八年级下册实验探究.docx
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八年级下册实验探究.docx
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八年级下册实验探究
实验1:
探究重力的大小与什么因素有关
1实验目的:
重力的大小与什么因素有关
生活中抬起质量越大的物体,需要用越大的力,
2猜想:
重力的大小可能与物体的质量有关
3.测量原理:
把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小.
4.实验设计与步骤:
(1)用弹簧测力计依次测出1个、2个……6个钩码的重力.
(2)得出数据如表.
质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
重力G/N
0.5
1
1.5
2
2.5
3
G/m
10
10
10
10
10
10
5.分析实验数据可知,重力和质量的比值为定值,
6.实验结论:
物体所受的重力跟它的质量成正比.
7.注意事项:
(1)用弹簧测力计测重力时要注意使弹簧测力计的轴线方向在竖直方向上.
(2)由于测量不可避免地存在误差,各地的g值也不同.
(3)由于质量是50g的钩码所受的重力大小不是一个整数,所以读弹簧测力计的示数时应尽量准确些.
(4)当钩码静止时,弹簧测力计的拉力才等于它所受的重力,此时读取弹簧测力计的示数才方便、准确.
(5)在理解重力与质量的关系时,不能说物体的质量和它受到的重力成正比.
(6)多次测量便于得到普遍规律,排除偶然性.
【例】(2016莆田)在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中,得到如下表数据:
m/kg
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
G/N
1.96
2.94
3.92
4.90
5.88
(1)本实验中用到的测量器材有:
________和________.
(2)分析表格数据可知:
物体的质量为0.7kg时,它受到的重力是____N.
(3)以下四个图象中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是________.
针对训练“重力的大小跟什么因素有关”的实验中,按照图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中.
(1)把表格中的空格填写完整;
质量m/g
100
200
300
____
500
重力G/N
1
2
3
4
5
(2)图甲中弹簧测力计的示数为__________N;
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图象;
(4)由此可知物体所受的重力跟质量成__________;
(5)实验中获得多组数据的目的:
____________________________.
实验2:
探究阻力对物体运动的影响
1实验目的:
探究阻力对物体运动有何影响
2.实验器材:
小车、斜面、长木板和棉布等.
3.实验操作图
4.实验方法.转换法、控制变量法
(1)转换法:
阻力对物体运动的影响效果转换为小车运动的距离
(2)控制变量法:
控制小车到达斜面低端速度相同(使小车从斜面的同一高度由静止释放,小车到达斜面底端时的速度相同),通过改变长木板上所铺的材料来改变小车受到的阻力.
5.实验步骤
(1)将棉布铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距_.
(2)去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在木板上滑行的距.
(3)推理、假想:
假如水平面足够光滑(完全没有摩擦阻力),小车的速度将不会减小,将会匀速地永远运动下去,即小车将保持匀速直线运动状态.
6实验现象:
小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,滑行的距离越长.
7.实验结论:
水平面越光滑,小车受到的阻力越小,运动的距离越大,也就是说小车受到的阻力越小,速度减小得越慢.若物体不受阻力时,速度不会减小,物体将做匀速直线运动
8.交流与反思
(1)小车到斜面底端继续运动的原因是小车具有惯性.
(2)小车在水平面运动一段距离后停下来的原因是受到阻力的作用.
(3)小车从斜面滑下到停止运动的过程中是将重力势能转化为动能,并最终转化为内能.
【例1】在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图所示,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行的距离.
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:
使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小________(选填“相等”或“不相等”).
(2)实验中是通过改变______________来改变小车所受阻力大小的.
(3)实验中发现:
小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越________(选填“快”或“慢”).
(4)本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做___________.
(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:
牛顿第一定律______________(选填“能”或“不能”)直接由实验得出.
实验3:
探究二力平衡的条件
1.提出问题:
二力平衡时它们的大小、方向、作用点应该有什么关系?
猜想:
物体在两个力的作用下静止或做匀速直线运动,因此二力平衡时,这两个力应该大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上.
2.实验器材:
弹簧测力计2个、小车、线、定滑轮2个,等质量小托盘2个、砝码若干.
3.实验设计与步骤:
(1)测出每个砝码的质量m,往两边的小托盘里分别放上质量不相等的砝码,观察小车的运动情况.(探究两个力大小不等时,小车能否保持静止)
(2)往两个小托盘里放上质量相等的砝码,观察小车的运动情况.(探究两个力大小相等时,小车能否保持静止)
(3)保持两小托盘里的砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动情况.(探究两个力大小相等,不在同一直线上,小车能否保持静止)
(4)将小车右侧小托盘的细线挂于小车左侧挂钩处,使F1、F2同时向左,观察小车的运动情况.
4.实验结论:
二力平衡的条件:
这两个力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,且在同一直线上,可简记为:
同体、等大、反向、共线.
5.注意事项:
(1)实验时,使小车放在光滑的水平桌面上的目的是尽量减小摩擦阻力对实验的影响.
(2)两个力作用在同一物体上平衡,也要试一试两力作用在两个物体(如两辆小车)上时能否平衡,这样做是为了验证二力平衡中“力作用在同一物体上”这一条件.
【例2】如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)上的两对细线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向________________,并通过调整______________来改变拉力的大小.
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片________(选填“能”或“不能”)平衡.设计此实验步骤的目的是为了探究____________.
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:
____________________.
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是:
________.
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
针对训练:
如图所示是小华同学探究二力平衡条件的实验情景.实验步骤如下:
(1)实验中定滑轮的作用是________________.
(2)将系于小卡片(重力可忽略不计)两个对角的细线分别跨过支架上的滑轮,在细线的两端挂上钩码,使作用在小卡片的两个拉力方向__________.
(3)保持两个拉力在同一直线上,调整细线两端的钩码,当两端钩码的质量__________时,小卡片平衡,如图A所示.
(4)将图A中的小卡片转过一个角度,并保持两个拉力方向相反,如图B所示,松开手后小卡片__________平衡(选填“能”或“不能”).
(5)当小卡片平衡时,用剪刀沿虚线剪断小卡片(如图C所示),发现小卡片不能保持平衡,本实验采用的实验方法是:
______________.
实验4:
探究滑动摩擦力大小与什么因素有关
一、实验目的;探究滑动摩擦力大小与什么因素有关
二、猜想
猜想1:
滑动摩擦力大小可能与压力大小有关
猜想2:
滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关
三、实验原理:
二力平衡(当物体做匀速运动时,拉力和摩擦力是一对平衡力,它的大小相等,测出拉力的大小就可以知道摩擦力的大小).
四、实验器材:
木块、表面粗糙程度不同的长木板、弹簧测力计、砝码等.
五、实验操作图
六、测量摩擦力:
沿水平面匀速拉动木块的目的是使弹簧测力计示数等于摩擦力的大小
七、实验方法.
1.转换法:
通过弹簧测力计的示数即拉力的大小来反映摩擦力的大小.
2.控制变量法:
(1)探究滑动摩擦力与压力大小的关系(控制接触面粗糙程度不变,改变木块对长木板的压力,测出不同压力下的滑动摩擦力大小);
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系(换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持压力不变,测出接触面粗糙程度不同时的滑动摩擦力大小);
(3)探究滑动摩擦力与接触面面积关系的实验方案设计(将同一长方体木块以不同的方式分别放在同一长木板上,测出不同情况下的滑动摩擦力大小).
八、实验结论.滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小,接触面越粗糙,摩擦力越大
九、交流与反思
1.实验中存在的问题:
(1)木块很难保持匀速直线运动;
(2)运动中的弹簧测力计不方便读数.
2.改进方案及优点:
如图所示,将弹簧测力计固定不动,木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动;弹簧测力计固定,方便读出正确的数值,且操作时不需要使长木板做匀速直线运动.
【例3】(2016宁夏)如图a所示,小明在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,用弹簧测力计拉着木块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动,通过改变放在木块上的砝码改变压力,分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力,并根据实验数据点画出了滑动摩擦力f摩与对应压力f压关系的图象b.
(1)分析图象甲或乙可知,木块对木板的________________越大,木块所受的滑动摩擦力也就越大;比较图象可知,________(选填“甲”或“乙”)木板更粗糙.
(2)小明在实验中发现,拉着木块运动时很难控制“匀速”,于是他设计了如图c所示的装置,将弹簧测力计固定,改为拉动平板小车,当他水平向左拉动平板小车时,木块所受到的摩擦力的方向为_________________.这样改进后的装置的优点是_________________________________________________________.
针对训练2:
如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置图,长木板固定不动.
(1)甲、乙两图中弹簧测力计拉着木块沿水平方向做________运动时,测力计的读数才等于滑动摩擦力.此实验的研究方法是___________.
(2)比较甲、乙两图,__________(选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度都有关,原因是_________________________.
(3)丙图中木块匀速运动时测力计的读数是__________N,滑动摩擦力为__________N(不计滑轮、绳子的重量及二者间摩擦).
(4)若某次实验时木块做加速运动,则所测得滑动摩擦力__________(选填“偏大”或“偏小”).
实验5:
探究影响压力作用效果的因素
1.实验目的:
压力作用效果与哪些因素
2.猜想:
压力作用效果可能与压力的大小和受力面积大小有关
3.实验方法:
控制变量法、转换法
控制变量法:
当探究压力作用效果与压力的大小关系时,控制受力面积相同,当探究压力作用效果与受力面积关系时,控制压力的大小相同,
转换法:
压力的作用效果转换为海绵的深浅
4.实验步骤:
(1)图甲把小桌放在海绵上;图乙在桌面上放一个砝码,图丙把小桌翻过来,桌面朝下,并在其上放一个砝码.
(2)探究压力的作用效果与压力大小的关系.
控制__受力面积_不变,只改变_压力大小(甲、乙两图),比较海绵被压下的深浅.
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系.
控制_压力大小_不变,只改变_受力面积__(乙、丙两图),比较海绵被压下的深浅.
5.实验结论:
压力作用效果与压力的大小和受力面积大小有关,压力越大,压力作用效果越明显,受力面积越小,压力作用效果。
6.注意事项:
(1)由于压力的作用效果与压力大小和受力面积两个因素有关,所以在探究时要采用控制变量法;
(2)由于海绵易发生弹性形变,容易观察压力对其作用效果,所以用海绵被压下的深浅程度来体现压力的作用效果,这是利用了转换法;
(3)本实验中保持受力面积不变,改变压力大小利用了在木块上加放物体的方法;
(4)受力面积是指受到压力的面积,也就是实际施压物体与受压物体之间的接触面积;
(5)对压力的作用效果和受力面积关系的理解:
相同的压力,受力面积越大,压力作用越分散,效果自然要减弱;受力面积越小,压力作用越集中,效果自然就加强了.
【例1】(2016岳阳)探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示.
(1)甲、乙、丙实验中,根据____________来比较压力的作用效果.
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是__________“压力的作用效果与受力面积大小”的关系,请举出生活中应用此知识的一个实例_________________.
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙________p丁(选填“>”、“<”或“=”).
针对训练1老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”.小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水.
(1)该同学选用海绵而不是木板材料,是为了__________________.
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制__________大小相同,改变受力面积的大小.从该实验中得出的结论是____________________________________.以下实例中应用该结论的有__________.(选填选项前字母)
A.菜刀要经常磨一磨
B.汽车限重
C.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是:
_____________________________________________.
实验6:
探究液体内部压强的特点
1实验目的:
探究液体内部压强的有哪些特点,和液体的深度,密度有什么关系?
2实验方法:
控制变量法.
3液体压强计的原理:
通过U形管左右两侧液面高度差的大小反映液体压强的大小.
4实验步骤:
(1)探究液体向各个方向的压强的大小关系.
控制液体密度和液体深度不变,只改变探头的朝向,观察U形管两侧的液面高度差.
(2)探究液体压强与深度的关系.
控制液体_密度和探头的朝向不变,只改变探头在液体中的深度,观察U形管两侧的液面高度差.
(3)探究液体压强与密度的关系.
控制液体深度和探头的朝向不变,只改变液体的密度,观察U形管两侧的液面高度差.
5实验结论:
(1)液体内部向各个方向都有压强;
(2)在同一深度,液体向各个方向的压强相等;(3)深度越大,液体压强越大;(4)液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大.
6.注意事项:
(1)实验前应检查U形管两侧的液面是否相平,没有力作用在橡皮膜上时,U形管两侧的液面应该是相平的,若不平,则需把连接用的橡皮管取下重新连接.
(2)实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气,方法是用一定恒力作用在橡皮膜上一段时间看压强计两侧液面的高度差是否发生变化,如果不变,说明不漏气;如果变化,说明漏气,则要查出原因,加以修整.
(3)由于液体内部压强大小与液体的密度和深度两方面因素有关,所以在探究过程中要运用控制变量法.
(4)用U形管两侧液面的高度差来体现液体内部压强的大小,这是利用了转换法.
(5)不能让压强计管中液面高度差过大,以免使部分有色液体从管中流出;如果流出了,则把连接用的橡皮管取下重新连接即可解决.
【例2】在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验中,探究液体压强的工具是____________________.
(2)由丙、丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状________(选填“有关”或“无关”).
(3)甲、乙两图是探究液体压强与_______的关系,结论是:
_______________.
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用________两图进行对比.
(5)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小________.
(2016贺州)小露用如图甲所示的装置探究液体内部压强的实验:
(1)实验前,先检查压强计探头、胶管和U形管的连接是否__________,再经过调整使U形管两侧液面的高度__________;
(2)在液体内部同一深度,改变探头方向,压强计__________(选填“能”或“不能”)测各个方向的压强;
(3)U形管两侧液面高度差__________(选填“等于”或“反映”)探头受到的压强大小;
(4)小露自制了一个简易压强计,如图乙所示,把简易压强计浸入水中,橡皮膜将__________(选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会__________(选填“上升”或“下降”).
实验7:
探究浮力的大小跟哪些因素有关
1实验目的:
探究浮力的大小跟哪些因素有关
2猜想:
浮力的大小可能跟液体的密度、排开液体的体积有关
3实验方法:
控制变量法
4浮力的计算方法:
称重法F浮=G-F示
5实验步骤:
(1)探究浮力大小与液体密度的关系:
思路:
控制物体排开液体的体积不变,只改变液体密度,比较浮力的大小.
(2)探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系:
思路:
控制液体密度不变,只改变物体排开液体的体积,比较浮力的大小.
6结论:
浮力的大小与液体的密度、排开液体的体积有关,密度、排开液体的体积越大,浮力越大
7.注意事项:
(1)“物体浸在液体中的体积”也就是物体排开液体的体积,浸入的物体体积排开了本来处于这一位置的液体.
(2)物体浸入液体中的体积逐渐增大,物体受到的浮力也随着变大,这表明物体受到的浮力的大小与浸没在液体中的体积有关,不能理解为与浸没在液体中的深度有关.
(3)浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体的材料、密度、形状以及液体的多少、物体浸没在液体中的深度、物体在液体中的运动状态等因素无关,只与液体的密度和物体排开液体的体积有关,在设计实验时要注意采用控制变量法,如在研究浮力的大小与物体的形状是否有关时,只改变物体的形状,其他因素应保持不变,采用控制变量法进行研究是解答这类试题的关键.
【例2】(2016安顺)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示.
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与______________有关.
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用________图的装置来进行操作.
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是________________N,圆柱体的体积是________m3.(g取10N/kg)
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是________________kg/m3.
针对训练:
在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关B.可能跟物体排开液体的体积有关
C.可能跟液体的密度有关D.可能跟物体的密度有关
(1)为了验证上述猜想,李明做了如图甲所示的实验:
他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,铁块从位置1→2→3的过程中,弹簧测力计的示数__________,说明铁块受到的浮力__________;从位置3→4的过程中,弹簧测力计的示数__________,说明铁块受到的浮力__________.(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)通过以上实验可以验证上述猜想______是正确的.(填上面猜想前的字母)
(3)如图乙所示把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉.陆续向水中加盐并轻轻搅拌,你会发现__________,这种现象说明了上述猜想_____是正确的(填上面猜想的字母).
实验8:
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
1实验目的:
浮力的大小跟排开液体所受重力大小有什么关系
2猜想:
大于?
等于?
小于?
3实验器材:
弹簧测力计、小桶 、水、烧杯、塑料块等.
4实验步骤:
(1)测物体受到的浮力F浮.
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G物.
②把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,记下此时测力计的示数F.
③F浮=G物-F.
(2)测物体排开液体所受的重力G排.
①测出小桶的重力G桶.
②测出小桶和物体排开的水的总重力G总.
③G排=G总-G桶.
5结论:
浮力的大等于排开液体所受重力
6.注意事项:
(1)不能先测水和小桶的总重力,再倒出水测出空桶的重力,因为桶内的水不能全部倒净,内壁会附有水,使测出的G桶_偏大_,G排偏小_.
(2)烧杯中的水要加满,若烧杯中的水没有加满,则排出水的体积会偏小_,就无法得出浮力与排开液体重力的关系.
【例1】为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系,某同学用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,如图所示a、b、c、d、e是五个步骤示意图.
(1)指出上述操作步骤中的一处错误,错误步骤:
________(填图所标的序号),改正:
___________________________________;
(2)改正错误后重新进行实验,读出a、b、d、e四幅图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4.
①由a图和____图中弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力;
②被排开液体的重力______________;
③如果关系式______________成立,就可以验证“阿基米德原理”;
④若在d步骤中,小石块未能完全浸没到液面下,其他测量均正确,是否也能得到③中所填写的关系式?
________(选填“能”或“不能”).
针对训练1小雨做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验时.他的实验操作步骤如图所示:
A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的________;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时_______________________________;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F
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