完整word版初中物理的20个实验探究专题复习.docx

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完整word版初中物理的20个实验探究专题复习

一、初中阶段20个重点考查的实验

光学实验3个实验：

　　探究光的反射定律；探究平面镜成像的特点；探究凸透镜成像的规律。

热学实验1个：

　　实验液体温度计并探究水的沸腾过程

电学实验6个：

　　连接两个用电器组成的串联、并联电路；使用电流表并探究串、并联电路中电流规律；使用电压表并探究串、并联电路中电压的规律；探究欧姆定律；用伏安法测量小灯泡的电阻；用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。

力学实验9个：

　　用天平测量固体和液体的质量；建构密度的概念；用天平和量筒测量液体和固体的密度；探究牛顿第一定律；探究摩擦力大小的因素；探究杠杆的平衡条件；探究液体压强的规律；探究阿基米德原理；测量滑轮组和斜面的机械效率

三、实验知识考点梳理

类型一、光学实验

实验1、探究光的反射定律

　　方法与步骤：

（1）、如下左图所示，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。

（2）、让一束光贴着纸板沿某一个角度射到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。

　　（3）、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

　　（4）、取下纸板，用量角器测量NO两侧的角i和r。

记录下来

角i

角r

第一次

第二次

　　（5）、如上右图所示，把纸板NOF向前折或向后折，观察还能看到反射光线吗？

　　（6）、归纳分析得出结论：

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、入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。

实验2、探究平面镜成像的特点

　　方法与步骤：

　　如图所示，在桌面上铺一长大纸，纸上竖立着一块

　　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相同的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟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，实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。

　　用直线把实验中蜡烛和它的像的位置连起来，观察连线与平面镜是否垂直，并用刻度尺测量它们到平面镜的距离。

　　移动点燃的蜡烛，重做实验，将结果记录入下表

物到平面镜的距离

像到平面镜的距离

像与物大小的比较

连线是否与镜面垂直

第一次

第二次

　　归纳分析得出结论：

物体在平面镜里成的是虚像，像与物大小相等，它们的连线与镜面垂直，它们到镜面的距离相等。

实验3、探究凸透镜成像的规律

　　方法与步骤：

（1）如图：

将蜡烛、凸透镜、光屏放在水平桌面上，调节使烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一直线赏；

（2）把蜡烛放在较远处，使物距u>2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的像，观察实像的大小和倒正。

　　（3）、蜡烛向凸透镜移动，使物距在f和2f之间，即f

　　（4）、继续移近蜡烛，使物距u

透过凸透镜观察蜡烛的像是放大的还是缩小的？

是正立的还是倒立的？

　　（5）归纳总结，得出结论：

物距与焦距的关系

像的性质

实虚

正倒

缩放

u>2f

实

倒

缩

f

实

倒

放

u

虚

正

放

类型二、热学实验

实验4、使用液体温度计并探究水的沸腾过程

　　方法与步骤：

　1、按图图所示安装实验仪器。

　　2、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，填在下表中

　　3、作出水沸腾时温度和时间关系的曲线。

时间/min

0

1

2

3

4

…

温度/C

4、分析现象和图像，得到结论：

水沸腾时吸热，但温度保持不变，有沸点。

类型三、电学实验

实验5、连接两个用电器组成的串联、并联电路。

　　方法与步骤：

　　1、照图甲连好电路，把开关分别接在A、B、C三点，闭合开关，观察灯泡的亮灭情况。

　　2、照图乙连好电路，将开关都闭合，观察灯泡的亮灭情况；

　　3、分别断开S1、S2、S，观察灯炮的亮灭情况。

　　分析观察到的现象，得到结论：

串联电路中的开关控制所有用电器，开关的位置改变了；它的控制作用不变；并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只控制它所在的支路中的用电器，用电器的位置变了，它的控制作用可能改变。

注意；连接电路时，开关应断开。

　　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　　　　乙

实验6、使用电流表探究串、并联电路中电流规律

　　方法和步骤

　　1、照图甲接好电路。

　　2、分三次把电流表接入A、B、C三点，分别测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC。

　　3、分析数据得出结论：

串联电路中各点的电流相等。

　　4、照图乙连好电路。

　　5、用电流表分别测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC。

　　6、分析数据，得出结论：

并联电路，干路电流等于各支路电流之和。

　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　　　　乙

实验7、使用电压表探究串、并联电路中电压规律

　　方法与步骤：

　　1、照图甲把两个灯泡L1、L2串联起来接到电源上。

　　2、用电压表分别测出AB间电压、BC间电压、AC间电压。

　　3、分析数据，得出结论：

串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和。

　　4、照图乙把两上灯泡L1、L2并联起来接到电源上。

　　5、和电压表分别测出灯L1、L2两端及总电压。

　　6、分析数据，得出结论：

并联电路各支路电压相等。

　　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙

实验8、探究欧姆定律

　　方法与步骤：

　　1、按图甲连接电路，测量并记下几组电压和电流的值。

（R=R1=5Ω　）

电压U/V

电流I/A

　　2、换接另一个电阻，重复上述实验，并记下几组电压和电流的值。

（R=R2=10Ω　）

电压U/V

电流I/A

3、在图乙中画出每个电阻的U/I关系图像。

　　4、分析得出电流I、电压U的关系，可表示为：

同一导体的电流跟电压成压比。

　　5、进一步分析，可以得出电流、电压、电阻的关系为：

导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　　　乙

实验9、用伏安法测小灯泡的电阻

　　方法与步骤：

　　原理：

用电流表测量电流，用电压表测量电压，利用欧姆定律的变形式R=U/I算出电阻。

步骤：

　　1、照图所示连好实验电路。

　　2、闭合开关，读出电压表和电流表的示数，填入表格中。

　　3、多次调整变阻器的滑片，再读出电压表和电流表的示数，填入表格中。

　　4、利用公式算出电阻值。

　　5、比较计算出的电阻值，大小相同吗？

你得出的规律是什么？

你对出现的现象怎样解释？

　　　　测得的电阻值大小不同，且所加电压越大，电阻越大，是因为温度越高，电阻越大。

实验10、用电流表和电压表测量小灯泡的功率

　　方法与步骤：

　　原理：

　　1、测量小灯泡的电功率的原理：

根据电功率的公式P=IU可知，用电压表测出待测电器两端的电压，用电流表测出通过它的电流，代入公式即可求出。

　　2、测量小灯泡的电功率的实验电路图如下图所示。

　　步骤：

　　1、按照实验电路图，正确连接好实验电路，检查无误。

　　2、将滑动变阻器调到阻值最大处，闭合开关，调整滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为额定电压（标在灯口上），记下电流表的示数，代入公式算出额定功率的大小。

　　3、调节滑动变阻器使小灯泡的电压高于额定电压，观察小灯泡的亮度，记下电压表和电流表的示数，算出它的实际功率。

　　4、调节滑动变阻器使小灯泡的电压低于额定电压，再观察小灯泡的亮度，记下电压表和电流表的示数，算出它的实际功率。

　　注意：

在连接电路时要注意以下两点：

A、连接电路过程中，开关应处于断开状态。

B、闭合电路前，将滑动变阻器的滑片P调到阻值最大处（或最右端），防止电流过大烧坏电路元件。

类型四、力学实验

实验12、用天平测量固体和液体的质量

　　方法与步骤：

　　1、调节天平平衡。

（1）将天平水平放置。

（2）将游码拨至标尺左端零刻度线处；

　　（3）调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处。

　　2、将被测物体放在左盘，砝码放在右盘，并调节游码，使天平重新平衡。

　　3、读出砝码的总质量加上游码所对的刻度值，就是被测物体的质量。

　　4、若要测液体的质量，则用液体和容器的总质量减去空容器质量即可。

　　注意：

　　1、被测物体的质量不能超过称量范围。

　　2、向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏。

　　3、潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中。

实验13、构建密度的概念

　　方法与步骤：

　　1、取大小不同的若干铝块，分别用天平测出它们的质量，用直尺测出边长后计算出它们的体积。

　　2、将数据填入表格甲，然后以体积V为横坐标，以质量M为纵坐标，在方格纸上描点，再把这些点连起来。

如图乙所示。

　　3、通过分析所作的图像，得出结论：

同种物质的质量和体积成正比，即同种物质的质量与体积的比值是一定的。

　　4、用铁、木块做实验，并作出图像，分析得出结论：

不同物质的质量与体积的比值不同。

m/g

V/cm3

铝块1

铝块2

铝块3

……

　　　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；乙

实验14、用天平和量筒测固体和液体的密度

　　方法与步骤：

　　测量的原理：

用天平测出物质的质量，用量筒测出物质的体积，利用公式P=M/V求出物质的密度。

　　步骤：

（1）测固体（石块）的密度。

　　A、用天平测出石块的质量m；

　　B、向量筒内倒入适量的水，测出的水的体积V1；

　　C、把石块放入量筒中，测出石块和水的总体积V2;

　　D、算出石块的体积V=V2-V1；

　　E、利用公式

=M/V算出石块的密度。

（2）测液体（盐水）的密度。

　　a.用天平测出烧杯和盐水的总质量m1;

　　b.将烧杯中的盐水倒入量筒中的一部分，记下体积V；

　　c.算出量筒中盐水的质量m=m1-m2;

　　d.利用公式

=m/V算出盐水的密度。

实验15、探究牛顿第一定律

　　方法与步骤：

　　给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾、棉布、木板等），让小车自斜面顶端从静止开始滑下。

观察并记录小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。

表面状况

阻力的大小

小车运动的距离s/m

毛巾

棉布

木板

　　分析得到的数据，得出结论：

平面越光滑，小车运动的距离越长，这就是小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，推理得：

如果运动物体不受力，它将做匀速直线运动。

概括得：

一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

这就是著名的牛顿第一定律。

实验16、探究滑动摩擦力大小的因素

　　方法与步骤：

　　如图所示，用弹簧测力计匀速拉运木块，使它沿长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的摩擦力；改变放木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度，测出此时的摩擦力。

　　　　　木板面　　　　　　　木板面　　　　　　　　棉布（或毛巾）面

　　设计表格，记录测量数据。

次数

接触面的材料

压力大小/N

测力计的读数F/N

1

木板与木板

2

木板与木板

3

木板与棉布

4

木板与毛巾

　　分析数据，得出结论：

摩擦力的大小跟作用在物体上表面的压力有关，表面受到的压力越大，摩擦力越大。

　　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。

实验17、探究杠杆平衡条件

　　方法与步骤：

　　1、调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。

　　2、给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡。

这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。

　　3、把支点右边的钩码重量当作动力F1，支点左边的钩码重量当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力壁l2;把F1、F2、l1、l2的数值填入表中。

　　4、改变力和力臂的数值，再做两次实验。

实验次数

动力F1/N

动力臂L1/M

阻力F2/N

阻力臂l2/m

1

2

3

　　5、根据表中的数据进行分析，得出结论：

　　杠杆平衡的条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂，F1L1=F2L2

实验18、探究液体压强的规律

　　方法与步骤：

（1）如图所示，将水倒入底部蒙有像皮膜的玻璃管中，会发现橡皮膜向下凸出，说明液体对容器底部有压强。

（2）将水倒入侧壁小孔上蒙有橡皮膜的玻璃管中，会发现橡皮膜向外凸出，这个现象说明液体对侧壁有压强。

　　（3）在研究液体内部压强的实验中，我们用压强计测量液体压强。

在图甲中，将探头放入水中，U型管的两个液面之间出现高度差，这说明液体内部有压强。

保持深度不变，将探头向各个方向转动，发现液面高度差不多，这说明在同一深度液体向各个方向的压强都相等，观察图乙和图丙的实验现象，得出的结论是液体的压强还与液体密度有关。

　　（4）由上述实验过程得出如下规律：

液体内部的压强随深度的增加而增大；在同一深度处，液体向各个方向的压强相等；液体压强还与液体密度有关，且在同一深度液体密度越大，压强越大。

　　　　　　　　　　　甲　　　　　　乙（水）　　　　　　　丙（盐水）

实验19、探究阿基米德原理

　　方法与步骤：

　　1．如图（a）所示，用弹簧测力计测出物体所受的重量力G；

　　2．如图（b）所示把物体浸入液体，读出此时弹簧测力计的示数F；算出物体所受浮力F浮=G-F,并且收集物体所排开的液体。

　　3．如图（c）所示测出被排开的液体所受的重力；

　　4．分析得出结论：

浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力，这就是著名的阿基米德原理。

　　　　　　　　　　　　　　　（a）　　　　（b）　　　　（c）

实验20、测量滑轮组和斜面的机械效率。

　　方法与步骤：

　　1．测量斜面的机械效率。

（1）如图，一条长木板，一端垫高，成为一个斜面。

（2）用刻度尺测出斜面的高度h和斜面的长度s。

　　（3）用弹簧测力计测出物重G和沿斜面匀速向上拉物体的力F。

　　（4）将数据填入表格，算出斜面的机械效率。

物体重G/N

斜面高度h/m

沿斜面拉力F/N

斜面长s/m

机械效率

　　2．测量滑轮组的机械效率。

（1）用弹簧测力计测出物体重G。

（2）用弹簧测力计匀速拉着绳端，使物体上升，读出示数F；同时测出物体升高的高度h和弹簧测力计移动的距离s。

　　（3）将数据填入表格，算出滑轮组的机械效率。

物体重G/N

物体升高的高度h/m

拉力F/N

弹簧测力计移动的距离s/m

机械效率

五、经典例题解析

类型一、光学实验

　　1、如图所示，是研究光的反射规律的实验装置图，其中O点为入射点，ON为法线。

实验时，当入射光为AO时，反射光线为OB；当入射光线为CO时，反射光线为OD：

当入射光为EO时，反射光为OF。

（1）完成表格的填写。

实验序号

入射光线

入射角

反射角

1

AO

50°

2

CO

40°

3

EO

20°

（2）此次探究的目的____________________________________________________________。

　　（3）分析上述数据，可以得到初步结论是__________________________________________。

解析与答案：

（1）

实验序号

入射光线

入射角

反射角

1

AO

50°

50°

2

CO

40°

40°

3

EO

20°

20°

（2）探究光的反射现象中反射角与入射角的大小关系

　　（3）在反射现象中，反射角等于入射角。

　　2、如图是小明研究“平面镜成像特点”的装置，他选用玻璃板、直尺、蜡烛进行实验：

（1）小明利用一块玻璃板代替平面镜，目的是_______________________；选用两支相同蜡烛的目的是便于确定____________和比较____________。

他将手指放在玻璃板后的“烛焰”上，手指__________（选填“会”或“不会”）被烧痛。

这是因为在实验中观察到的像是_____（填“实”或“虚”）像。

（2）在记录数据表中发现蜡烛到玻璃板的距离与像到玻璃板的距离有几组不相等，请你分析产生这种现象的原因可能是_____________________。

　　（3）在玻璃板的另一侧，小明通过玻璃板看到了同一支蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是_______________________________。

　　（4）改正错误后，他们记下两支蜡烛的位置，将玻璃板拿掉，分析所成的像得到：

　　①像和物的大小_________________________________________；

　　②像和物的连线_________________________________________；

③像和物到镜面的距离________________________________________。

　解析与答案：

（1）能透过玻璃板找到像的位置　　像的位置　　像的大小　不会　虚

（2）可能是像的位置没有找准或因为玻璃板有厚度，测量时玻璃板的厚度没有考虑，或是玻璃板没有与桌面垂直等。

　　（3）是因为玻璃板有两个成像的面，前后面都成了像。

　　（4）①相等　②与玻璃板垂直③相等

　　3、小明一组的同学在探究“凸透镜成像规律”实验前，把凸透镜正对着太阳光在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，测得光斑到透镜的中心的距离是15㎝，然后把凸透镜、光屏、蜡烛安装到光具座上开始实验。

如图所示。

（1）凸透镜的焦距是_________㎝。

（2）实验前在光具座上由左至右应该依次放置_______________、______________、______________，并调整__________、___________的高度，使它们的中心与______的中心大致在同一高度上，其目的是使像成在____________。

　　（3）实验中，小明将点燃的蜡烛先后放在A、F、B、C、D、E各点，并移动光屏，在光屏上得到清晰的像，则烛焰在________点，屏上的像最大；烛焰在___________点，屏上的像最小；烛焰在_____点，屏上得不到像。

　　（4）小明将实验得到的结论填入下表，请你改正他的错误之处并补充完整。

物体到透镜的距离/u

　　　　　　像的性质

应用

倒立或正立

放大或缩小

实像或虚像

u>2F

　放大

F

　照相机

　虚像

　　解析与答案：

（1）15　

（2）蜡烛　凸透镜　光屏　凸透镜　光屏　烛焰　光屏上

　　（3）B　E　A和F

　　（4）

物体到透镜的距离/u

像的性质

应用

倒立或正立

放大或缩小

实像或虚像

u>2F

倒立

缩小

实像

照相机

F

倒立

放大

实像

投影仪

U

正立

放大

虚像

放大镜

类型二、热学实验

4、为了研究水的沸腾，小文观察了水在加热过程中温度随加热时间的变化情况，并记录了有关数据如下表：

时间/min

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

温度/℃

90

92

94

96

97

98

99

99

99

99

（1）请根据记录的数据在图中先描点，再用平滑的曲线画出水的沸腾图像。

（2）根据图像可知，水的加热过程有以下特点：

（写出3点即可）

　　①________________________________________________________________；

　　②________________________________________________________________；

　　③________________________________________________________________。

　　（3）观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图（a）（b）所示，则图________是水在沸腾前的情况，图_________则是水沸腾时的情况。

　　解析与答案：

（1）温度℃　　时间　　

（2）沸腾前给水加热水温升高　沸腾过程中水继续吸热但温度不变　沸腾前水中气泡是下大上小　

　　（3）（b）　（a）

类型三、电学实验

　　5、如图所示，如果只使L1灯亮，必须闭合开关___；如果只使L2灯亮，必须闭合开关___；当S、S1、S2都闭合时，灯L1和L2都亮了，这时若只有S1断开，___灯不亮；若只有S2断开，____灯不亮；若只有S断开，_______灯不亮。

　　解析与答案：

　　S和S1；S和S2；　　L1；　L2；L1和L2

　　例6、如图甲所