新人教版八年级上册物理实验.doc

八年级物理上册实验
1. 刻度尺的使用：
l 使用前观察：零刻度线、量程、分度值。
l 测量物体长度的具体步骤：
① “选”：根据实际需要选择刻度尺。② “观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值。③ “放”用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线（紧贴物体且不歪斜）。不利用磨损的零刻线（用零刻线磨损的的刻度尺测物体时，要从整刻度开始）。④ “看”：读数时视线要与尺面垂直。⑤ “读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位。⑥ “记”：测量结果由数字和单位组成。（也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成）。
2. 长度测量的一些特殊方法
l 累积法：当被测长度较小，测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来，用刻度尺测量之后再求得单一长度。测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等都可以用这种方法。
l 化曲为直法：把不易拉长的软线重合待测曲线上标出起点终点，然后拉直测量。
测量地图上两点间的距离（或公路、铁路、河流等长度），可以使用这种方法。
l 轮滚法：用已知周长的滚轮沿着待测曲线滚动，记下轮子圈数，可算出曲线长度。
测量硬币周长、测量操场跑道的长度可以用这种方法。
l 辅助法：对于用刻度尺不能直接测出的物体长度可将刻度尺三角板等组合起来进行测量。
测硬币、球、园柱的直径圆锥的高等常用这种方法。
3. 演示实验：探究影响音调高低的因素。
【设计实验】将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动。比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。
【现象】在使用同种材料的情况下，伸出桌边越短，音调越高；伸出桌面越长，音调越高。
【结论】物体振动的频率决定着音调的高低。物体振动频率越高，发出的音调越高。
【注意】① 使钢尺两次的振动幅度大致相同。
② 不要听桌面被拍打的声音。实验的研究对象是钢尺，听桌面声音是错误的。
l 乐器调弦，改变的是音调。分辨碗的好坏时（敲击），主要分辨音调，其次分辨音色。
l 见书上图1.3-8的水瓶琴，对瓶口吹气时，声音是由瓶内的空气柱振动产生的。空气柱越长（水越少），音调越低。敲击瓶体时，声音是由瓶体振动产生的。空气柱越短（水越多），音调越低。
4. 探究实验：探究影响响度的因素。
【设计实验】如书上图1.3-4所示，将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。
【现象】用不同的力敲击，兵乓球被弹起的高度不同。用力越大，乒乓球弹起的高度越大。
【结论】发声体的振幅决定响度的大小，振幅越大，响度越大。
【注意】乒乓球的作用：把音叉微小的振动放大。
5. 探究实验：固体熔化时温度的变化规律（见右下图）
【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4～5次。
【实验表格】
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
海波的温度/℃

蜡的温度/℃

【图象】见上“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】
l 石棉网的作用：均匀热量。
l 搅拌器的作用：使物质均匀受热。
l 图表的作用：将规律反映在图上，便于总结。
l 图中应用的是水浴加热法，目的是为了使海波（蜡）均匀受热。
1. 晶体熔化的特点：不断吸热，但温度不变。
晶体熔化的条件：① 温度达到熔点； ② 继续吸热。
2. 非晶体熔化的特点：吸热，温度不断升高。
3. 利用和防止熔化吸热、凝固放热的实例：
l 利用熔化吸热：用冰保鲜、冷敷给病人降温；吃雪糕解暑。
l 防止熔化吸热：雪熔化吸热，多穿衣服，防止感冒。
l 利用凝固放热：冬天在菜窖中放几桶水。
凝固放热的坏处：浇注钢铁时（或马路上刚铺的沥青），凝固放热，产生的高温
1. 探究实验：水的沸腾（见右图）
【目的】观察水沸腾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】
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
温度/℃

O
时间
温度
A
B
C
【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】
l 纸板的作用：① 减少热损失； ② 固定温度计；
③ 防止液体飞溅出来。
l 纸板上小孔的作用：使内外大气压平衡。
l 水的沸点不是100℃，原因：① 气压低于1标准大气压；
② 水中有杂质； ③ 温度计有问题。
l 长时间水不沸腾，原因：① 水的初温太低； ② 水的质量太大；
③ 未用酒精灯的外焰加热； ④ 没有盖中央留孔的纸板；
l 移去酒精灯后沸腾不马上停止。
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4-2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】

角i
入射光线
E
N
F
O
i
r
反射光线
图4-3
角r
第一次

第二次

第三次

【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】① 把纸板NOF向前或向后折，将看不到反射光线，这说明反射光线、入射光线在同一个平面内。
② 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。
八. 探究实验：探究平面镜成像的特点
【设计实验】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】

物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
像与物大小比较（放大或缩小）
第一次

第二次

第三次

【实验现象和结论】（1）平面镜中的像是虚像；（2）像和物体的大小相等；（3）物点和像点到镜面的距离相等。
【注意】
l 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。
l 刻度尺的作用：比较物与像到玻璃板的距离的关系。
l 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。
l 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。
l 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。
l 重做实验的目的：防止误差（最好是3～5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）
O
S
S'
图2-8
A
P
1. 平面镜成像作图方法：
（1）如图2-7，过M点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；
（2）在另一侧截取M'O＝OM，M'点即为M的像点；
（3）仿照前两步，完成N点的像点，然后用虚线连接M'N'。
绘图之后要注意垂直、等距标记，还要注意虚像要画成虚线。
2. 已知光源、平面镜和反射光线经过的点，作光路图的方法：
（1）如图2-8，先用上面提到的方法作出光源S的像点S'点；
（2）连接S'A，交平面镜于P，则PA为反射光线；
（3）连接SP，SP为入射光线。
绘图之后要注意垂直、等距标记和表示光路的箭头，还要注意哪一段画成实线，哪一段画成虚线。
该作法的原理：所有反射光线的反向延长线交于像点。
探究凸透镜成像的规律
【实验器材】f＝12 cm（最好在10～20 cm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】① 把蜡烛放在远处，使物距u﹥2f，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）。
② 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）：
物距（u）
像的性质
像距（v）
应用
正倒
大小
虚实
[无穷远]
倒立
一点
实像
v＝f
（利用太阳光测透镜焦距）
u＞2f
缩小
f＜v＜2f
照相机
u＝2f
等大
v＝2f
（成像大小的分界点）
f＜u＜2f
放大
v＞2f
投影仪、幻灯机、电影放映机
u＝f
不成像
无穷远
（成像虚实的分界点）
u＜f
正立
放大
虚像
u＞v（同侧）
放大镜
【对规律的进一步认识】
l 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。
l 成实像时，u＋v≥4f（u＝2f时u＋v＝4f）
l 成虚像时，物近，像近，像变小。
l u＝f是成像正倒、物像同异侧的分界点。
l u＝2f 是像放大和缩小的分界点。
l 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】
l 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。
l u＞f时凸透镜要放在蜡烛和光屏之间。
l 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。
l 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：
① 蜡烛在焦点以内；
② 烛焰在焦点上；
③ 烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；
④ 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。
l 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），若使像清晰，需要将光屏靠近透镜，或者将物体远离透镜。

1. 托盘天平的使用方法：
① 选程：使用前，观察称量（最大测量值）、感量（最小测量值）；
② 放平、归零：把天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的零刻度线上；
③ 调平：调整天平的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处或指针左右摆动的幅度相同（天平平衡）；
④ 称量：将被测物体轻放在左盘，用镊子从大到小地往右盘夹取砝码。移动游码，直至天平平衡；
⑤ 读数：物体的质量等于砝码的质量加上游码在标尺上所对的刻度值，即m物＝m砝码＋m游码；
⑥ 整理器材，把砝码放回砝码盒，将游码移到标尺左端的零刻度线上。
2. 使用天平时的注意事项：
l 不要用手直接拿砝码，也不要用手直接接触游码，这样做会导致砝码生锈。
l 调平前，如果指针向左偏（右盘高）就向右调节平衡螺母，如果指针向右偏（左盘高）就向左调节平衡螺母。
l 潮湿的物体、液体或化学药品不能直接放在托盘上测量。
l 测量时不允许移动天平，也不允许调节天平的平衡螺母。
l 对游码读数时，应该按左侧对应的数值读数。
l 如果称量时物体放在右盘，砝码放在左盘后天平平衡，那么物体的质量等于砝码的质量减去游码在标尺上所对的刻度值，即m物＝m砝码－m游码。
3. 器材磨损或不规范操作可能造成的后果（可结合实际分析原因）：
l 如果砝码磨损，并且按照正确的方法测量，那么测量值＞实际值。
l 如果砝码生锈，并且按照正确的方法测量，那么测量值＜实际值。
l 如果测量前没有将游码归零，那么测量值＞实际值。
l 如果测量前没有调平，导致左盘位置较低，那么测量值＞实际值。
l 对游码读数时如果按右侧对应的数值读数，那么测量值＞实际值。
4. 测量质量的一些特殊方法：
l 测量邮票、纸张、大头针等物体的质量时，可先取一些相同的物体，测量它们的总质量，再用测量的总质量除以它们的份数，算出单个物体的质量（示意图见A）。

l 测量液体质量时，需要先测量空容器的质量，然后将液体装入容器，用天平测容器和液体的总质量，最后用测得的总质量减去空容器的质量（示意图见B）。
l 实验：探究同种物质的质量与体积的关系
【实验设计】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，列表画图。再取大小不同的若干铜块，重复以上实验。
【实验表格】
物体
铝块
铜块
质量m/g

体积V/cm3

【图象】
O
体积(cm3)
质量(g)
利用图象比较密度大小时，可以使用两种方法：相同体积比质量、相同质量比体积。

利用图象比较其他物理量大小时，要熟练运用物理量的定义式，使用类似的方法。
铜块
铝块

【实验结论】① 同种物质的质量与体积成正比；② 同种物质的质量与体积的比值一定；③ 不同种物质的质量与体积的比值一般不同。
1. 量筒的使用方法：
l 首先根据测量精度的要求和被测物体的体积选择量筒的大小和分度值。
l 使用前应观察量筒上的单位标度、最大测量值和最小分度值；
读数时，视线要与凹液面底部相平。
l 测量液体体积时，把被测液体直接倒入量筒中，读出数值即可。
2. 测量规则的物体的体积：首先用刻度尺测出能够计算该物体体积的物理量（边长、长、宽、高、半径等），然后用体积公式求出该物体的体积。
3. 测量不规则固体的体积（“排水法”）：
l 器材：量筒、细线、适量的水、被测物体
l 步骤：① 在量筒中倒入适量的水，记下体积V1；
② 将被测液体用细线系好，缓慢浸没在水中，记下水面到达的刻度V2
l 表达式：V＝V2－V1
4. 测量不规则的，且密度比水小的固体的体积（“压入法”）：在测量时，用细针之类的东西将被测物体压入水中，使其浸没。
5. 测量不规则的，且密度比水小的固体的体积（“悬垂法”）：
l 器材：量筒、细线、适量的水、被测物体、石块
l 步骤：① 在量筒中倒入适量的水；② 用细线系住石块和被测物体，把石块放入水中，使其浸没，记下水面到达的刻度V1；
③ 将被测液体和石块，缓慢浸没在水中，记下水面到达的刻度V2。
l 表达式：V＝V2－V1
6. 测量物质密度的原理：
7. 测量液体的密度
l 器材：调节好的天平、量筒、烧杯、适量的盐水
l 步骤：① 在烧杯内装一些盐水，用调节好的天平测量盐水和烧杯的总质量，记为m1；
②用天平测量剩余盐水和烧杯的总质量，记为m2。
③把烧杯中的盐水向量筒中倒入一部分，读出量筒中盐水的体积V；
l 实验表格：
烧杯和盐水的
总质量m1(g)
剩余盐水和烧杯
的总质量m2(g)
盐水的质量
m(g)
盐水的体积V(cm3)
盐水的密度ρ(g/cm3)

l 表达式：
8. 测量不规则石块的密度
l 器材：调节好的天平、量筒、烧杯、细线、适量的水、石块
l 步骤：
① 用调节好的天平测出石块的质量，记为m；
② 在量筒中加入适量的水，记下量筒中水的体积V1。；
③ 将石块用细线系好，并将石块浸没在水中，记下量筒中水和石块的总体积V2。
l 实验表格：
石块的质量m(g)
量筒中水的
体积V1(cm3)
量筒中水和塑料的总体积V2(cm3)
石块的体积V(cm3)
石块的密度ρ(g/cm3)

l 表达式：
9. 实验误差
l 对量筒读数时如果视线低于凹液面的底部（仰视），那么体积的测量值＜实际值；如果视线高于凹液面的底部（俯视），那么体积的测量值＞实际值。
l 测量液体密度时，如果先测量空烧杯的质量，再测烧杯和盐水的总质量，再把盐水全部倒入量筒中测其体积，那么测量的密度＞实际密度。
l 测量固体密度时，如果系固体的线太粗（固体吸水而未做防吸水处理），那么测量的密度＜实际密度。
10. 设计实验时，需要注意两点：① 实验简单、易于操作、容易表述；② 实验现象明显，能容易地得出结论。