实验探究.（课件）-2024-2025学年教科版八年级物理下册

实验探究 一、测量类学生必做实验 类型:用弹簧测力计测量力 1.使用弹簧测力计测量力的过程中,有如下操作: ①轻轻来回拉动两次挂钩; ②把待测物体加在挂钩上; ③观察弹簧测力计的测量范围,弄清刻度上每一小格表示多少牛顿; ④调整弹簧测力计指针的位置(对准零度刻线); ⑤待指针稳定后读数。 2 (1)关于弹簧测力计的正确使用,合理的顺序是　 　。  (2)弹簧测力计的工作原理是　 　(选填“A”或“B”)。  A.在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,它的伸长越短 B.在一定范围内,弹簧的伸长与所受拉力成正比 ③①④②⑤ B 3 2.在“用弹簧测力计测量力的大小”的实验中: (1)在进行如图所示的实验前,应将弹簧测力计沿　 　方向放置,然后进行调零。  (2)利用如图所示的实验,可以测量出木块与桌面之间的滑动摩擦力大小,其条件是用弹簧测力计拉着木块做　 　运动。  水平 匀速直线 4 (3)小武同学猜想:用两个不同的弹簧测力计,分别测量相同的力,示数可能不同。下列设计中,能验证该猜想的是　 　。  A.测量一根头发能承受的拉力 B.测量同一个木块受到的重力 C.测量让小武感受相同的拉力 D.测量拉动同一个木块的拉力 B 5 二、探究类学生必做实验 类型一:探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 3.如图所示,在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,兴趣小组的同学们作了如下猜想。 猜想A:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关; 猜想B:滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关。 为了验证上述猜想是否正确,同学们设计了如图所示的实验。 甲 乙 丙 6 (1)甲和乙是为了验证猜想　 　(选填“A”或“B”)。  (2)由甲和丙可得结论:　 . 　。  (3)本实验的科学探究方法主要是　 　。  (4)实验中应使木块做匀速直线运动,这样做的目的是使　 . 　相等。  B 在压力相同时,滑动摩擦力的大小与接触面 的粗糙程度有关 控制变量法 摩擦力和弹 簧测力计的拉力 7 4.小明用如图甲所示的装置探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。 (1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做　 　运动,这样做的目的是可以根据 　 　的知识知道摩擦力的大小。实验数据如表所示。  甲 匀速直线 二力平衡 8 序号 木块放置情况 木板表面情况 压力/N 弹簧测力计示数/N 1 平放 木板 6 1.2 2 平放 木板 8 1.6 3 平放 木板 10 2.0 4 平放 木板上铺棉布 6 1.8 5 平放 木板上铺毛巾 6 3.0 (2)a.分析序号　 　三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受压力有关;  b.若要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为 　 　三组数据进行分析。  1、2、3 1、4、5 9 (3)小明在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图乙所示,其中0～4 s木块处于静止状态,分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用　 　N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2 N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是　 　。  A.一定静止 B.一定做匀速直线运动 C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断 2.3 C 乙 10 (4)研究表明,滑动摩擦力f与压力FN满足关系f=μFN,μ是一个与接触面有关的比例常数,叫作动摩擦因数。根据前面所测得的有关数据,可求得木块与毛巾表面之间的动摩擦因数μ=　 　。  (5)实验中,小明将第1次实验的小木块切去一半,如图丙所示再重复1的实验,发现弹簧测力计的示数小于第1次实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。他的结论是 　 　(选填“正确”或“错误”)的,原因是实验中他没有控制 　 　不变。  0.5 错误 丙 压力大小 11 类型二　探究液体压强与哪些因素有关 5.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。现有酒精和浓盐水,检验“液体压强跟液体密度有关”这一结论时: (1)实验方法:　 . 　。  (2)观察到的现象:　 　。  在隔板两侧分别装等深的酒精和浓盐水,观察橡皮膜凹凸情况 橡皮膜向酒精一侧凸出 12 6.(2024天津)某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关。老师提供的器材有液体内部压强实验器、大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将探头放在水中,U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小,如图所示。该小组同学利用上述器材进行实验,并在表中记录了实验获得的数据。 实验 序号 探头浸入水 中深度h/cm 探头 朝向 U形管两侧液 面高度差ΔH/cm ① 10 向上 9 ② 15 向上 13 ③ 20 向上 17 ④ 15 向下 13 ⑤ 15 向左 13 13 (1)分析表中　 　(填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。  (2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中, 　 　。  (3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与　 　是否有关。  ②④⑤ 深度越深,压强越大 液体的密度 14 7.(2024宿迁)在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了液体内部压强实验器、水和盐水等实验器材。 (1)对于如图甲所示液体内部压强实验器出现的问题,应将金属盒从液体中拿出,然后　 　。  A.将U形管中液体倒出一部分 B.更换U形管中液体 C.检查液体内部压强实验器的气密性 (2)正确处理存在问题之后,将金属盒放入液体中,探究过程如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中　 　。  C 液面的高度差 15 (3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较　 　两次实验。  (4)小明利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶盖拧紧,他只将N孔堵住,水从M孔也不能流出,因为水受到了　 　的作用。 当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②中的B、C,于是他将接水盘向下平移至D处,使MA=ND,水的落点为E、F。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与　　的大小。 戊 丙、丁 大气压 DF 16 类型三:探究浮力大小与哪些因素有关 8.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽将一个物块挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水中,实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。 17 (1)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为　 　N。  (2)分析图甲、乙、丙可知,物体所受浮力大小与　 　(选填“排开液体”或“物体”)的体积有关。  (3)分析图　 　可知,物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。  1 排开液体 丙、丁、戊 18 9.(2024广安)物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中,经过讨论提出如下猜想: 猜想1:浮力的大小与物体浸入液体的深度有关; 猜想2:浮力的大小与液体的密度有关; 猜想3:浮力的大小与物体的形状有关。 小组同学分别对以上猜想进行探究,以下是他们的实验过程。 (1)小凌根据A、B、C三次实验,认为猜想1是正确的;同组的小果根据A、C、D三次实验,认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象,小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而　 　,与物体浸没在液体的深度无关。  增大 19 (2)根据　 　三次实验,可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据,还可以测出物体的密度为　 　kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取 10 N/kg)  (3)为了验证猜想3,小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验,实验步骤如下: ①将薄铝片放入盛有适量水的烧杯中,观察到铝片下沉至杯底; ②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中,观察到铝片漂浮在水面上。 根据以上现象,小丽得出猜想3是正确的。她的结论不可靠,原因是 　 　。  A、D、E 2×103 没有控制排开液体的体积相同 20 10.小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材,探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确地进行了如图甲所示的实验操作。 甲 21 实验 次数 液体 种类 金属块的 重力/N 金属块浸 入情况 金属块在液体中时弹簧测力 计的示数/N 金属块 所受浮 力/N ① —— 2.7 —— —— —— ② 水 2.7 部分 2.0 0.7 ③ 水 2.7 全部 1.7 1.0 ④ 浓盐水 2.7 全部 1.5 　  1.2 (1)根据以上实验,把表中数据填写完整。 (2)分析实验②③可得:液体密度相同,金属块排开液体的体积越大,浮力越　 　。  大 22 (3)分析实验③④可得:金属块排开液体的体积相同,液体密度越大,浮力越　 　。  (4)结论:浮力的大小与　 　和　 　有关。 (5)用这种实验方法,还可以测量　 　的密度。  (6)小明完成上述实验后,找来合适的玻璃杯,倒入足够深的水,将挂在弹簧测力计上的金属块逐渐下降,但不接触容器底。绘制出了实验中弹簧测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F-h图像,如图乙所示。分析图像可知:当金属块浸没水中后继续下降的过程中,弹簧测力计的示数　 　,这表明:浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度　 　。  大 物体排开液体的体积 液体的密度 金属块(或浓盐水) 不变 无关 乙 23 11.(2024巴中)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:Ⅰ.液体的密度;Ⅱ.物体受到的重力;Ⅲ.物体的形状;Ⅳ.物体排开液体的体积。 (1)如图甲所示,用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中越深,手会感觉越吃力。这个事实可以支持的是猜想　 　(选填“Ⅰ”“Ⅱ” “Ⅲ”或“Ⅳ”)。  甲 Ⅳ 24 (2)为了验证猜想Ⅰ和Ⅱ,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4 N、4.5 N和5 N,然后进行如图乙所示的实验: ①序号a的实验中物体A所受的浮力为　 　N。进一步计算得出A、B、C所受浮力　 　(选填“相等”或“不相等”),可得出初步结论:浮力的大小与物体的重力　 　(选填“有关”或“无关”)。  乙 1 相等 无关 25 ②比较序号　 　三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。  (3)为了研究猜想Ⅲ,将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同形状,进行如图丙所示实验,此时两弹簧测力计的示数不同,得出浮力的大小与物体形状有关。同学小珍认为该结论不可靠,主要原因是　 　。  a、d、e 没有控制排开液体的体积相同 丙 26 (4)小珍觉得用量筒就可以测出橡皮泥的密度,进行了如图丁所示操作: ①在量筒中加入适量的水,此时读数为V1; ②将橡皮泥捏成小碗形,轻放入量筒中,使其漂浮在水面上,此时读数为V2; ③将橡皮泥用细长针按入水中,此时读数为V3。 橡皮泥的密度为ρ=　 　(用ρ水、V1、V2、V3表示)。  丁 27 类型四:探究杠杆的平衡条件 12.(2024凉山)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中: (1)实验前,杠杆位置如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)调节。  (2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆左边B处挂2个相同的钩码(如图乙所示),要使杠杆在水平位置平衡,应在A处挂　 　个相同的钩码。  右 甲　　 乙 3 28 (3)如图丙所示,改用弹簧测力计在C处竖直向上拉住杠杆,使杠杆仍然在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为　 　N,将拉力的方向逐渐向右倾斜,如图丁所示,仍使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将　 　(选填“变大”“不变”或“变小”)。  1.6 丙　　 丁 变大 29 13.在“探究杠杆的平衡条件”实验中: (1)如图甲所示,安装杠杆时,为了使杠杆在水平位置平衡,应调节杠杆右端的平衡螺母向　 　移动。  (2)如图乙所示,杠杆上每一格的长度为5 cm,在杠杆左边挂钩码,弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力,则动力臂为　 　cm。  右 25 甲 乙 30 (3)如果要用弹簧测力计向上拉且示数与(2)中相同,需要对如图乙所示的实验设计进行的调整是　 　。  (4)如图丙所示,当杠杆绕支点转动时,杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直。作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1、F2、F3,请指出为什么力臂最大的F2对杠杆转动的作用最大?　 　。 将弹簧测力计移到左端第5个格处 F2与其力臂的乘积最大 丙 31 14.(2024云南)实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解释桔槔的使用原理。 (1)实验前,杠杆水平静止如图1甲所示,此时杠杆处于　 　(选填“平衡”或“非平衡”)状态。将杠杆左下角物块M取走后,不调节平衡螺母,杠杆　 　(选填“仍能”或“不能”)在水平位置保持静止。 平衡 甲　　 乙 图1 仍能 32 (2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如表: 次数 动力 F1/N 动力臂 L1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 L2/cm 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 15.0 4 3 12.0 2 18.0 ①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是　 　(用表格中的字母表示),多次实验的目的是　 　(选填“A”或“B”)。  A.寻找普遍规律 B.减小实验误差 F1L1=F2L2 A 33 ②如图1乙所示,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会　 　 . (选填“左端下沉”或“右端下沉”)。  (3)桔槔是我国古代的取水工具,如图2甲所示,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,简化图如图2乙所示。若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据杠杆的平衡条件,可以　 　(选填“增大”或“减小”)石块的质量或向　　(选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。  右端下沉 增大 左 甲　　 乙　　　丙 图2 34 (4)图2丙为桔槔在水平位置平衡的模型图,A处所吊水和水桶的总质量为m1,O处为支点,杠杆的质量为m0,重心在C处,B处所挂石块的质量为 m2,AO=L1,OC=L0,OB=L2,请写出L2的表达式,L2=　 　(用字母m0、m1、m2、L0、L1表示)。  35 15.某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中: (1)实验前,发现杠杆如图甲所示,则应将杠杆左端的平衡螺母向　　 . (选填“左”或“右”)端适当调节,使杠杆水平平衡。  右 甲 36 (2)该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如表所示,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是　 　(用F1、F2、L1、L2表示)。  F1L1=F2L2 序号 动力 F1/N 动力臂 L1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 L2/cm 1 1.0 15.0 1.5 10.0 2 1.0 20.0 1.0 20.0 3 3.0 10.0 2.0 15.0 … 乙 37 (3)若将图乙右侧钩码换成弹簧测力计,如图丙所示,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,弹簧测力计的示数将　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。  增大 丙 38 (4)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液体的密度,如图丁所示,将容积为20 mL的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知OM=OA=5 cm,则杠杆密度计的“零刻度”线应在　　(选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡,重物质量为10 g,ON=15 cm,N点位置应标注的密度刻度值是　　g/cm3,改装后杠杆右端的密度刻度线　 　(选填“是”或“不是”)均匀分布的。(g取 O 丁 1.5 是 39 谢谢观赏！ 40 ρ水 $$