

1.打点计时器安装时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。

2.选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带。

3.因不需要知道动能和势能的具体数值,所以不需要测量重物的质量。

考点直击 用单摆测定重力加速度 命中考题的根本

[实验目的]

利用单摆测定当地的重力加速度。

[实验原理]

单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动,其固有周期为图示,由此可得g=图示。据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。

[实验器材]

铁架台(带铁夹)、中心有孔的金属小球、约1m长的细线、米尺、游标卡尺(选用)、秒表。

[实验步骤]

1.在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆。

2.将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂。

3.测量单摆的摆长l:用米尺测出悬点到球心间的距离;或用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l′,则摆长l=l′+r。

4.把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于5°),使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T。

5.将测出的摆长l和周期T代入公式图示求出重力加速度g的值。

6.变更摆长重做两次,并求出三次所得的g的平均值。

[注意事项]

1.选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2cm。

2.单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。

3.注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°,可通过估算振幅的办法掌握。

4.摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。

5.计算单摆的振动次数时,应以摆球通过最低位置时开始计时,以后摆球从同一方向通过最低位置时,进行计数,且在数“零”的同时按下秒表,开始计时计数。

考点直击 测定金属的电阻率 命中考题的根本

[实验目的]

用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率;练习使用螺旋测微器。

[实验原理]

根据电阻定律公式图示,只要测量出金属导线的长度l和它的直径d,计算出导线的横截面积S,并用伏安法测出金属导线的电阻R,即可计算出金属导线的电阻率。

[实验器材]

被测金属导线、直流电源(4V)、电流表(0—0.6A)、电压表(0—3V)、滑动变阻器(50Ω)、电键、导线若干、螺旋测微器、米尺。

[实验步骤]

1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S。

2.按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

图示

3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l。

4.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S。改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,断开电键S,求出导线电阻R的平均值。

5.将测得的R、l、d值,代入电阻率计算公式图示中,计算出金属导线的电阻率。

6.拆去实验线路,整理好实验器材。

[注意事项]

1.测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。

2.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。

3.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。

4.闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。

5.在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I的值不宜过大(电流表用0—0.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。

考点直击 用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻

[实验目的]

测定电池的电动势和内电阻。

[实验原理]

如图1所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组ε、r值,最后分别算出它们的平均值。

此外,还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图像(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。

图示

图1

图示

图2

[实验器材]

待测电池、电压表(0—3V)、电流表(0—0.6A)、滑动变阻器(10Ω)、电键、导线。

[实验步骤]

1.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按电路图连接好电路。

2.把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。

3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I1、U1),用同样方法测量几组I、U的值。

4.打开电键,整理好器材。

5.处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。

[注意事项]

1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。

2.干电池在大电流放电时,电动势ε会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A。因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。

3.要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出ε、r值再平均。

4.在画U-I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。

5.干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。

考点直击 测定玻璃的折射率 命中考题的根本

[实验目的]

测定玻璃的折射率。

[实验原理]

如图所示,当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线的O′B,从而求出折射光线OO′和折射角r,再根据图示算出玻璃的折射率。

图示

[实验器材]

一块两面平行的玻璃砖、白纸、木板、大头针(4枚)、量角器(或圆规、三角板)、刻度尺。

[实验步骤]

1.把白纸铺在木板上。

2.在白纸上画一直线aa′作为界面,过aa′上的一点O画出界面的法线NN′,并画一条线段AO作为入射光线。

3.把长方形玻璃砖放在白纸上,并使其长边与aa′重合,再用直尺画出玻璃的另一边bb′。

4.在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2

5.从玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向直到P1的像被P2的像挡住。再在bb′一侧插上大头针P3、P4,使P3能挡住P1、P2的像,P4能挡住P1、P2的像及P3本身。

6.移去玻璃砖,在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置,过P3、P4作直线O′B交bb′于O′。连接O、O′,OO′就是玻璃砖内折射光线的方向。∠AON为入射角,∠O′ON′为折射角。

7.用量角器量出入射角和折射角的度数。查出它们的正弦值,并把这些数据填入记录表格里。

8.用上述方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°时的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,记录在表格里。

9.算出不同入射角时图示的值,比较一下,看它们是否接近一个常数。求出几次实验测得的图示的平均值,这就是这块玻璃的折射率。

[注意事项]

1.轻拿轻放玻璃砖,手只能接触玻璃砖的毛面或棱,不能触摸光洁的光学面。严禁把玻璃砖当直尺用。

2.实验过程中,玻璃砖在纸面上的位置不可移动。

3.插针P1与P2、P3与P4的间距要适当地大些,以减小确定光路方向时出现的误差。

4.实验时入射角不能太小(接近零度),否则会使测量误差加大;也不能太大(接近90°),否则会不易观察到P1、P2的像。

5.本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖,如采用三棱镜,半圆形玻璃砖等,只是出射光和入射光不平行,但一样能测出折射率。

第3节 化学经典实验

考点直击 一定物质的量浓度溶液的配制 命中考题的根本

[实验目的]

让学生学会配制一定物质的量的浓度的溶液,熟悉操作步骤,学会误差分析。

[实验器材]

烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙、量筒。

[实验步骤]

配制500 mL,0.1 mol/L碳酸钠溶液

第一步:计算,所需碳酸钠的质量=0.5×0.1×106=5.3(克)。

第二步:称量,在天平上称量5.3克碳酸钠固体,并将它倒入小烧杯中。

第三步:溶解,在盛有碳酸钠固体的小烧杯中加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其溶解。

第四步:移液,将溶液沿玻璃棒注入500 mL容量瓶中。

第五步:洗涤,用蒸馏水洗烧杯2—3次,并倒入容量瓶中。

第六步:定容,倒水至刻度线1—2 cm处改用胶头滴管滴到与凹液面平直。

第七步:摇匀,盖好瓶塞,上下颠倒、摇匀。

第八步:装瓶、贴签。

考点直击 酸碱中和滴定实验报告 命中考题的根本

[实验目的]

用已知浓度溶液(标准溶液盐酸)测定未知溶液(待测溶液NaOH)的浓度。

[实验原理]

c(标)×V(标)=c(待)×V(待)[假设反应计量数之比为1∶1]

本实验具体为:c(H)×V(酸)=c(OH)×V(碱)

[实验用品]

1.所用仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹

2.所用试剂:0.1000 mol/L盐酸溶液、待测NaOH溶液、甲基橙溶液。

[实验步骤]

1.做好滴定前的准备工作

(1)洗净滴定管;(2)检查滴定管是否漏水;(3)往滴定管里装标准溶液,将液面调至“0”刻度。

2.滴定。以已知浓度的盐酸测定氢氧化钠溶液浓度为例。

(1)用碱式滴定管量取25 mL待测氢氧化钠溶液放入锥形瓶里,滴入几滴甲基橙指示剂,振荡锥形瓶使溶液充分混合,这时溶液呈黄色;

(2)把锥形瓶放在酸式滴定管的下面,瓶下垫一白瓷板或一张白纸。右手拿住锥形瓶,左手小心地旋转酸式滴定管的旋塞使盐酸滴下,边滴边摇动锥形瓶(向一个方向作圆周转动),直到加入一滴盐酸后溶液颜色从黄色变为橙色,静置半分钟颜色不再变化,这就表示已到达滴定终点;

(3)读取滴定管液面所在刻度的数值,记录;

(4)将锥形瓶里的溶液倒掉,用自来水冲洗干净最后用蒸馏水淋洗一次。按上述滴定方法重复两次,记录每次滴定所用酸液的体积数;

(5)求出三次滴定数据的平均值,用以计算待测氢氧化钠溶液的摩尔浓度。如果是用已知浓度的氢氧化钠溶液测定盐酸的浓度,要先用移液管量取盐酸放入锥形瓶里,加入2滴酚酞指示剂。把氢氧化钠溶液注入碱式滴定管里进行滴定。滴定三次后用平均值计算出盐酸的摩尔浓度。

考点直击 二氧化碳的实验室制取和检验 命中考题的根本

[实验目的]

掌握实验室制取二氧化碳的药品、原理、装置、收集方法。

[实验用品]

仪器:锥形瓶、长颈漏斗、带导管的双孔塞、集气瓶、玻璃片、导管。

药品:大理石(或石灰石)、稀盐酸(1∶1)、澄清石灰水。

用品:小木条、火柴。

[实验步骤]

1.按图安装好制取二氧化碳的简易装置。

图示

2.检查装置气密性:用弹簧夹夹紧胶皮管,向长颈漏斗中加水,形成液封,如果其中的液面保持不变,则说明装置的气密性良好。

3.锥形瓶中加入10克左右块状大理石,塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞。

4.通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸,锥形瓶中立刻有气体产生。

5.将气体通入澄清石灰水中,观察现象。

6.气体导出管放入集气瓶中,将导管尽可能伸入集气瓶底,用毛玻片盖住集气瓶大部分,收集二氧化碳,片刻后,划一根火柴点燃小木条,把燃着的小木条放到集气瓶口的上方,如果小木条很快熄灭说明集气瓶中已经收集满二氧化碳气体,盖好毛玻璃片,将集气瓶口向上正放放在桌子上备用。

7.观察到的现象:锥形瓶内有大量气泡产生,石灰石逐渐减少,气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊。

[实验结论]

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

考点直击 实验室加热高锰酸钾制取氧气 命中考题的根本

[实验目的]

掌握实验室制取氧气的药品、原理、装置、收集方法。

[实验原理]

1.加热氯酸钾制取氧气:氯酸钾图示氯化钾+氧气;

2.加热高锰酸钾制取氧气:高锰酸钾图示锰酸钾+二氧化锰+氧气;

3.分解过氧化氢制取氧气:过氧化氢图示水+氧气。

[实验步骤]

图示

1.按图安装制取氧气的简易装置,并检查装置的气密性;

2.把药品装入试管内,使用高锰酸钾作反应物时在试管口放一团棉花;

3.把试管固定在铁架台上,将集气瓶装满水并倒立在盛水的水槽中;

4.点燃酒精灯,加热药品;

5.收集气体;

6.把导气管从水槽中移出水面;

7.熄灭酒精灯;

8.将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,证明瓶内气体是氧气。

第4节 生物经典实验

考点直击 观察DNA和RNA在细胞中的分布 命中考题的根本

[实验原理]

1.真核细胞的DNA主要分布在细胞核内,RNA主要分布在细胞质中。

2.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿对DNA亲和力强,使DNA显现出绿色,而吡罗红对RNA的亲和力强,使RNA呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色,可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。

3.盐酸的作用

(1)盐酸能改变细胞膜的通透性,加速染色剂的跨膜运输;

(2)盐酸使染色体中的DNA与蛋白质分离,便于DNA与染色剂的结合。

[实验用品]

材料:人的口腔上皮细胞。

器材:大小烧杯、温度计、滴管、消毒牙签、载玻片、盖玻片、铁架台、石棉网、火柴、酒精灯、吸水纸、显微镜。

[实验步骤]

1.取材

(1)滴:在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液;

(2)刮:用消毒牙签在口腔内侧壁上轻轻地刮几下;

(3)涂:将牙签上的碎屑涂抹在载玻片的生理盐水中;

(4)烘:将涂有口腔上皮细胞的载玻片在酒精灯的火焰上烘干。

2.水解

(1)解:将烘干的载玻片放入装有30mL质量分数为8%的盐酸的小烧杯中,进行材料的水解;

(2)保:将小烧杯放入装有30℃温水的大烧杯中保温5分钟。

3.冲洗涂片

(1)冲:用缓缓的蒸馏水冲洗载玻片10秒钟;

(2)吸:用吸水纸吸去载玻片上的水分。

4.染色

(1)染:用2滴吡罗红、甲基绿混合染色剂滴在载玻片上,染色5分钟;

(2)吸:吸去多余染色剂;

(3)盖:盖上盖玻片。

5.观察

(1)低:在低倍物镜下,寻找染色均匀,色泽浅的区域,移至视野中央,将物像调节清晰;

(2)高:转到高倍物镜,调节细准焦螺旋,观察细胞核和细胞质的染色情况。

考点直击 体验制备细胞膜的方法 命中考题的根本

[实验原理]

细胞膜的流动性和半透性。

[实验材料]

猪(或牛、羊、人)的新鲜的红细胞稀释液(血液加适量的生理盐水)。

[实验用具]

蒸馏水、试管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜。

[实验步骤]

1.用试管吸取少量红细胞稀释液,滴一小滴在载玻片上,盖上盖玻片,制成临时装片。

2.在高倍镜下观察,待观察清晰时,在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水,同时在另一侧用吸水纸小心吸引,注意不要把细胞吸跑。上述操作均在载物台上进行,并持续观察细胞的变化。可以看到近水的部分红细胞发生变化;凹陷消失,细胞体积增大,很快细胞破裂,内容物流出。

考点直击 比较过氧化氢在不同条件下的分解 命中考题的根本

[实验目的]

通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义。

[实验原理]

新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶,根据酶的专一性,可知其可以催化过氧化氢分解成水和氧气。

[实验材料]

质量分数为20%的猪肝研磨液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为3.5%的FeCl3溶液。

[实验用具]

量筒、试管、滴管、试管夹、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、大烧杯、石棉网、温度计。

[实验步骤]

1.取4支洁净试管,分别编号1、2、3、4,向试管内分别加入2mL过氧化氢溶液;

2.将2号试管放在90℃左右的水浴中加热,观察气泡情况,并与1号试管作比较;

3.向3号试管内滴入2滴FeCl3溶液,向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液,观察哪支试管产生的气泡多;

4.2—3min后,将点燃的卫生香分别放在3、4号试管内液面的上方,观察哪支试管中的卫生香燃烧更猛烈。

[实验结论]

1.加热能促进H2O2的分解,提高反应速率;

2.酶有催化作用,与无机催化剂相比,酶具有高效性。

考点直击 影响酶活性的条件 命中考题的根本

[实验目的]

初步学会探索影响酶活性条件的方法;探索淀粉酶在不同温度下催化淀粉水解的情况;探索过氧化氢酶在不同pH下催化过氧化氢水解的情况。

[实验原理]

淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。麦芽糖和葡萄糖遇碘后,不形成紫蓝色的复合物,但能与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的氧化亚铜沉淀。过氧化氢酶在适宜的pH值下可以催化过氧化氢分解产生氧气。

[实验材料]

分数为2%的新配置的淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液;

质量分数为3%的可溶性淀粉溶液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液;

质量分数为5%的盐酸,质量分数为5%的氢氧化钠溶液,蒸馏水,冰水,热水;

碘液,斐林试剂。

[实验用具]

量筒、试管、滴管、试管夹、三脚架、火柴、酒精灯、小烧杯、大烧杯、石棉网、温度计、pH试纸。

[实验步骤]

1.温度对酶活性的影响

(1)取三支洁净的试管,编上号1、2、3,并分别注入2mL可溶性淀粉液。

(2)向1、2、3号三支试管中各注入1mL新鲜的淀粉酶溶液,摇匀,分别放入沸水、37℃左右的热水、冰水中,维持各自的温度5分钟。

(3)将每支试管中反应后的溶液平均分为两份,其中一份各滴入一滴碘液,另一份各加入1ml斐林试剂,然后摇匀。观察并记录试管中的变化情况。

2.pH对酶活性的影响

(1)取三支洁净的试管,编上号1、2、3,并分别注入1mL的新鲜的猪肝研磨液。

(2)依次向1号、2号、3号试管中注入蒸馏水、氢氧化钠溶液、稀盐酸各1mL并摇匀。

(3)分别向1号、2号、3号试管中各注入2mL过氧化氢溶液,震荡摇匀。

(4)将三支试管的下半部浸到37℃左右的温水中,观察试管中溶液的变化情况。

[实验现象]

1.温度对酶活性的影响

加入碘液时,2号试管中的液体未变蓝,1号和3号试管中的液体变蓝,且1号试管蓝色比3号试管深。

加入斐林试剂时,1号试管基本无变化,2号和3号试管中产生砖红色沉淀,且2号试管沉淀比3号试管深。

2.pH对酶活性的影响

1号试管中产生的气泡多,2号和3号试管中产生的气泡少。

[实验结论]

1.在最适宜的温度和最适宜的pH条件下,酶的活性最高。

2.温度和pH偏高或偏低,酶的活性明显下降。

考点直击 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 命中考题的根本

[实验目的]

1.制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片。

2.观察植物细胞有丝分裂的过程,识别有丝分裂的不同时期,比较细胞周期不同时期的时间长短。

[实验原理]

1.高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。

2.有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不同,可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况,识别该细胞处于哪个时期。

3.细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。

[实验材料]

洋葱(可用葱、蒜代替),质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精,质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液(将龙胆紫溶解在质量分数2%的醋酸溶液中配制而成)或醋酸洋红液,洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片。

[实验用具]

显微镜、载玻片、盖玻片、玻璃皿、剪子、镊子、滴管。

[实验步骤]

1.洋葱根尖的培养在上实验课之前的3—4天,取洋葱一个,放在广口瓶上。瓶内装满清水,让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方培养。待根长约5cm,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。

2.装片的制作

制作流程为:解离—漂洗—染色—制片。

图示

3.观察

(1)低倍镜观察:找到分生区细胞,其特点是细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。

(2)高倍镜观察:在低倍镜观察的基础上换高倍镜,直到看清细胞的物象为止。

(3)仔细观察:先到中期,再找其余各期,注意染色体的特点。

(4)移动观察:慢慢移动装片,完整地观察各个时期(如果自制装片效果不太理想,可以观察洋葱根尖固定装片)。

4.绘图

5.记录

[实验结论]

前期:(1)出现染色体;(2)核膜核仁消失;(3)纺锤丝出现。

中期:(1)着丝粒位于赤道面;(2)纺锤体明显。

后期:染色体分裂成两组子染色体向相反两极运动。

末期:(1)染色体、纺锤体消失;(2)核膜、核仁出现。

考点直击 胡萝卜的组织培养 命中考题的根本

[实验目的]

胡萝卜是细胞和组织培养中常用的经典材料,是教学实验的良好材料。通过本实验实训,要求学生熟悉胡萝卜离体根培养的基本方法和步骤,掌握愈伤组织诱导的基本技能。

[实验原理]

植物体的茎、根、叶细胞一般都具有全能性,在一定条件的营养和激素等条件下,可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上,就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽,进而发育成完整的小植株。植物组织培养的全过程,证明了分化的植物细胞,仍具有形成完整植株所需要的全部基因。

[实验用具]

超净台,解剖刀,刮皮刀,不锈钢打孔器,培养皿,温箱。

[实验步骤]

1.将胡萝卜用自来水冲洗干净,用刮皮刀除去表皮1—2mm,横切成大约10mm厚的切片。以下步骤均在无菌条件下进行。

2.胡萝卜片经70%乙醇处理30秒钟后,用无菌水冲洗一遍,再用2%的次氯酸钠溶液浸泡10分钟,无菌水冲洗3—4次。

3.将胡萝卜片放入培养皿中,一手用镊子固定胡萝卜片,一手用打孔器垂直打孔,每个小孔打在靠近维管形成层的区域,务必打穿组织。然后从组织片中抽出打孔器,将胡萝卜组织片收集在装有无菌水的培养皿。重复打孔步骤,直至收集到足够数量的组织圆片。

4.用镊子取出组织圆片,放入培养皿中,用刀片将组织圆片切成2mm长的小块,放入装有无菌水的培养皿中。在整个操作过程中镊子和解剖刀要多次火焰消毒,冷却后再使用。

5.将胡萝卜组织小块放到灭过菌的滤纸上,吸干水分后接种到培养基表面。注意接种时培养瓶要有一定倾斜度,接种过程中镊子不要直接在培养基上方完成,以减少污染机会。

6.将培养物一部分置于25℃温箱中暗培养,另一部分到光照培养室中进行培养,以比较光照和暗培养对愈伤组织诱导的反应。

第5节 心理学经典实验

考点直击 丑小鸭实验 命中考题的根本

“丑小鸭实验”可能是翻译不同。在心理学历史上,有关期望和信心对人的影响的实验,最著名的当属“罗森塔尔实验”了。1966年,美国心理学家罗森塔尔通过实验,研究了教师对学生的期望对学生成绩的影响。他在实验中发现的“皮格马利翁效应”,不仅影响了人们的教育观念,而且对人们的其他社会性行为都产生了深远的意义。

罗森塔尔的实验并不复杂:他来到一所乡村小学,给各年级的学生做语言能力和推理能力的测验,测完之后,他没有看测验结果,而是随机地选出20%的学生,告诉他们的老师说这些孩子很有潜力,将来可能比其他学生更有出息。8个月后,罗森塔尔再次来到这所学校。奇迹出现了,他随机指定的那20%的学生成绩有了显著提高。

为什么呢?是老师的期望起了关键作用。老师们相信专家的结论,相信那些被指定的孩子确有前途,于是对他们寄予了更高的期望,投入了更大的热情,更加信任、鼓励他们,反过来这些孩子的自信心也得到了增强,因而比其他的80%进步得更快。罗森塔尔把这种期望产生的效应称之为“皮格马利翁效应”。皮格马利翁是希腊神话中的一位雕刻师,他耗尽心血雕刻了一位美丽的姑娘,并倾注了全部的爱给她。上帝被雕刻师的真诚打动了,使姑娘的雕像获得了生命。

考点直击 感觉剥夺实验 命中考题的根本

1954年,加拿大麦克吉尔大学的心理学家首先进行了“感觉剥夺”实验:实验中给被试者戴上半透明的护目镜,使其难以产生视觉;用空气调节器发出的单调声音限制其听觉;手臂戴上纸筒套袖和手套,腿脚用夹板固定,限制其触觉。被试单独待在实验室里,几小时后开始感到恐慌,进而产生幻觉……在实验室连续待了三四天后,被试者会产生许多病理心理现象:出现错觉幻觉;注意力涣散,思维迟钝;紧张、焦虑、恐惧等,实验后需数日方能恢复正常。这个实验表明:大脑的发育,人的成长成熟是建立在与外界环境广泛接触基础之上的。只有通过社会化的接触,更多地感受到和外界的联系,人才可能更多地拥有力量,更好地发展。

考点直击 延迟满足实验 命中考题的根本

发展心理学研究中有一个经典的实验,称为“迟延满足”实验。实验者发给4岁被试儿童每人一颗好吃的软糖,同时告诉孩子们:如果马上吃,只能吃一颗;如果等20分钟后再吃,就给吃两颗。有的孩子急不可待,把糖马上吃掉了;而另一些孩子则耐住性子、闭上眼睛或头枕双臂做睡觉状,也有的孩子用自言自语或唱歌来转移注意消磨时光以克制自己的欲望,从而获得了更丰厚的报酬。研究人员进行了跟踪观察,发现那些以坚韧的毅力获得两颗软糖的孩子,长到上中学时表现出较强的适应性、自信心和独立自主精神;而那些经不住软糖诱惑的孩子则往往屈服于压力而逃避挑战。在后来几十年的跟踪观察中,也证明那些有耐心等待吃两块糖果的孩子,事业上更容易获得成功。实验证明:自我控制能力是个体在没有外界监督的情况下,适当地控制、调节自己的行为,抑制冲动,抵制诱惑,延迟满足,坚持不懈地保证目标实现的一种综合能力。它是自我意识的重要成分,是一个人走向成功的重要心理素质。

考点直击 情绪实验 命中考题的根本

古代阿拉伯学者阿维森纳,曾把一胎所生的两只羊羔置于不同的外界环境中生活:一只小羊羔随羊群在水草地快乐地生活;而在另一只羊羔旁拴了一只狼,它总是看到自己面前那只野兽的威胁,在极度惊恐的状态下,根本吃不下东西,不久就因恐慌而死去。医学心理学家还用狗作嫉妒情绪实验:把一只饥饿的狗关在一个铁笼子里,让笼子外面另一只狗当着它的面吃肉骨头,笼内的狗在急躁、气愤和嫉妒的负性情绪状态下,产生了神经症性的病态反应。实验告诉我们:恐惧、焦虑、抑郁、嫉妒、敌意、冲动等负性情绪,是一种破坏性的情感,长期被这些心理问题困扰就会导致身心疾病的发生。一个人在生活中对自己的认识与评价和本人的实际情况越符合,他的社会适应能力就越强,越能把压力变成动力。

考点直击 阿希实验 命中考题的根本

“阿希实验”是研究从众现象的经典心理学实验,它是由美国心理学家所罗门·阿希在40多年前设计实施的。所谓从众,是指个体受到群体的影响而怀疑、改变自己的观点、判断和行为等,以和他人保持一致。阿希实验就是研究人们会在多大程度上受到他人的影响,而违心地进行明显错误的判断。

阿希请大学生们自愿做他的被试,告诉他们这个实验的目的是研究人的视觉情况的。当某个来参加实验的大学生走进实验室的时候,他发现已经有5个人先坐在那里了,他只能坐在第6个位置上。事实上他不知道,其他5个人是跟阿希串通好了的假被试(即所谓的“托儿")。

阿希要大家做一个非常容易的判断——比较线段的长度。他拿出一张画有一条竖线的卡片,然后让大家比较这条线和另一张卡片上的3条线中的哪一条线等长。判断共进行了18次。事实上这些线条的长短差异很明显,正常人是很容易作出正确判断的。

然而,在两次正常判断之后,5个假被试故意异口同声地说出一个错误答案。于是许多真被试开始迷惑了,他是坚定地相信自己的眼力呢,还是说出一个和其他人一样、但自己心里认为不正确的答案呢?

结果当然是不同的人有不同程度的从众倾向,但从总体结果看,平均有33%的人判断是从众的,有76%的人至少做了一次从众的判断,而在正常的情况下,人们判断错的可能性还不到1%。当然,还有24%的人一直没有从众,他们按照自己的正确判断来回答。一般认为,女性的从众倾向要高于男性,但从实验结果来看,并没有显著的区别。

考点直击 定位速效法 命中考题的根本

将一个班的学生分成三组,前去10公里外的村庄。甲组学生不知道村庄有多远,只让他们跟着导游走,刚走二三公里,就有学生叫苦,走了一半路时学生开始抱怨,情绪低落而且开始散乱,以致溃不成军。乙组学生仅知道距离目的地有10公里,中途没有路牌,他们只跟着向导走,走了多少,还剩多少一概不知,结果行走不到一半时就有人叫苦不迭,速度也越来越慢。丙组学生不仅知道距离目的地有10公里,而且能不时地看到路牌,上面写有里程,他们走了多少还剩多少心中都很清楚,结果这一组学生一路上精神饱满,每当他们疲劳时,看看路牌,都为自己走过的路程感到振奋,没人叫苦。实验的最终结果显而易见,丙组最快,乙组次之,甲组最慢。心理学把这种按计划工作、目的明确、效率增高的现象叫做“定位速效法”。

考点直击 蔡格尼克效应 命中考题的根本

心理学家蔡格尼克(Zeigarnik)曾做过一个有趣的实验:他要求一些参加实验的人去完成20件指定的工作,其中半数工作最终允许其完成,而另一半的工作则中途人为地加以阻止,使其无法完成。当这些人完成实验任务后,要求他们对所做的工作进行回忆。实验结果发现:参加实验的人对未完成工作的回忆要优于对已完成工作的回忆,前者的回忆量几乎是后者的两倍。心理学把这种现象称为“蔡格尼克效应”,是指人们对于尚未处理完的事情,比已处理完成的事情印象更加深刻

实验启示:人类有追求完美的倾向,有时甚至是强迫自己追求完美。这使得我们有时会无法容忍一些没有完成的事情,以至于让那些没做完的事情给自己造成压力。但更现实的是,并非所有事情对我们或我们的工作都如此重要,事情也并非因为其未被做完而变得更加重要。因此,时常停下来思考“什么是我们需要花更多时间来完成的事情”很重要。

考点直击 反馈效应实验 命中考题的根本

心理学家罗西和亨利曾做过一个著名的反馈效应心理实验:他们把一个班的学生分为三组,每天学习后就进行测验,测验后分别给予不同的反馈方式:第一组每天告知学习结果;第二组每周告知一次学习结果;第三组只测验不告知学习结果。8周后将第一组和第三组的反馈方式对调,第二组反馈方式不变,实验也进行8周。反馈方式改变后第三组的成绩有突出的进步;而第一组的学习成绩逐步下降;第二组成绩稳步上升。这则实验说明,学习者对自己学习结果的及时了解,对学习积极性有强化作用,有助于提高学习效率。反馈方式不同,对学习的促进作用也不同。及时知道自己的学习成绩对学习有重要的促进作用,而且及时反馈比远时反馈效果更好。