初中物理实验教案汇编Word文档下载推荐.docx
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测量小灯泡的电功率
17
研究电磁铁
18
什么情况下磁可以生电
19
用天平测量物体的质量
九年级
20
测量物质的密度
21
使用刻度尺测量长度
22
使用弹簧测力计测量力
23
重力的大小跟什么因素有关]
24
摩擦力的大小跟什么因素有关
25
研究杠杆的平衡条件
26
浮力的大小等于什么
27
探究斜面的机械效率
28
测量滑轮组的机械效率
【提出问题】
1、我们所接触到的各种声音中,有的听起来很尖、很刺耳,而有的听起来却很粗、很浑厚。
从物理学的角度来说,实际就是指音调的高低。
既然声音都是由物体振动而产生的,那么又为什么会造成音调有高有低呢?
音调的高低与哪些因素有关呢?
2、在物理学中,声音的强弱叫做响度。
不同的物体能发出不同响度的声音,相同物体也能发出响度不同的声音。
那么声音的响度与什么因素有关呢?
【猜想或假设】
1、声音的音调的高低与物体振动的频率有关。
2、声音的响度的大小与物体振动的振幅有关。
【设计实验】
实验方案:
物体的振动有两个参数:
振幅和频率。
振幅是指物体在一次振动中偏离平衡位置的最大距离,而频率是指物体一秒钟内振动的次数。
所以音调的高低与响度的大小应该与这两个因素有关。
为探究决定音调高低的因素,我们可以利用一把钢尺按在桌子边沿,使它一端悬空,通过改变钢尺伸出桌子边的长度来改变它振动的频率,并保证前后振动时振幅基本相同,观察声音的音调是否发生变化。
在研究声音的响度与振幅的大小时,我们可以借助音叉来进行,通过改变音叉发出声音的响度,来观察音叉振幅的大小。
但由于音叉的振幅较小,不便观察,我们可以利用乒乓球来放大其振幅。
所需器材:
课桌、钢尺(或锯条)、铁架台、乒乓球(或泡沫小球)、细线、音叉
【进行实验】
实验步骤:
(一)音调与频率的关系
1、如图1-1那样,将一把钢尺(或锯条)紧紧按在桌子面上,使钢尺的一端伸出桌子边沿。
用手拨动钢尺,听钢尺振动发出的声音,并观察钢尺振动的快慢(振动频率)。
2、使钢尺伸出桌子边沿的长度增加或减小,再次拨动钢尺,且保持钢尺振动的幅度与上面的相同,观察钢尺振动的快慢,同时注意听声音的音调变化。
图1-1
3、将观察到的现象记录于表1中
表1
实验次数
伸出桌子边的长度
钢尺振动的快慢
音调的高低
:
第-次
第二次
(二)决定响度大小的因素
1、如图1-2所示,将正在发声的音叉轻触系在细线上的乒乓球(或泡沫小球),观察乒乓球被弹开的幅度。
2、改变音叉发声的响度,再将发声的音叉快速轻触系在细线上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度,再根据乒乓球被弹开的幅度来推断音叉振幅的变化。
图1-2
3、将观察到的现象记录于表2中
表2
音叉发声的响度
乒乓球被弹开的幅度
音叉振动的幅度
[第一次
【分析和论证】
【评估与交流】
1、在本次探究中,你的猜想与结论是否相同?
如有出入,原因何在?
2、还可以利用哪些器材完成声音的响度与振幅的关系的实验?
用激光对平面镜照射,正对着照射、斜着照射,观察反射后的激光亮点,提出以下问题:
1、射向镜面的光反射后将沿什么方向射出?
2、反射光线和入射光线与法线的位置在同侧、异侧还是重合?
3、反射角和入射角的关系一定相等吗?
4、光的反射现象中,光路可逆吗?
1、激光经镜面反射后,红色的亮点在正对镜面的身前,表明反射后的光线一定是沿原路返回。
2、激光经镜面反射后,红色的亮点位置不固定,表明反射后的光线沿着什么方向射出,无规律可循。
3、激光经镜面反射后,反射光线沿什么方向射出,可能与激光向镜面入射的角度有一定的关系。
4、反射角可能等于入射角。
图2T
A.如图2-1所示,取一个平面镜M,一张可以绕轴OWK平转动的纸板EF竖直地立在平面镜上,纸板上的轴线ONft直于镜面,保持纸板E、F在同一平面上。
B.在A实验基础上,让一束激光沿着纸板斜射向。
点,同时把纸板F向后转动,观察反射光线,重复几次操作。
C.沿反射光线的反方向用激光入射到平面镜上,观察反射光线的位置。
平面镜、白纸板、激光笔、直尺、水彩笔、量角器
1、在纸板上画出入射光线AQ反射光线OD的径迹,改变入射光的入射方向两次,用不同颜色的笔画出入射光线和反射光线的径迹,如图2-2。
入射角i
反射角r
第一次
第三次
入射光线
反射光线
AO
BO
CO
DO
EO
FO
2、按上述实验设计中C分别进行实验,
并将结果记录入下表中,如图2-3所示。
由于光在空气中传播我们看不见,无法观察到入射光线和反射光线,我们将激光笔贴近硬纸板,根据光的反射我们可以清楚地观察到入射光线和反射光线。
从实验记录中可以看出,入射光线和反射光线可以完全重合。
1、分析实验1得出的结论是:
入射光线和反射光线与法线在同一平面上,入射光线与反射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角。
2、分析实验2得出的结论是:
光路是可逆的。
1、坐在教室前排两侧的同学,常常会看不清黑板上的字,是什么原因呢?
2、人为什么能看到并不发光的物体呢?
平面镜成像的特点
1、平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系?
2、物体在平面镜中成虚像还是实像?
1、像与物体的大小是相等的。
2、像和物体分别到平面镜的距离是相等的。
3、像和物体的对应连线与平面镜垂直。
4、所成的像是只能用眼睛观测的虚像。
该实验是要探究物体与它在平面镜中所成像的大小和位置关系。
而所成的像只能在平面镜中看到,具大小和位置并不能进行直接的测量,所以要通过一个外形完全相同的蜡烛来代替镜中的像来完成该实验。
所以,我们先取一块玻璃板,点燃一支蜡烛后立于玻璃板前,让蜡烛在玻璃板中成一个像,如图3-1所示。
然后,拿另一支蜡烛竖立在玻璃板后,前后、左右移动,直到蜡烛与像完全重合,并记下两只蜡烛的位置。
这样,像与物体的大小,以及物体与镜面和像与镜面之间的关系就可通过实验得到。
改变玻璃板前蜡烛的位置,
再一次对实验结果进行验证。
图37
玻璃板、大白纸、水彩笔、直尺、火柴、两支相同的蜡烛
1、在桌面上铺一张大白纸,在纸的中央处画一直线,在直线上竖一块玻璃板作为平面镜。
2、把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,观察它在玻璃板后面的像。
3、再拿一只同样的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去跟前面那只蜡烛的像完全重合,这个位置就是前面那只蜡烛的像的位置。
4、在纸上记下这两只蜡烛的位置,用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连接起来,用刻度尺测量蜡烛和它所成的像到玻璃板的距离,并记录于表中。
5、移动点燃的蜡烛的位置,按步骤1-4重做实验,也将测量结果与观察到的现
象记录于表中
物体的位置
物体到玻璃板的距离
像到玻璃板的距离
像与物人小比较
A
B
C
2、在一张白纸上用墨汁写上A、B、C三个字母,当墨迹未干时将纸对折,然后摊开,这样在纸上就有2个对称的图形,再将一块玻璃板沿纸的对折线垂直于纸面竖起放置,从玻璃板前进行观察,你会观察到的现象是什么?
由此你能得出怎样的结论?
1、从表中的测量数据可知,物体与像与平面镜的位置关系是:
物与像的连线垂直于镜面,且物到镜的距离等于像到镜的距离。
2、在实验中,两只蜡烛的外形完全相同,从而能将未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合,这说明了:
物与像的大小是相等的。
1、研究平面镜成像特点中,用玻璃代替平面镜的目的是什么?
2、在玻璃板的同一侧,某同学通过玻璃板看到了同一只蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是什么?
照相机、投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜。
它们都是利用凸透镜使物体成像。
但是,照相机所成的像比被照的物体小,并且是倒立的;
投影仪所成的像比物体大,也是倒立的;
放大镜所成的像却是放大正立的。
这是为什么?
凸透镜成像是否有什么规律呢?
1、像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系?
2、物体通过凸透镜成像,在光屏上成放大、缩小的像是以什么位置为分界的呢?
3、实像和虚像是否都能用光屏接收?
1、照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,使用投影仪时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小。
看来,像是放大还是缩小的,可能与物体和像的相对位置有关。
2、无论是照相机还是投影仪(它们都成倒立的像),物体和像都在凸透镜的两侧,而放大镜(成正立的像)成像时,物体和像是在透镜的同侧。
看来,像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。
1、拿一个凸透镜,用“太阳聚焦法”找出凸透镜的焦点,测出焦距。
然后透过凸透镜观察蜡烛的火焰,观察到的蜡烛能否用光屏接收,它比实际的烛焰大还是小,此时烛焰到凸透镜的距离满足什么条件?
2、从左到右依次在水平桌面上放蜡烛、凸透镜(焦距在10cm-20cm之间)和光屏,如图所示。
凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、刻度尺、光具座(或直接利用水平桌面)
1、把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像。
观察像的大小、正倒,分别测量物体、像到凸透镜的距离。
把蜡烛向凸透镜靠近几厘米,放好后重复以上操作,直到在光屏上得不到蜡烛
的像。
继续把蜡烛向凸透镜靠近,进行观察。
怎样才能观察到烛焰的像?
像在什么位置(只需估测)?
像是放大的还是缩小的?
正立的还是倒立的?
按上述操作,把数据填入下表:
物体到凸透镜的距
离u
像到凸透镜的跑离
v
像的大小(放大或缩小)
像的正倒
分析上表中的数据,按照探究开始时提出的问题,总结凸透镜成像的规律。
2、选取焦距为10cm的凸透镜,竖直立在水平面上,用一支点燃的蜡烛作为物
体放在凸透镜的左侧,研究烛焰所成的像。
在凸透镜的右侧用一块白色的硬纸作屏,承接烛焰的像。
把蜡烛放在离凸透镜较远的位置,逐渐靠近凸透镜,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小,并用刻度尺测出蜡烛到透镜、光屏到透镜的距离,把观测的结果和测量的数据记录入下表中:
物体到凸透镜的距离(cm)
50.0
35.0
22.5
20.0
18.0
15.0
12.0
光屏到凸透镜的距离(cm)
像的大小与物体的大小关系
像的大小变化特点
凸透镜成像的规律:
成像的条件
成像性质
应用
物体到凸透镜的距离(u)
像的大小
像的虚实
像到凸透镜的距离(v)
u>
2f
倒立
缩小
实像
F<
v<
照相机
U=2f
等大
V=2f
u<
放大
v>
投影仪
U=f
不成像
0<
f
正立
虚像
u
放大镜
注意:
(1)物体靠近焦点,物距减小,像距变大,像就逐渐变大。
(2)像的
正倒、虚实、大小都是相对于物体而言的。
为什么有的时候无论怎样左右移动光屏,在光屏上都不能呈现烛焰的像,其原
有很多物质在熔化时是先变软后再慢慢变成可流动的液体的,如蜡、橡胶、沥青等;
而有些物质在熔化过程中没有变软、变稀的过程,而是直接变成液态,如冰、海波、铁、锡等,那么:
1、不同物质在熔化时温度变化规律是否相同?
2、不同物质熔化时的熔点是否一样?
3、物质由液态变化为固态时,温度变化规律是否相同?
1、不同物质在熔化时虽然状态变化过程有些不同,但要加热温度都会上升。
2、不同物质熔点不同。
3、物质凝固时,温度变化有无规律可循,取决于物质的种类。
1、把一定量的海波和蜡分别放入试管中后,放在火焰上加热,然后用温度计测量它们的温度变化,每隔一分钟记录一次温度。
2、把海波已熔化的试管放入冷水中冷却,再每隔一分钟记录一次温度。
图5T观察熔化现象的实验装置
酒精灯、试管两支、烧杯、水、温度计、铁架台、石棉网、火柴、海波、蜡、钟表
1、研究海波的熔化温度,每隔一分钟记录一次温度,把结果记录在下列表格中
时间/min
…
海波的温度/C
蜡的温度/c
2、如图5-2、图5-3所示,用方格纸上的纵轴表示温度,温度的数值已经标出;
横轴表示时间,请写出。
根据表中各个时刻的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑曲线连接起来,便得到熔化时温度随时间变化的图像。
根据你对实验数据的整理和分析,总结海波和蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点。
1、分析实验1中的数据,得出结论是:
2、分析实验2中的图像,比较得出结论是:
3、分析实验3中的数据发现:
1、你认真观察过水的沸腾吗?
水在沸腾时有什么特征?
2、水沸腾后继续加热,温度是不是会越来越高?
3、水的沸点是否是个定值?
1、水沸腾时,伴随着大量气泡上升。
2、水沸腾前温度一直上升,水沸腾时温度可能保持不变
3、水的沸点可能与大气压强有关系。
为了证实上述猜想1、2,设计如图6-1研究水沸腾的实验装置
(一);
图6-2所示的实验装置
(二)是为了验证猜想3而设计的。
烧杯、水、温度计、铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、中心有小孔的纸板、钟表
1、用实验装置
(一)把烧杯中的水加热至沸腾。
从90c开始,每隔一分钟记录一次温度,并把它填入下表中,然后在方格纸上作出温度和时间关系的曲线,如图
6-3。
水的温度/C
图6-3记录水沸腾时温度变化的方格纸
2、用实验装置
(二)甲把水加热至沸腾时,温度计的示数Ti=C;
移
走酒精灯,观测到水停止沸腾后,再换上如图乙设备。
拉伸活塞,立刻又观测到烧瓶中的水发生沸腾。
1、水在沸腾时可以观察到有气泡上升,并且气泡在上升的过程中逐渐变大,到达水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
2、水在沸腾时,虽然继续给它加热,但是水的温度始终保持不变。
3、汽化存在两种方式:
和。
4、液体沸腾的条件是①达到沸点和②继续吸热。
5、液体的沸点还与液体上方的气体压强有关。
1、如何缩短水加热至沸点温度的时间?
2、水沸腾时和沸腾前气泡上升过程中有什么区别?
为什么沸腾前气泡少且上升变小,沸腾时大量气泡上升且变大了?
3、水沸腾时,为何烧杯口出现大量的白气?
是否为水蒸气?
4、气压对水的沸点影响关系是什么?
在图7-1中,两个灯泡是串联起来接到电源上的。
流过A、B、C各点的电流之
间可能有什么关系?
作出猜测。
图7-1
分三次把电流表接入,分别测量流过A、B、C各点的电流。
你的猜测正确吗?
通过这个实验,你能否回答:
串联电路中各点的电流之间有什么关系?
串联电路中各点的电流之间是相等关系。
分别把图7-1中A、RC各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。
换上另外两个小灯泡,再次测量三点的电流,看看是否还有相同的关系。
下面分别是测量A、B、C三点电流的电路图。
如图7-2
图”2
干电池两节、小灯泡两只、开关、电流表、导线
把测量数据记在下面表中,还可以把操作中出现的问题扼要地写下来。
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
第一次测量
第二次测量
在串联电路中,电路中的电流处处相等。
实验中电流表是分三次接入电路中的,为什么没有选用3块电流表直接测量?
如图8-1并联电路中干路的电流(流过C点的电流)和各支路的电流(流过A、B两点的电流)之间有什么关系?
1-,-I
||——
图8T
可能满足并联干路中电流等于各支路的电流之和。
分别把电路中A、BC各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。
换上另外两个小灯泡,再次测量三点的电流,看看是否还有相同的关系。
分别画出测量AB、C三点电流的电路图8-2。
恻量岐电流的班国酬班点顿的璃团赃〔点蛎的蟠图
图肝2
在并联电路中,流过A点的电流与流过B点的电流、;
流过C点的电流与流过上述两点的电流之间的关系是:
。
1、实验中电流表是分三次接入电路中的,为什么没有选用3块电流表直接测量?
2、当电路中两个灯泡不一样大小时,电路中干路的电流和各支路的电流之间有什么关系?
如图9-1所示,两个小灯泡串联起来接到电源上。
1、AB之间、BC之间、AC之间的电压可能有什么关系?
2、串联电路中各部分电路的电压与总电压之间有什么关系?
1、串联电路中的电流是各处相等的,电压是产生电流的原因,是否电压也会与电流有相同的规律呢?
2、串联的两个小灯泡能同时发光,说明各部分电路也一定有电压来维持,它们的电压之和是否与电源的电压相等?
根据猜想与假设,需要对电路中的ABBGAC间的电压进行测量。
可以分三次把电压表并联在AB之间、BC之间、AC之间,分别测量这三个电压,比较三个电压值,得出它们之间的关系。
换上另外两个小灯泡,继续用上述实验方法实验,通过多次测量,看看是否有同样的关系。
把三次测量的电路(图9-2)分别画在下面:
干电池两节(或学生电源)、小灯泡两只、开关、电压表、导线【进行实验】
1、观察实验器材,特别是所使用的电压表的量程及对应的分度值。
2、按照图9-1所示电路图连接好串联电路。
将电压表并联在AB之间,经检查无误后,闭合开关,测出AB之间的电压U。
将电压值填在实验表格中;
再将电压表先后改接在BC之间和AC之间,分别测出BC之间电压U和AC之间
的电压U,填在实验表格中
3、换上另外两个小灯泡,用同样的方法进行第二次测量。
实验数据的记录表格:
AB间的电压U1/V
BC间的电压U2/V
AC间的电压U3/V
通过对实际测量结果的分析回答:
1、测量结果说明了什么?
得出了什么样的结论?
2、串联电路中的电压规律是:
一联电路的总电压等于各部分电路的电压之和,
即U3=Ui+U。
串联电路有分压作用。
3、将你得出的最后结论与串联电路中的电压规律进行比较,发现有什么不同,为什么?
对自己的探究活动进行回顾分析,并思考在探究过程中,实验设计有无不合理的地方,操作过程有无失误,测量结果是否可靠。
交流应贯穿于整个探究活动中,可以以小组为单位进行交流,也可全班交流。
实验注意事项:
1、在连接电路时,开关应断开;
2、应按一定顺序连接电路;
3、连接好电路后,先用开关试触电压表的最大测量值为15V的量程,观察电压表指针偏转情况;
4、确认连接无误后再闭合开关,观察示数,如电路电压不超过3V,可改为3V
的量程进行测量。
5、要采用更换小灯泡的方法,进行多次测量。
为什么?
如图10-1所示,将Li和L2两个小灯泡并联起来接到电源上
L
-Hg)—
1|
图1X-1
1、Li两端的电压和L2两端的电压之间可能有什么关系?
2、并联电路两端的总电压与各个支路两端的电压之间有什么关系?
根据猜想与假设,需要对电路中Li两端的电压、L2两端的电压及总电路两端的电压进行测量。
可以分三次把电压表并联在Li两端、L2两端及总电路两端,分别测
量这三个电压,比较三个电压值,得出它们之间的关系。
换上另外两个小灯泡,继续用上述实验方法实验,通过多次测量,看看是否有同样的关系。
把三次测量的电路(图10-2)分别画在下面:
图10P
干电池两节(或学生电源)、小灯泡两只、开关、电压表、导线
1、按照图10-1所示电路图连接好并联电路。
将电压表并联在L1两端,经检查无误后,闭合开关,测出L1两端的电压U。
再将
电压表先后改接在匕两端和总电路两端,分别测出L2两端电压U和总电压U
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