八年级物理下册分组实验教案教学提纲.docx
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八年级物理下册分组实验教案教学提纲
八年级物理下册分组实验教案
实验一:
使用弹簧测力计测量力
【实验目的】学习正确使用弹簧测力计的方法。
【实验器材】弹簧测力计、木块、长木板、头发丝
【实验步骤】
1、观弹簧测力计的量程(最大刻度),认清每一小格表示多少牛。
检查弹簧测力计不受力时,指针时否指在零刻度处。
2、用手拉弹簧测力计的挂钩,使指针指到1N、5N、10N等处,感受一下1N、5N、10N的力有多大。
3、在弹簧测力计的挂钩上挂一个质量已知(约1kg)的物体,读出拉力的大小填入记录表中。
察
4、在水平放置的长木板上,用弹簧测力计拉木块匀速前进,读出拉力的大小填入记录表中。
5、在倾斜放置的长木块上,用弹簧测力计拉着木块沿木板匀速上升,读出拉力的大小填入记录表中。
6、把一根头发拴在弹簧测力计的挂钩上,用手拉头发,逐渐加大拉力,读出头发被拉断时拉力的大小,填入记录表中。
【实验记录】
弹簧测力计的使用情况
挂质量约1kg的物体
拉木块水平匀速前进
拉木块沿倾斜木板匀速上升
挂钩上拴一根头发,当头发被拉断时
拉力F/N
【评估与交流】
能否用弹力橡皮筋制作测力计?
为什么?
实验二、重力的大小跟什么因素有关
【提出问题】重力的大小与什么因素有关?
所需器材:
弹簧测力计、钩码若干、坐标纸
【猜想或假设】重力的大小与物体的质量有关。
【设计实验与进行实验】
1、照图23-1那样,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,记录在下面的表格中。
质量m/kg
重力G/N
2、在图23-2中,以质量为横坐标、重力为纵坐标描点。
连接这些点,你发现它们落在一条什么样的曲线或直线上?
你认为重力与质量之间有什么关系?
【分析和论证】
1、通过实验得出结论:
物体所受的重力跟它的质量成正比。
2、重力与质量的比值大约是9.8N/kg。
如果用g表示这个比值,重力与质量的关系可以写成G=mg
实验三、摩擦力的大小跟什么因素有关
【提出问题】1、滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
2、如何增大有益摩擦,减小有害摩擦?
【猜想或假设】1、滑动摩擦力的大小可能与压力大小和接触面粗糙程度有关。
2、滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关。
【设计实验】
1、取一方木块及长方形的长木板、毛巾、玻璃板,用弹簧称拉着方木块在三种表面上做匀速直线运动,测出拉力的大小即为摩擦力的大小,并比较摩擦力的大小。
2、把木块放在木板上,加上砝码,再拉着木块在木板上做匀速直线运动,测出拉力的大小即为摩擦力的大小,并与第一次实验比较。
3、把木块侧放在木板上,再拉着木块在木板上做匀速直线运动,测出拉力的大小即为摩擦力的大小,并与第一次实验比较。
所需器材:
弹簧测力计、长方体方木块、长木板、毛巾、玻璃板、砝码、细线
【进行实验】1、分别测出木块在长木板、毛巾、玻璃板上做匀速直线运动时的摩擦力大小,将结果记入表格。
2、在木块上另上砝码后,再测出木块在木板上做匀速直线运动时的摩擦力大小,将结果记入表格。
3、把木块侧放在木板上,再测出木块做匀速直线运动时的摩擦力大小,并将结果记入表格。
次数
压力大小
接触面
摩擦力大小(N)
1
木块重
木板
2
木块重
毛巾
3
木块重
玻璃板
4
木块加砝码重
木板
5
木块重(侧放)
木板
【分析和论证】1、分析比较实验1、2、3可得:
。
2、分析比较实验1、4可得:
。
3、分析比较实验1、5可得:
。
4、归纳得出滑动摩擦力的大小与有关,与无关
【评估与交流】1、在测量滑动摩擦力大小时必须注意什么?
当速度不一样时摩擦力大小有没有变化?
2、如何测滑动摩擦力的大小?
实验四、压力的作用效果跟什么因素有关?
1.提出问题:
压力的作用效果跟什么因素有关?
2.猜想:
1)压力的作用效果可能跟压力的大小有关。
2)压力的作用效果可能跟压力的作用面积有关。
3.设计实验:
1)实验器材:
小桌子,泡沫塑料,钩码一盒。
2)实验目的:
研究压力的作用效果与压力和压力的受力面积之间的关系。
3)实验方法和步骤:
采用控制变量法进行研究。
①如图甲和乙所示,在受力面积相同的情况下,研究压力与压力的作用效果的关系;
a.如图甲所示,把使小桌子的四脚朝下压在泡沫塑料上,观察压力的作用效果,即此时桌子四脚陷入泡沫塑料里的深度;
b.如图乙所示,在桌子上加上一个钩码,观察此时桌子四脚陷入泡沫塑料里的深度,并与图甲的陷入情况对比;
②如图乙和图丙所示,在压力相同的情况下,研究压力的受力面积与压力的作用效果的关系。
c.如图丙所示,使桌面朝下并在桌子上加上一个钩码,观察此时桌面陷入泡沫塑料里的深度,并与图乙的陷入情况对比;
4.进行实验:
自己设计表格,并将实数据填入表中:
设桌子重为G桌,钩码重为G码,桌子脚面积为S脚,桌面的面积为S面
实验次数
受力面积
压力的大小
压力的作用效果
甲
S脚
G桌
明显
乙
S脚
G桌+G码
非常明显
丙
S面
G桌+G码
不明显
5.分析与论证:
分析:
在受力面积相同的情况下,压力越大,压力的作用效果越明显。
在压力相同的情况下,压力的受力面积小,压力的作用效果越明显。
结论:
压力的作用效果与压力和压力的受力面积有关。
压力越大,压力的受力面积小,则压力的作用效果越明显。
6.评估与交流:
1)通过这个实验,你掌握那一种研究问题的方法?
答:
我掌握了用“控制变量法”研究问题。
当研究的问题有三个或三个量以上之间的关系时,采用控制变量法分别研究两个量之间的单一关系,可以使研究的问题得以简化。
实验五、浮力的大小等于什么
【提出问题】
1、同样大小的石块和木块,投入水中,石块下沉,木块上浮,哪个受到的浮力大?
铁块投入水中会下沉,而铁做成船之后,却能浮在水面上,为什么?
2、浮力的大小与哪些因素有关?
【猜想或假设】
1、浮力的大小可能与物质的种类有关。
2、浮力的大小可能与物质的体积有关。
3、浮力的大小可能与物质浸入的深度有关。
4、浮力的大小可能与排开液体所受的重力有关,也就是与V排和ρ液有关。
【设计实验与进行实验】
1、选择体积相同的实心铁块和铝块,比较铁块和铝块浸没水中所受浮力的大小,来验证猜想1是否正确。
实验步骤:
(1)
(2)
(3)
2、取一些橡皮泥,先揉成团,测出其浸入水中的浮力,然后展开做成盒形,测出其所受的浮力并把两次测得的浮力大小与橡皮泥的重量相比较,验证猜想2是否正确。
实验步骤:
(1)
(2)
(3)
3、取一铁块测出其浸入水中不同深度所受的浮力并比较浮力的大小,验证猜想3是否正确。
实验步骤:
(1)
(2)
(3)
4、测出浸没入水中的石块所受的浮力跟它排开的水重有什么关系。
实验步骤:
(1)
(2)
(3)
5、测出浮在水面上的木块所受的浮力跟它排开的水重的关系。
实验步骤:
(1)
(2)
(3)
以上4、5实验验证猜想4是否正确。
所需器材:
弹簧测力计、大烧杯、接水小桶、自来水、盐水、体积相同的实心铁块和铝块、金属牙膏皮(或橡皮泥)、细线
【分析和论证】
1、
2、
3、
4、
【评估与交流】
1、由实验得出的结论能普遍适用吗?
如何评估实验的准确性?
2、做以上实验要注意什么?
只在水中做行吗?
3、你在实验中遇到什么困难?
如何减少实验误差?
4、阿基米德定律适用于气体中物体所受浮力大小的计算吗?
表达式如何?
【探究拓展】
1、弹簧秤法测浮力大小——适用于ρ物>ρ液
(1)测出物体在空气中的重为G1
(2)测出物体在水中的重为G2
F浮=G1-G2
2、平衡力法——适用于ρ物≤ρ液
(1)当物体悬浮或漂浮在液体中时,受重力和浮力作用。
(2)因为物体静止所受的重力和浮力是一对平衡力,则有F浮=G物
3、压力差法F浮=F向上-F向下
形状规则的正方体物块浸入密度为ρ的液体中,如图26-1所示。
上表面距液面为h,正方体边长为l。
上表面所受压强:
P=ρgh上表面所受压力:
F=PS=ρghl2
下表面所受压强:
P’=ρg(h+l)下表面所受压力:
F’=P’S=ρg(h+l)l2
F浮=F’-F=ρg(h+l)l2-ρghl2=ρgl3
又因为V排=l3,所以F浮=ρgl3=ρgV排即为阿基米德原理求出的浮力。
实验六、研究杠杆的平衡条件
【提出问题】
1、杠杆的平衡条件是什么?
2、杠杆的平衡条件有哪些应用?
【猜想或假设】
1、杠杆的平衡条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
【设计实验】
1、当杠杆在水平位置平衡时,在杠杆两端挂钩码使杠杆平衡,钩码的重即为动力、阻力大小,挂钩码处到支点的杠杆长即为力臂的大小。
然后计算动力×动力臂及阻力×阻力臂的大小,并比较两者乘积的大小,归纳得出结论。
2、
(1)用弹簧秤作为动力作用的物体,在挂钩码的同侧提起杠杆,使杠杆平衡,读出动力和阻力的大小以及动力臂和阻力臂的长短。
然后比较动力×动力臂及阻力×阻力臂的大小。
(2)用弹簧秤拉着杠杆加速转动,读出动力和动力臂、阻力和阻力臂的大小,计算并比较动力×动力臂与阻力×阻力臂的大小。
所需器材:
杠杆和支架、弹簧测力计、钩码、尺、线
【进行实验】
1、把杠杆的中点挂在支架上,首先调节杠杆的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡。
2、照图25-1那样,在杠杆的左右两端分别挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置再次平衡。
3、根据钩码的质量计算出重力大小即为动力和阻力大小,再读出力臂的长,把数据记入下表。
次数
动力(N)
动力臂(cm)
动力×动力臂
阻力(N)
阻力臂(cm)
阻力×阻力臂
1
2
3
4
4、如图25-2所示,在a、b、c三点用弹簧秤竖直向上提杠杆,当杠杆在水平位置平衡时,读出力及力臂的大小,并填入下表。
次数
动力(N)
动力臂(cm)
动力×动力臂
阻力(N)
阻力臂(cm)
阻力×阻力臂
1
2
3
4
5、在杠杆左端一点用弹簧秤提起杠杆,并加速顺时针转动,读出动力与阻力的大小以及动力臂与阻力臂的长短,然后比较动力×动力臂及阻力×阻力臂的大小。
【分析和论证】
1、通过测量数据得:
杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
2、当动力×动力臂大于阻力×阻力臂时,杠杆将沿。
【评估与交流】
1、你的测量结果能准确说明“动力×动力臂=阻力×阻力臂”吗?
实验中你还有什么新的发现?
2、通过实验及数据分析,当“动力×动力臂=阻力×阻力臂”时,杠杆处于平衡状态,当“动力×动力臂≠阻力×阻力臂”时,杠杆将如何转动?
生活中平衡杠杆有哪些?
3、观察生活中的杠杆哪些是省力的?
哪些是费力的?
杠杆的分类:
(1)省力杠杆:
动力臂比阻力臂长,费距离。
(2)费力杠杆:
动力臂比阻力臂短,省距离。
(3)天平杠杆:
动力臂与阻力臂相等,既不省力又不费距离。
实验七、探究斜面的机械效率
【提出问题】
1、影响斜面的机械效率的因素有哪些?
2、光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同时,斜面的机械效率是否相同?
【猜想或假设】
1、影响斜面的机械效率的一个重要因素是摩擦,摩擦不同效率就不同。
2、光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同时,斜面的机械效率不同。
【设计实验】
1、同一斜面,不同的粗糙面,用弹簧测力计把木块沿斜面匀速拉上顶端,记下两次拉力的大小,测出木块重、斜面长、斜面高。
计算出有用功、总功和机械效率,比较机械效率的大小。
2、同一光滑程度的斜面,两次不同的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率,比较机械效率的大小。
所需器材:
弹簧测力计、斜面、木块、细线、刻度尺、毛巾
【进行实验】
1、如图27-1所示,将一条形木板一端垫高,就构成一个斜面。
沿着斜面把木块拉上去,记下拉力大小。
在斜面上铺上毛巾,再测一次。
2、改变木板的倾斜程度,再测量两次斜面的机械效率。
记下测量数据填入下表:
次数
斜面高(m)
木块重(N)
有用功(J)
斜面长(m)
拉力大小(N)
总功(J)
机械效率
1
2(毛巾)
3
【分析和论证】
1、分析实验1、2数据得:
。
2、分析实验1、3数据得:
。
【评估与交流】
1、在测斜面的机械效率时,在同一斜面上,木块是重一些效率高,还是轻一些效率高?
2、在测斜面的机械效率时,如何保证拉着木块匀速沿斜面上升?
实验八、测量滑轮组的机械效率
【实验目的】测量滑轮组的机械效率。
【实验器材】刻度尺、弹簧测力计、钩码(重量已知)、铁架台、滑轮组、长约2米的细线
【进行实验】
1、照图28-1那样,把实验装置安装好,分别记下钩码和弹簧测力计的位置(离桌面或地面的高度)。
2、匀速向下拉动弹簧测力计,使钩码升高,从弹簧测力计上读出拉力F的值,用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,填入记录表中。
3、算出有用功W有用、总功W总、机械效率η,填入记录表中。
4、照图28-2那样,把实验装置安装好,匀速向上拉动弹簧测力计重做上面的实验。
【实验记录】
实验装置
钩码总重力G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有用/J
拉力F/N
拉力移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
【评估与交流】
1、各种机械的机械效率总是费功,要想提高机械效率,关键是减少额外功。
2、当滑轮受到的摩擦阻力很小时,如果挂在动滑轮下的钩码增加,则滑轮组的机械效率就提高,这是因为有用功增大,但额外功基本没有发生变化。
3、测某机器的机械效率时,记录了如下的四个结果。
其中肯定错误的是()
A、100%B、120%C、60%D、80%
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