中考物理探究实验

1、探究实验:探究光的反射规律【设计实验】把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF 竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON 垂直于镜面,如图2-2所示。一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O 点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光EO 和反射光OF 的径迹。改变光束的入射方向,重做一次。换另一种颜色的笔,记录光的径迹。 取下纸板,用量角器测量NO 两侧的角i 和r 。 【实验表格】 【实验现象和结论】在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角(i =r 。【注意】 把纸板NOF 向前或向后折,将看不到反射光线,这说

2、明反射光线、入射光线在同一个平面内。 如果让光逆着反射光线的方向射到镜面,那么,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路是可逆的。探究实验:探究平面镜成像的特点【设计实验】如图2-4,在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板,作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支没有点燃的大小完全相同的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与跟前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置。移动点燃的蜡烛,重做实验。 【实验表格】 【实验结论】(1平面镜中的像是虚像;(2像和物

3、体的大小相等;(3物点和像点到镜面的距离相等。【注意】 使用玻璃板代替平面镜的原因:因为玻璃板既能反光又能透光,便于观察找到像的位置。 刻度尺的作用:比较物与像到玻璃板的距离的关系。 两根蜡烛大小必须完全相同的原因:便于比较物与像的大小关系。 验证所成的像是虚像的方法:移去蜡烛B ,并在其所在位置上放一光屏。如果光屏上不能接收到蜡烛A 的烛焰的像,那么平面镜成虚像。 在选择玻璃板时,要选择比较薄的一个。目的:防止烛焰在玻璃板的前后两个面反射成像。 重做实验的目的:防止误差(最好是35次。 在实验中找不到像的原因:玻璃板没有与桌面垂直。(玻璃板位置放置不当图2-2图2-3 图2-4探究凸透镜成像

4、的规律【实验器材】f=12cm(最好在1020cm之间的凸透镜一个,蜡烛一支,用白色硬纸制成的光屏一个等。【设计实验】把蜡烛放在远处,使物距u2f,调整光屏倒凸透镜的距离,使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。测量物距u和像距v(像到凸透镜的距离。把蜡烛向凸透镜移近,重复以上操作,直到屏上得不到蜡烛的像。 【结论】凸透镜的成像规律如下表(第一条规律并非由本实验得出: 【对规律的进一步认识】成实像时,物近,像远,像变大。实像都是倒立的,倒立的都是实像。成实像时,u+v4f(u=2f时u+v=4f成虚像时,物近,像近,像变小。u=f是成像正倒、物像同异侧的分界点。u=2f是像放大和缩小的

5、分界点。当像距大于物距时成放大的像,当像距小于物距时成倒立缩小的实像。【注意事项】烛焰、凸透镜、光屏三者的中心要位于同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏中央。u>f时凸透镜要放在蜡烛和光屏之间。烛焰在光屏上的像在偏上方时,可以向上移动光屏或蜡烛,也可以向下移动凸透镜来调整。若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能的原因有:蜡烛在焦点以内;烛焰在焦点上;烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。在凸透镜旁放一近视镜(凹透镜,若使像清晰,需要将光屏远离透镜,或者将物体靠近透镜;在凸透镜旁放一远视镜(凸透镜,若使

6、像清晰,需要将光屏靠近透镜,或者将物体远离透镜。探究实验:固体熔化时温度的变化规律【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、试管(装有蜡或海波、温度计、搅拌器、秒表、(火柴。【设计实验】将温度计插入试管后,待温度升至40左右时开始,每隔大约1min记录一次温度;在海波或蜡完全熔化后再记录45次。【实验表格】 【图象】见上4.“物质熔化的温度变化曲线”,甲图为海波,乙图为石蜡。图象需要标明温度。【注意事项】石棉网的作用:均匀热量。搅拌器的作用:使物质均匀受热。图表的作用:将规律反映在图上,便于总结。图中应用的是水浴加热法,目的是为了使海波(蜡均匀受热。探究实验:水的沸腾 【目的】观察水沸腾

7、时的现象及温度变化。【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、(火柴。【设计实验】用酒精灯给水加热至沸腾。当水温接近90时每隔1min记录一次温度。【实验表格】 【图象】见右上图。其中BC段为沸腾过程。【实验现象】(水沸腾前气泡上升,越来越小。(原因:下部水温高于上部水温(水沸腾时大量气泡上升,变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。(原因:下部压强大【注意事项】纸板的作用:减少热损失;固定温度计;防止液体飞溅出来。纸板上小孔的作用:使内外大气压平衡。水的沸点不是100,原因:气压低于1标准大气压;水中有杂质;温度计有问题。长时间水不沸腾,原因:水的初温

8、太低;水的质量太大;未用酒精灯的外焰加热;没有盖中央留孔的纸板;移去酒精灯后沸腾不马上停止。探究串、并联电路的电流规律【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、三个电流表【电路图】【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路,先将规格相同的小灯泡接入电路,读出电流表示数并记录;然后将规格不同的小灯泡接入电路,再次读出电流表示数并记录。【实验表格】 【实验结论】串联电路中各点的电流相等,并联电路的总电流等于各支路电流之和。【提示】使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。课本中的实验是在A、B、C三点分别接电流表。同时接电流表的好处是便于操作。探究串、并联电

9、路电压的规律【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、三个电压表【电路图】【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路,先将规格相同的小灯泡接入电路,读出电压表示数并记录;然后将规格不同的小灯泡接入电路,再次读出电压表示数并记录。【实验表格】串联电路: 并联电路: 【实验结论】串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。并联电路中,各支路两端的电压相等。【提示】使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。探究电阻上的电流跟两端电压的关系【实验器材】阻值不同的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线【电路图】见右图 【实验表格】 【实验结

10、论】当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。【注意事项】滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压;保护电路。探究电压导体两端电压不变时,电流与电阻值的关系【实验器材】阻值不同的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线 【电路图】【实验表格】 【实验结论】当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。【注意事项】滑动变阻器的作用:保护电路;并使电阻两端的电压保持不变。伏安法测量小灯泡的电阻【实验目的】证明灯丝电阻与温度有关。【实验器材】小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。 【实验步骤】 画出电路图(见右图。 按电路图连接实物,开关S 应断开,将滑动变阻器滑

11、片P 移到阻值最大端。 检查无误后闭合开关,移动滑片(眼睛看着电压表,分别记录三组电压、电流的对应值。 断开开关。根据IUR =,计算出每次的电阻值R1、R2、R3,并求出电阻的平均值。 【实验表格】 【实验结论】灯丝的电阻与温度有关。温度越高,灯丝电阻越大。 【注意事项】 接通电源后先通过变阻器把电压调到小灯泡的额定电压,然后从该电压开始依次降低。 滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压;保护电路。 实验最后不能求电阻的平均值,因为:灯丝的电阻与温度有关。伏安法测电阻 【原理】IU R =【实验器材】待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。 【实验步骤】 画出电路图(见右图。

12、按电路图连接实物,开关S 应断开,将滑动变阻器滑片P 移到阻值最大端。 检查无误后闭合开关,移动滑片(眼睛看着电压表,分别记录三组电压、电流的对应值。 断开开关。根据IUR =,计算出每次的电阻值R 1、R 2、R 3,并求出电阻的平均值。 【实验表格】 【注意事项】 多次测量平均值的目的:减小误差。 滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压;保护电路。测量小灯泡的电功率【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。P=【实验原理】UI【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验步骤】 画出电路图(见右图;按电路图连接实物。注意开关断开,滑动变阻器的滑片移到阻

13、值最大端。检查无误后,试触,无异常后闭合开关。移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压,每次都要观察小灯泡的亮度,测出小灯泡的功率。P=分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功根据UI率。【实验表格】 【实验结论】灯泡的亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。【注意事项】滑动变阻器的作用:改变小灯泡两端的电压、保护电路探究电流的热效应【实验器材】(如下图烧瓶(三个烧瓶中放入等量的煤油、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。【实验步骤】(1如下图中的左图,在两瓶中分

14、别浸泡铜丝、镍铬合金丝。将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。通电一段时间后,比较两瓶中煤油的温度变化。(2在通电时间相同的情况下,分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流(下图中的右图,观察什么情况下产生的热量多。【实验结论】(1在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。(2在通电时间一定、电阻相同的情况下,通过电流大时,镍镉合金丝产生的热量多。 探究“磁场对通电导线的作用如图所示,把一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里,并与电源、开关、滑线变阻器组成一闭合电路。 【实验步骤】合上开关,接通电路,导体AB中产生由A向B流动的电流,这时导体AB向左运动起来。将电源上的正、负极接

15、线对换,合上开关,导体AB中产生由B向A流动的电流,这时导体AB向右运动起来。将蹄形磁体的磁极上下翻转,导体AB的运动方向也发生变化。【实验结论】通电导体在磁场里受到力的作用。通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。电磁感应的探究实验:如图,在两段磁体的磁场中放置一根导线,导线的两端跟电流表连接。 【实验步骤、现象】当导体AB顺着磁感线上下运动或静止不动时,电流表指针不偏转,说明电路中没有电流。当导线AB水平向左运动时,电流表指针向右偏转,表明电路中产生了电流,电流方向是从B到A。当导线AB水平向右运动时,电流表指针向左偏转,表明电路中产生了电流,电流方向是从A到B。当导线AB

16、水平向左运动时,但先将磁铁的磁极位置对调,电流方向是从A到B。【实验结论】产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。导体中感应电流的方向,跟导体的运动方向和磁感线方向有关。【注意事项】该电路没有电源。本实验中的能量转化:机械能转化为电能。实验:阻力对物体运动的影响(伽利略斜面实验。 【实验设计】如图,给水平桌面铺上粗糙不同的物体,让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后,在不同表面运动的距离。【实验结论】平面越光滑,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。【推论】如果运动中的物体不受力,它将保持匀速直线运动。【注意事项】三个小车需要

17、从斜面同一高度滑下,原因是保证小车到达斜面底端时的速度相同。这利用了控制变量法。伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特方法在实验的基础上,进行理想化推理(也称作理想化实验。它标志着物理学的真正开端。实验:探究二力平衡的条件 【实验设计】在一个光滑的桌面上放一辆小车,小车两端分别用细线拴住,通过定滑轮与等质量的砝码连接,观察小车的运动情况。把小车转一个角度,过一会儿,松开手,观察小车的运动状态。【实验结论】二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反,并且在同一条直线上。【注意事项】实验要在光滑的桌面上进行,目的是使实验更加准确、可靠(排除摩擦带来的影响。定滑

18、轮的作用:改变力的方向。探究:压力的作用效果跟什么因素有关【实验方法】控制变量法、对比法【实验设计】如图甲,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;如图乙,在桌面上放一个砝码;再把小桌翻过来。注意三次实验时泡沫塑料被压下的深浅。 【实验分析】图甲、乙说明受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。图乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。【实验结论】压力的作用效果与压力和受力面积有关。探究:滑动摩擦力的大小与什么因素有关【实验器材】木板、木块、砝码、弹簧测力计【实验设计】用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板运动,从而测出木块与长木板之间的摩擦力;改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之

19、间的压力;把棉布、毛巾等铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度。每次都测出木块所受摩擦力,记录下来,并分析数据。 【实验表格】下表可供参考 【实验结论】滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关,表面受到的压力越大,摩擦力就越大。摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大。【注意事项】匀速拉动木块的原因:示数稳定;可利用二力平衡原理读出木块所受摩擦力。本实验利用了控制变量法。如果在竖直方向对弹簧测力计调零,由于弹簧自身有重力,会使测量结果偏小。弹簧测力计应该在水平方向上调零。滑动摩擦力的大小与接触面积和运动速度无关。1.上述实验的改进方案在没有毛巾的情况下,可以使用木块和铜

20、块实验。将木块和铜块叠在一起的目的是控制压力一定。 拉木板:如图,将弹簧测力计的挂环固定在墙上,让木块挂在弹簧测力计的拉环上,拉动木板。 这样做的好处:示数稳定;无需匀速拉动木板,便于操作(原因:木块静止,木块一定受平衡力第 11 页 共 12 页 探究：杠杆的平衡条件 杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力作用下静止或绕支点匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。 【实验设计】如图，调节杠杆两端的螺母（和天平的调节方法相同） ，使杠杆在不挂钩码时，保 持水平并静止，达到平衡状态。给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆保持水平并静止。记下动 力、阻力，测量动力臂和阻力臂。改变力和力臂的数值，再做

21、两次实验。 根据表格中的数据进行分析，例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系。 【实验表格】 实验次数 1 2 3 【实验结论】杠杆的平衡条件是动力×动力臂阻力×阻力臂。 【注意事项】 使杠杆在水平位置静止的目的：便于在杠杆上直接测出力臂的大小。 多次实验的原因：只做一次实验，获得的结论具有偶然性，不能反映普遍规律，所以要多次实验。 不同物理量之间不能进行加、减运算。 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m 测量滑轮组的机械效率 【实验原理】h = W有用 Gh = W总 Fs 【需要测量的物理量】物体的重力 G、物体被提升的高度 h、拉力 F、绳子自由端移动的距离 s 【实验器材】钩码、铁架台、滑轮、细线；弹簧测力计、刻度尺 【注意事项】 弹簧测力计要沿着竖直方向匀速拉动物体。沿竖直方向拉的目的是减小误差。匀速拉动的目的是使示数稳定。 如果物体静止时读数，测量的结果不包括摩擦，会使测量结果偏大。 【实验表格】下表可供参考 物体的重 力 G/N 物体被提升 有用功 W 有/J 的高度 h/m F/N 的距离 s