《八年级下册物理期末实验考点解析（二）》-2023-2024学年教科版物理八年级下学期期末复习

八年级下册物理期末实验考点解析（二） 八、大气压强的测量 1.相关知识： ①托里拆利实验：历史上第一次准确测量出了大气压的数值。 ②证明大气压存在的实验：马德堡半球实验、覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验等。 ③大气压随高度的增加而减小；季节、天气的阴晴变化大气压会改变。 2.实验原理：当水银柱不再下降时，说明水银柱不再流动，处于平衡状态，通过计算液体压强的大小，求出不能直接计算出来的大气压强。 3.实验装置： 4.实验方法： 转换法——将大气压转换为760毫米高水银柱产生的压强。 还可以用注射器法或吸盘重力法粗测大气压强。 5.实验结论： 1标准大气压=760mm水银柱的压强： p大气=p水银=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa 6.常见考点： ①若将玻璃管上提、下压、倾斜或改变玻璃管的粗细、形状，管内外水银液面高度差将怎样变化? 均不变，实验结果（管内外水银高度差）与试管粗细、形状、倾斜、上提和下压无关。 ②若玻璃管内混有少量空气，管内外水银液面高度差将怎样变化? 若管内混有少量气体，测量值会小于真实值，管内外水银液面高度差会变小。 ③为什么在实验室不能用水代替水银进行实验? 若用水代替水银，高度会达到10.336m，在普通实验室中不易实现。 7.典型例题： 如图所示，在一个标准大气压下，用1m长玻璃管做托里拆利实验，管中水银柱高度为________mm。 （1）假定移动玻璃管的过程均不漏气，请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况。 （选填“升高”、“不变”或“降低”） 将玻璃管倾斜放置，水银柱的高度将________。 将玻璃管向上提升一点，水银柱高度将________。 （2）如果用水来代替水银做实验，水_______（选填“会”或“不会”）充满玻璃管，若管口刚好在水面上且保证不漏气，此时玻璃管内底部的压强________Pa。（g=10N/kg，结果用科学记数法表示，保留一位有效数字） 【解析】一个标准大气压能支持760mm高的水银柱，故此时玻璃管内水银柱高度为760mm。 （1）将玻璃管倾斜一些，大气压不变，水银柱高度也不变，但长度会变大一些；将玻璃管竖直上提，水银柱产生的压强等于大气压，即高度不变，还是760mm水银柱。 （2）一标准大气压能支持10.3m高的水柱，故水会充满玻璃管； 根据：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa 则：玻璃管内底部的压强为1.0×105Pa－1×104Pa=9×104Pa 【答案】760；（1）不变；不变；（2）会；9×104。 九、浮力大小的影响因素（液体密度、排开液体体积） 1.计算浮力的方法： 称重法：F浮=G－F拉 公式法：F浮=G排=m排g=ρ液 gV排 平衡法：F浮=G（漂浮、悬浮） 原因法：F浮=F向上－F向下 2.实验结论： 物体在液体中所受浮力大小，跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 3.常见考点： ①实验中物体浮力如何计算? 运用双提法（称重法）计算：F浮=G－F拉。 ②根据哪几次实验数据，可以得出浮力大小与××的关系?或根据bc两次实验，可以得出什么实验结论?（以本实验的实验装置图序号为示例） 根据bc（bd）两次实验，可以得出物体所受的浮力大小与它浸在液体中的体积有关，同种液体中，物体浸在液体中体积越大，浮力就越大。 根据cd两次实验，可以得出物体所受的浮力大小与它浸在液体中的深度无关； 根据de两次实验，可以得出物体所受的浮力大小与液体的密度有关，物体浸在液体中体积相同时，液体的密度越大，浮力就越大。 ③若先完成实验c，再完成实验a，会造成所测浮力偏大还是偏小? （以本实验的实验装置困序号为示例） 物体沾水，导致物体所测重力偏大，故所测浮力也偏大。 ④物体的密度如何计算? 先根据G=mg计算物体的质量： 根据双提法计算出物体完全浸没在水中所受的浮力。（见①） 由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得物体的体积： 物体的密度： 4.典型例题： 如图所示，是某实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。 （1）金属块没没在盐水中时，受到的浮力是_______N。 （2）分析图乙、丙可知，浮力的大小跟___________有关。 （3）分析_______两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关。 （4）由实验可知，该金属块的密度是________kg/ m3。 【解析】（1）由图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.8N，即物体的重力为4.8N； 金属块浸没在盐水中时，受到的浮力：F浮=G－F拉丁=4.8N－2.4N=2.4N （2）分析乙、丙两图知，液体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法测浮力：F浮=G－F拉知浮力不同，说明浮力大小与排开液体的体积有关； （3）要探究浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度的关系，需要控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，图丙丁符合题意； （4）金属块浸没在水中受到的浮力：F浮水=G－F拉丙=4.8N－2.8N=2N 根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排得金属块的体积： 金属块的质量： 金属块的密度： 【答案】（1）2.4；（2）排开液体的体积；（3）丙丁；（4）2.4×103。 十、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 1.实验装置： 2.实验结论： 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，表达式F浮=G；这就是著名的阿基米德原理。 3.常见考点： ①实验中如果先测c，再测a，会产生什么结果? 先测d，后测b，又会产生什么结果? （以本实验装置图序号为示例） 实验中应注意各个力测量的顺序，例如：如果先浸入水中，后测物体重力G，就会因物体沾水使得G的测量值大于真实值；如果先测G水，后测空桶重力G，就会因挂壁现象使得G排的测量值大于真实值。 ②实验中溢水杯倒水必须有水溢出后才能做实验，否则会出现什么结果? 如果向溢水杯中装水时没装满到溢水杯口，此时“排开”不等于“排出”，会造成所测浮力大于所测物体排开水的重力。 4.典型例题： 下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景，以下步骤正确的是（ ） A.实验中的所用金属块的重力为1 N B.在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水 C.纠正错误后，继续实验，在情景C中，金属块受到的浮力为3N D.金属块排开的水所受的重力G排等于2N 【解析】 A.由图B可知，实验中弹簧測力计的示数即为所用金属块的重力，即金属块G=4N，故4错误； B.要测金属块浸没时排开水的重力，应在情景图B中的溢水杯内装满水，故B正确： C.由情景C可知，金属块浸没时弹簧测力计的示数为3N，则金属块受到的浮力F=G－F=4N－3N=1N，故C错误； D.由图A可知，空桶的重力G桶=1N，由图D可知，金属块排开水和桶的总重力G总=2N，则金属块排开的水所受的重力 G排=G总－G桶=2N－1N=1N，故D错误。故选：B。 十一、杠杆平衡条件（F1L1=F2L2） 1.常见考点： ①杠杆调平：平衡螺母（左低右调，右低左调）。 注意：在实验过程中，不允许再旋动两端的平衡螺母！！ ②杠杆在水平方向调平：方便读取力臂。 ③杠杆的重心放在支点：减少杠杆自重（力臂为零）。 ④多次测量目的：获得普遍规律。 ⑤杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；乘积相等就平衡；否则沿着乘积大的那端转动。 2.实验结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，可写作：F1L1=F2L2。 3.典型例题： 如图所示是小王“探究杠杆的平衡条件”的装置，每个钩码重为0.5N（钩码个数若干），弹簧测力计量程为0~5N。 （1）将该装置置于水平桌面上，静止时处于甲图所示状态。为使杠杆在水平位置平衡，小王应将杠杆右端的平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）移，这样做的好处是便于直接测量_______。 （2）乙图中杠杆恰好处于水平平衡，若在A点下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将B点的钩码向右移动______格。 （3）丙图中杠杆每个小格长度均为5cm，在C点竖直悬挂4个重为0.5N的钩码，当在D点用如丙图所示动力F拉杠杆。使杠杆在水平位置平衡，此时动力臂为_______cm， 动力F为_______N。 【解析】（1）为使杠杆在水平位置平衡，小王应将杠杆右端的平衡螺母向左移。 在实验中也必须使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。 （2）如图乙所示，设一格的长度为L，根据杠杆的平衡条件可得：4G×2L= 2G×nL， 解得：n=4，故应该将B处所挂钩码向右移动：4－3=1格 （3）当动力在D点斜向下拉（与水平方向成30°角）动力臂是： L1=OD=×4×5cm = 10cm， 根据杠杆的平衡条件：FL1=4GL2可得，动力为： 【答案】（1）左；力臂；（2）1；（3）10；2。 十二、滑轮组的机械效率实验（W总=W有+W额） 1.竖直滑轮组（竖拉，忽略绳重和摩擦） ①有用功为W有= Gh ，总功为W总= Fs ，额外功W额= G动h ，机械效率。 注意：在同一滑轮组中，绕线方法和重物提升高度不影响滑轮组机械效率。 ②提高机械效率的方法：a.减少额外功（减小动滑轮重力、减小摩察力） b.增加有用功（增大物体的重力） ③机械效率小于1。 2.水平滑轮组（横拉） 有用功为W有= fs物 ，总功为W总= Fs绳 ，机械效率 3.实验结论： 滑轮组的机械效率与动滑轮的重力和提升物体的重力等有关（不计绳重与摩擦）。 4.常见考点： ①多次测量的目的是什么? 目的是总结规律，而不是求平均值。 ②如何提高机械效率? 增加有用功：在机械能承受的范围内，增加提升的物重；减少额外功：减轻机械本身的质量、加润滑油减小摩擦等。 ③如何求动滑轮的重力？ 动滑轮重力（不计绳重和摩擦）：G动=nF－G物或 5.典型例题： 小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示： 次数 钩码所受的重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 1.0 0.1 0.8 0.4 31.25% 2 1.0 0.2 0.8 0.8 31.25% 3 2.0 0.1 1.2 0.4 41.67% 4 3.0 0.1 1.5 （1）根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=_______m，机械效率η=_________。 （2）通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率_________。 （3）在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为_______N 。 （4）以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是________。 A.动滑轮的重力 B.绳子与滑轮之间的摩擦 C.物体上升的高度 【解析】（1）由图知实验中由四段绳子承担物重， 所以第4次实验中绳子移动的距离：s=4h= 4×0.1m= 0.4m 第4次实验测得机械效率为： （2）通过比较1、3和4三次实验数据知，物体提升的高度和绳子移动的距离相同，物体的重力不同，且物体的重力越大，机械效率越高，所以可以得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （3）如果不考虑绳子与滑轮之间的摩擦，动滑轮和重物由几股绳子承担，拉力为重物和动滑轮总重的几分之一。即： 所以动滑轮的重力：G动=4F－G物=4×0.8N－1N= 2.2N （4）滑轮组的机械效率跟动滑轮的重力、绳重、绳子与滑轮之间的摩擦、提起物体的重力有关，跟滑轮组的绕法、物体升高的高度等都无关，所以AB不符合题意，C符合题意。 【答案】（1）0.4；50%；（2）越高；（3）2.2；（4）C。 十三、探究动能大小的影响因素（质量、速度） 1.实验结论： 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动的速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 2.常见考点： ①如何控制速度相同——小球从同一高度释放 ②如何判断小球获得的动能大小——木块B移动的距离（转换法） ③实验方法：控制变量法、转换法 ④使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的? 使小球到达水平面时的初速度相同。 ⑤水平面绝对光滑能不能完成此实验? 不能，水平面绝对光滑的话，木块将一直做匀速直线运动，无法比较木块移动的距离。 ⑥超速或超戴问题应分别选择哪两个实验进行探究? （以本实 验装置图序号为示例） 超速时，质量不变，速度越大，动能越大，应选择A、B两次实验进行探究；超载时，速度不变，质量越大，动能越大，应选择A、C两次实验进行探究。 3.典型例题： 某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图： （1）本实验是通过_____________来反映钢球动能大小的。 （2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择_______两图进行实验分析。 （3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面___________（填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越_______。这个结论可用来解释汽车_______（填“超速”或“超载”）带来的危害。 （4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容?并说明理由。 【解析】（1）该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞距离的远近体现的，木块被撞得越远，说明钢球的动能越大，这里采用了转换法的思想： （2）为了探究物体动能大小与质量的关系，实验中采用的是控制变量法，需要控制速度相同，质量不同，即应让质量不同的钢球从相同斜面的相同高度由静止自由滚下：故选用乙丙进行对比； （3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应控制质量相同，速度不同，即应让质量相同的钢球，从同一斜面不同高度由静止滚下；实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，推动木块移动的距离越远，动能越大；这个结论可用来解释汽车超速带来的危害； （4）水平面是光滑的，则木块在水平方向上受力为0，竖直方向上受到平衡力作用，根据牛顿第一定律，运动的物体在没有受到力的作用时，将一直做匀速直线运动，无法通过术块移动的距离来判定动能的大小。 【答案】（1）木块移动距离；（2）乙丙；（3）不同高度；大；超速；（4）不能，木块将做匀速直线运动，无法停下来。 十四、探究物体的重力势能大小和哪些因素有关 1.实验方法：控制变量法、转换法。 2.实验装置： 3.实验结论： 物体的重力势能大小与物体的质量和所处的高度有关，质量相同的物体，所处的高度越高，它的重力势能越大；所处高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。 4.常见考点： ①根据哪两次实验，可以探究物体重力势能大小与××的关系?或根据甲乙两次实验，可以得出什么实验结论? （以本实 验的实验装置图序号为示例） 根据甲乙两次实验，可以得出物体的重力势能大小与物体的质量有关，所处高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大：根据甲丙两次实验，可以得出物体的重力势能大小与物体所处的高度有关，质量相同的物体，所处的高度越高，它的重力势能越大。 ②物体向下运动直到静止的过程中，能量如何转化? 重力势能转化为动能，动能最终转化为内能。 5.典型例题： 某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为m1= m2< m3，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示： （1）本实验是通过______________来反映物体重力势能大小的。 （2）为了探究物体重力势能大小与质量的关系，应选择_______两图实验进行分析。 （3）实验中为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从__________（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。实验现象表明：当质量一定时， 物体所处的高度越大，重力势能越_______。 （4）对比a、b、c三次实验，具有的重力势能最大的是图_______（ 选填“a”“b”或“c”）中的物体。 【解析】（1）根据转换法，本实验是通过木桩进入沙中的深度来反映物体的重力势能大小的。 （2）为了探究物体重力势能大小与质量的关系，要控制物体被举高的高度相同，只改变物体的质量，已知m1<m2，由上图知，应选择a、c两图实验进行分析； （3）实验中为了探究重力势能大小与高度的关系，应控制物体的质量相同（m1=m2），改变物体被举高的高度，即将物体从不同高度由静止自由放下，应选择图中a、b实验，b中物体的高度大，根据转换法，b中物体的重力势能更大，即当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越大； （4）对比a、b、c三次实验，因b中木桩进入沙中的深度最大，由转换法，具有的重力势能最大的是图b中的物体。 【答案】（1）木桩进入沙中的深度；（2）a、c；（3）不同高度；大；（4）b。 第 11 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 $$