期末专项复习：实验探究专题 课件-2025-2026学年八年级沪科版（2024）物理全一册

实验探究专题 一、实验探究的过程与方法 1. 实验探究的一般过程：提出问题、猜想和假设、设计实验、进行 实验与收集证据、分析与论证、交流与合作。 2. 科学探究的基本方法。 （1）控制变量法：当物理量由多个因素决定时，控制其他的量相 同，研究某一物理量与其中一个因素的关系。例如探究音调与频率的关 系、探究同种物质的质量与体积的关系等都要用到控制变量法。 （2）转换法：对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的 物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测 量的方法。例如将音叉的振动转换为水花的振动。 （3）等效替代法：在保证某种效果（特性和关系）相同的前提 下，将复杂的物理问题和物理过程转化为简单的易于研究的物理问题和 物理过程来研究和处理的方法。例如在探究平面镜成像实验中，为了研 究物与像的大小关系选择两支完全相同的蜡烛。 （4）建立模型法：物理概念和规律在形式上是抽象的，在内容上 是具体的，因此我们可以用模拟式模型来描述。例如光是真实存在的， 而光线并不是真实存在的，它是为了形象、直观地表示光的传播路线和 方向而假设虚构的一种理想化的物理模型。 二、八年级上册涉及的主要探究实验及其考查的知识点 实验探究的内容 考查的知识点 测量物体运动的平均速 度 刻度尺的使用；停表的读数；平均速度公式 的运用 探究光反射时的规律 光的反射定律的内容 探究平面镜成像的特点 平面镜成像的特点；选择同样大小的蜡烛的 作用；使用透明玻璃板的原因；实验数据的 处理 实验探究的内容 考查的知识点 探究光折射时的特点 光的折射规律 探究凸透镜成像的规律 凸透镜成像的特点及应用；对焦点、焦距、 物距、像距等的理解；实像和虚像的区分等 用天平测量固体和液体 的质量 天平的使用 探究同种物质的质量与 体积的关系 同种物质质量与体积的关系；控制变量法 测量小石块和盐水的密 度 天平的使用；量筒的使用；密度的计算；质 量和体积的测量顺序的处理等 续表 实验探究的内容 考查的知识点 练习使用弹簧测力计 弹簧测力计的使用、原理及其读数 探究重力大小跟质量的 关系 重力跟质量的关系 续表 【常州】如图所示，小明将悬挂的轻质小球紧靠音叉，用小锤轻敲 和重敲音叉时，小球弹开的角度不同。比较角度的大小是为了探究 （ ）。 A. 声音产生的原因 B. 响度和振动幅度的关系 C. 音调和频率的关系 D. 声音的传播是否需要时间 由题意可知，用小锤轻敲和重敲音叉时，小球弹开的角度 不同，这是因为用力不同时，音叉的振动幅度不同，振动幅度越大，响 度越大，因此比较角度的大小是为了探究响度和振动幅度的关系。 B 了解声音的三个特性，并能根据实验的操作特点得出：用 不同的力是为了改变音叉的振动幅度，进而改变响度。 频率决定声音的音调，振动幅度决定声音的响度，注意不 要混淆。 如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列说法中正确的 是（ ）。 A. 为了便于观察找到像的位置，该实验最好选平面镜进行实验 B. 若将蜡烛A向玻璃板靠近，则像会变大 C. 移去后面的蜡烛B，并在该处放一光屏，发现光屏上能成正立的像 D. 保持A、B两支蜡烛的位置不变，改变玻璃板的位置，发现蜡烛B不能与蜡烛A的像重合 实验中用薄透明玻璃板代替平面镜，在观察到蜡烛A的像的 同时，还可以透过玻璃板清楚地看到放在后面的蜡烛B，便于确定像的 位置，故选项A错误；平面镜成像的大小与物体的大小有关，与物体到 平面镜的距离无关，蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小不会变化，故选项B 错误；因为光屏只能承接实像，不能承接虚像，所以移去后面的蜡烛 B，并在原位置上放一光屏，光屏上不能得到正立的像，故选项C错误； 平面镜成像时，像和物体到平面镜的距离相等，当保持A、B两支蜡烛的 位置不变，改变玻璃板的位置时，像和物体到平面镜的距离可能不相 等，那么蜡烛B不能与蜡烛A的像重合，故选项D正确。 D 掌握平面镜成像实验中各器材选择和操作的目的，例如为 什么选择薄透明玻璃板、为什么选择两支完全相同的蜡烛、玻璃板为什 么要竖直放置、刻度尺的作用、用光屏是否能承接到像等，这些都是考 查的重点。 注意平面镜中成的是虚像，虚像不能用光屏承接。 学习了摩擦力后，小明想要验证“变滑动为滚动可以减小摩擦”这一 说法，于是他找来下列器材准备实验：小车、弹簧测力计、铅笔、木 块、砝码等。请你选择合适的器材帮助小明设计实验步骤，并总结实验 结论。 （1）实验器材： 　 。 （2）实验步骤： 　 。 （3）实验结论： 　 。 　 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关， 要验证“变滑动为滚动可以减小摩擦”时，根据控制变量法应保持压力大 小、接触面的粗糙程度一定，据此设计实验。 　 （1）小车、弹簧测力计　 （2）①将小车的一轮子着地 放置，用弹簧测力计拉动小车在水平桌面上做匀速直线运动，读出弹簧 测力计的示数F1；②将小车倒放，以没有轮子的一面着地放置，拉动它 继续在同一水平面上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数F2　 （3）若F2 < F1，则说明在相同条件下，变滑动为滚动不能减小摩擦；若 F2 = F1，则说明在相同条件下，变滑动为滚动不能减小摩擦；若F2 > F1，则说明在相同条件下，变滑动为滚动可以减小摩擦 　 本题考查实验设计，根据实验目的选择合适的实验器材， 应用控制变量法确定实验需要控制的变量，然后设计实验，即可正确解 题。这类题对学生的表达能力要求较高，所以平时要加强这方面的训 练。 　 写实验结论时，要注意分情况讨论，不能以已有的知识直 接得出“变滑动为滚动可以减小摩擦”的结论。 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，某同学的实验如图甲所示。 （1）如图甲所示，要使烛焰的像成在光屏的中央，应进行的调整是 。 （2）实验用凸透镜的焦距为10 cm，当把蜡烛放在距离凸透镜15 cm处 时，调节另一侧光屏的位置，可得到烛焰清晰的倒立、  （填“放 大”“缩小”或“等大”）的  （填“实”或“虚”）像。 （3）某小组实验时对图甲中的装置进行了改进，将蜡烛换成LED灯，而 且将光屏换成带有方格的光屏，如图乙所示。 ①蜡烛换成LED灯的优点是 。 ②光屏换成带有方格的光屏的优点是 。 （1）由图甲知，光屏过高，所以应将光屏向下移动，使光 屏、烛焰和凸透镜三者的中心大致在同一高度。（2）若此凸透镜的焦 距为10 cm，蜡烛放在距离凸透镜15 cm处，满足f < u < 2f，调节另一侧 光屏的位置可得到烛焰清晰、倒立、放大的实像。（3）①蜡烛换成LED 灯的优点有实验现象更明显、便于观察、减少了污染等；②光屏换成带 有方格的光屏的优点是便于比较像的大小。 （1）将光屏向下移动，使光屏、烛焰和凸透镜的中心大致 在同一高度 （2）放大 实 （3）①实验现象更明显（合理即可） ②便 于比较像的大小 本题考查凸透镜成像实验中的注意事项、成像规律的运用 和实验的改进，要求学生能根据透镜成像规律和应用分析实际问题。 正确说明改进实验的优点，对于一些学生来说有一定的难 度。 为确定某种未知液体的“身份”，物理老师把这个任务交给了小明所 在的实验小组。他们利用天平和量筒进行了多次测量，其中某次的操作 如下： （1）用天平测量液体的质量。当天平平衡时，放在右盘中的砝码大小 和游码的位置如图甲所示，则称得烧杯和液体的总质量为  g。 （2）用量筒测量液体的体积。将烧杯中的液体全部倒入量筒中，液面 达到的位置如图乙所示，则该液体的体积V为  mL。尽管体积测量方 法正确，但大家在对实验过程及结果进行评估时，发现液体的体积测量 值与它的实际值相比，要  （填“偏大”或“偏小”）。 （3）他们对测量方法进行修正后，测出了几组实验数据，并根据测量 结果作出了m⁃V图像，如图丙所示。由图像可知，该空烧杯的质量 是  g，液体的密度为  kg/m3。 （1）由图甲可知，砝码的质量为5 g + 20 g + 20 g = 45 g，游码所对的刻度值为4 g，因此烧杯和液体的总质量为45 g + 4 g = 49 g。 （2）由图乙可知，该液体的体积为30 mL，由于将液体从烧杯倒入量筒 的过程中，总有部分液体沾在烧杯壁上，不能全部倒入量筒中，所以导 致体积的测量值偏小。（3）由图丙可知，当烧杯中没有液体时，烧杯 的质量为25 g；当烧杯中液体的体积V = 25 mL = 25 cm3时，烧杯和液体 的总质量为45 g，由此可知烧杯中液体的质量m = 45 g - 25 g = 20 g，所 以液体的密度ρ = = = 0.8 g/cm3 = 0.8 × 103 kg/m3。 （1）49 （2）30 偏小 （3）25 0.8 × 103 测量液体密度的一般方法：①先在烧杯中装适量被测液 体，用天平称出其质量m1；②将烧杯中的被测液体倒一部分到量筒中， 测出其体积V；③用天平称出烧杯及剩余液体的质量m2；④根据密度公 式ρ = = 求出被测液体的密度。 测量物质的密度时，要注意操作的先后顺序，尽可能减小 误差；另外，要明确图像上特殊点所表示的物理意义，如本题中的 （0，25）。 1. 探究“物体所受重力大小与质量的关系”时，小东取质量不同的苹果、 小木块、小铁球等不同物体进行实验，而没使用多个钩码进行实验。你 认为他的做法（　B　）。 A. 不合理，没有用同种物质的物体做实验 B. 合理，得出的结论更可靠 C. 不合理，没有使物体的质量成整数倍变化 D. 不合理，收集的数据没有规律 B 2. 以下是某同学测定煤油的密度的一些实验步骤：①用天平测出空塑料 水瓶的质量m0；②在塑料水瓶里装满水，用天平测出它们的总质量 m1；③用塑料水瓶装满煤油，用天平测出它们的质量m2；④用量筒测 出塑料水瓶里所盛满煤油的体积V；⑤计算煤油的密度。这些步骤中可 省去的是（　B　）。 A. ① B. ②或④ C. ② D. 都不能省去 B 3. 小明在学完有关质量和密度的知识后，设计了几个物理量的“特殊测 量”方案，你认为其中不可行的是（　C　）。 A. 用天平“称”出墨水瓶的容积 B. 用量筒“量”出小钢珠的质量 C. 用天平“称”出一张纸的厚度 D. 用量筒“量”出0.2 kg的酒精 C 4. 某班同学收集到一块火山岩标本，他们使用天平、盛水量筒和绳子测 火山岩的密度，出现以下不规范操作，其中造成测量值偏小的操作是 （　A　）。 A. 用粗绳扎住这块火山岩，浸没在量筒中测它的体积 B. 测量过程中观察量筒读数时，视线均与液面边缘相平 C. 测量火山岩的体积时，发现火山岩吸水性很强 D. 测完火山岩的体积，将其取出立即放在天平的盘中称质量 A 5. 探究：发声的桌面也在振动？ 【提出问题】敲桌子时，我们能听到声音，但肉眼却看不见桌子在 振动。桌子是否在振动呢？有什么方法证明桌子在发声的同时也在 振动呢？ 【实验设计】①如图所示，在桌子上固定一小块平面镜，让太阳光（或 手电筒光、玩具激光枪发出的激光）照射在平面镜上经平面镜反射后， 在墙上出现一个小光斑。②轻轻地敲击桌面，观察墙面上小光斑的位置 有什么变化。③用力敲击桌面，观察小光斑位置的变化。 【收集证据】 桌面发声时，你发现墙壁上小光斑 ，这说明 ⁠ ⁠。 【交流合作】 若要用这套器材研究声音的响度和发声体振动幅度的关系，则应该进行 的操作是 ⁠。 会上下晃动 声音是由 物体的振动产生的 用大小不同的力敲桌子，同时观察光斑晃动的幅度 6. 【邵阳】学校物理兴趣小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实 验，实验装置如图所示。 （1）小于用弹簧测力计拉着木块A在水平桌面上匀速向右运动，如图甲 所示，弹簧测力计的示数是0.6 N，则木块A与水平桌面之间的滑动摩擦 力是 N。 （2）小芳把两个完全相同的木块A和B叠放在一起，再用弹簧测力计拉 着它们在水平桌面上匀速向右运动，如图乙所示。比较图乙与图甲，可 以得出滑动摩擦力的大小与 ⁠有关。 0.6 压力大小 （3）实验过程中，小金突发奇想，将两个完全相同的木块A和B固 定在一起，再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动， 如图丙所示。比较图丙和图乙，发现弹簧测力计的示数相等，说明 滑动摩擦力的大小与受力面积的大小无关，则图丙中的弹簧测力计 的示数是 N。 1.2 7. 学习了“物体的质量及其测量”的有关知识后，小明产生了这样的一个 疑问：物体的质量与其形状是否有关呢？为此，小明设计了一个实验来 探究这个问题。他选用一个塑料瓶作为研究的物体，用天平称一个塑料 瓶的质量，再将它剪成两半放在天平上称，然后将其剪成四片放在天平 上称，最后剪成碎片再放到天平上称，并记录数据于下表中： 塑料瓶的形状 整瓶 剪成两半 剪成四片 碎片 塑料瓶的质量/g 28 28 28 28 （1）由小明的实验，你得出的结论是：物体的质量与物体的 ⁠ ⁠。 （2）小红说此结论不一定正确，你认为小红的说法 （填“正 确”或“不正确”），你的理由是 ⁠ ⁠。 （3）本实验中测量了多组数据，爱思考的冬冬想到：许多实验中都需 要进行多次测量，有的是为了从不同情况中找到普遍规律，有的是为了 求平均值以减小误差。你认为本实验中多次测量的目的是 ⁠ ⁠。 形状无 关 正确 只测试了一种物体，实验存在偶然 性 从不同情况 中找到普遍规律 8. 【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关。 【提出问题】小明通过学习，知道放大镜就是凸透镜，在活动课 中，他用放大镜观察自己的手指，看到手指 （填“放大”“等 大”或“缩小”，下同）的像；然后再用它观察远处的房屋，看到房 屋 ⁠的像。 他想：凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？ 【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与 ⁠有关。 放大 缩小 物体到凸透镜的距离 【设计并进行实验】小明在如图所示的光具座上，不断改变蜡烛与透镜 间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如表所示。 物体到凸透镜的距离 /cm 光屏像到凸透镜的距离/cm 光屏上像的大小 40 13.5 缩小 30 15 缩小 20 20 等大 15 30 放大 10 光屏上没有像 8 光屏上没有像 【结论与应用】 （1）分析数据可知，物体到凸透镜的距离越小，光屏上的像就 越 ，同时发现像到凸透镜的距离就越 ⁠。 （2）小明所在班级拍毕业照时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取 景框内，这时摄影师应使照相机 （填“靠近”或“远离”）同学， 同时还应 （填“增长”“缩短”或“不改变”）照相机的暗箱长度。  大 大 远离 缩短 9. 介绍一个有趣的实验： 在长方体玻璃水槽底部放一块比槽底略小、镜面朝上的平面镜，然 后向水槽中注入适量的水，再向水槽底部的镜面上均匀地撒一层砂糖。 不搅动，让水槽平静地放置几小时，待砂糖慢慢地全部溶解，这时用玩 具激光器L在水槽侧壁靠近底部的D处（如图所示）向水槽中发射一束激 光，可以观察到激光束在糖液中的传播路径好似乒乓球在水平桌面上弹 跳着向前的运动轨迹。 这个实验能给我们带来怎样的思考与启示呢？ （1）平静的水槽中的糖液，它的各部分的密度具有的特征是 ⁠（填 字母，下同）。 A. 各处都是均匀的 B. 由下往上，密度渐渐变大 C. 由下往上，密度渐渐变小 D. 从左到右，D、A、B、C是糖液密度变化的转折点 C （2）光在糖液中的弧形传播路径，给我们的启示是 ⁠。 A. 由于糖的作用，使槽底的平面镜对光有了吸引作用 B. 光在密度不均匀的介质中传播时，总是向着密度大的方向偏折 C. 糖液是液体，槽底和平面镜是固体，光在传播时总是向着有固体的方 向偏折 D. 光在密度不均匀的介质中传播时，总是向着密度小的方向偏折 B （3）下列现象中，与上述实验所观察到的现象很类似的是 ⁠。 A. 在河岸上观察水中的鱼，所看到的鱼的位置比实际位置偏高的现象 B. 早晨，太阳还在地平线以下，人就能观察到日出的现象 C. 光透过三棱镜，向三棱镜底边偏折的现象 D. 阳光透过浓密树叶的缝隙，在地面上出现圆形光斑的现象 B 1. 实验室里常用悬重法测蜡块的密度，如图所示，量筒内原来水的体积 为V0，只浸没重物时，量筒内水与重物的总体积为V1，将蜡块及重物全 浸入水中后，量筒水面所示总体积为V2。已知蜡块的质量为m，则蜡块 的密度为（　B　）。 A. B. C. D. B 2. 【贺州】如图所示为“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验，下列说 法中正确的是（　A　）。 A. 实验时要把实验装置放在水平桌面上 B. 木块受到的滑动摩擦力的大小可以直接用弹簧测力计测量 C. 比较甲、乙两图的实验，说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度 有关 D. 比较乙、丙两图的实验，说明滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力有关 A 3. 如图所示，小易利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的 反射规律。下列说法中错误的是（　A　）。 A. 为了能在光屏上看清光路，应尽量选择表面光滑的 光屏 B. 将左侧光屏向后折转，将看不见反射光线 C. 光屏应与平面镜垂直放置 D. 实验中应多次改变入射光线的方向，验证反射角与 入射角的关系 A 4. 暖水瓶的瓶胆夹壁中是真空，如图所示为它的简易剖面图，小明想利 用它来探究真空能否传声，他把音乐贺卡里的电子发声器放入瓶中，根 据听到的声音进行判断。下列是他设计的几组比较因素，其中合理的是 （　B　）。 A. 将同一个暖水瓶塞上瓶塞和不塞瓶塞进行比较 B. 用一个完好的和一个已经漏气的瓶胆进行比较 C. 将音量大小不同的芯片先后放入瓶胆中进行比较 D. 把同一个暖水瓶的瓶胆放在近处和远处进行比较 B 5. 学习了光学知识后，小明和小华想自己探究小孔成像现象。如图所 示，他们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两 片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以 看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。 （1）图甲中点燃的蜡烛离小孔的距离为a，它所成的像离小孔的距离为 b，且a > b，则半透明膜上的像是 （填“正立”或“倒立”）、 ⁠ （填“放大”或“缩小”）的像。 （2）由甲、乙两图可知实验是在研究 ⁠的 关系。 （3）分析比较 ⁠两图可以得出，小孔成的像与物体的形状 有关。 （4）该实验说明小孔成像的原理是 ⁠。 倒立 缩 小 小孔成的像与小孔的形状 甲、丙 光的直线传播 6. 如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜的成像规律，当向水 透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的 焦距将变大。 （1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到 一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 cm。实验前，应调节烛 焰、水透镜和光屏三者的中心在 ⁠。 8.0 同一高度 （2）该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至如图乙所示的位置时，恰能在 光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成 （填“照相机” 或“投影仪”）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 ⁠（填 “能”或“不能”）看到清晰的像。 （3）在如图乙所示的实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴 上”（如图丙所示），当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像 再次变得清晰，由此判断该同学戴的是 （填“近视”或“远视”） 眼镜。 照相机 能 远视 7. 小明想知道某品牌牛奶的密度，于是他进行了如下操作： （2）把空杯子放在天平左盘上，在右盘中放入10 g砝码后，再用镊子向右盘夹取砝码，发现放上质量最小的砝码时，指针向右偏；取下它，指针向左偏，则他下一步的操作是 ⁠。当横梁再次平衡后，如图所示，杯子的质量m0 = ⁠。 （1）把天平放在水平桌面上，将游码拨到标尺左端的零刻度线处，发 现指针向左偏，此时他应向 （填“左”或“右”）端调节平衡螺母， 使指针指在分度盘的中央刻度线处。 右 调节（或移动）游码 14 g （3）他利用现有的实验器材和足够的水，完成以后的实验操作，请你 写出实验步骤及所测物理量的符号： ⁠ ⁠ ⁠。 （4）计算牛奶密度的表达式为ρ牛奶= 　　 　（设水的密度为ρ 水）。 ①在杯子中装满水，用天平测出 杯子与水的总质量为m1；②将水倒掉并擦干杯子，再向杯中装满牛奶， 用天平测出杯子与牛奶的总质量为m2 ρ水 ⁠ 8. 某科技兴趣小组为了探究光从空气斜射入介质时折射角的大小与 什么因素有关，他们将光从空气分别斜射入水和玻璃，测得数据如 下表所示： 空气中的入射角i 0° 30° 45° 60° 水中的折射角γ 0° 22° 32° 40° 玻璃中的折射角β 0° 17° 24° 30° （1）小华根据表中数据进行归纳，发现在入射角相同的情况下，光在 水中的折射角比光在玻璃中的大，说明折射角的大小与 ⁠有关。 （2）小林提出：如果让光从玻璃斜射入空气，会是怎样的呢？于是， 他让一束光按如图甲所示的方式射向半圆形玻璃砖，并不断改变入射角 的大小，记录的数据如下表所示： 入射角 i 0° 30° 35° 39° 40° 41° 45° 50° 折射角 γ 0° 51° 63° 79° 90° 无折射 光 无折射 光 无折射 光 介质 他把记录的数据和小华进行了交流，最后去请教老师，老师告诉他们这 种现象叫全反射，折射角变成了90°的入射角，叫临界角。光发生全反 射的必要条件之一就是入射角 （填“ ≥ ”“ ≤ ”或“ = ”）临界角。 ≥ （3）小涵联想到应用光的折射而成像的凸透镜，在做“凸透镜成像规 律”实验时，他发现像距v和物距u是一一对应的。在如图乙所示的四条 图线中，能正确反映凸透镜成像规律的应该是图线 ⁠（填字母）。 D $$