【第7-9章题型分类专练】实验探究题-2025-2026学年物理八年级下册人教版（2024）

**基本信息** 聚焦力学实验探究，以“概念-原理-应用”逻辑链整合弹簧特性、二力平衡、摩擦力、液体压强等核心考点，渗透控制变量、转换、等效替代等科学方法，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |弹簧与力|1-3题|图像分析（F-ΔL关系）、并联弹簧受力计算|弹性限度内弹簧伸长与拉力成正比→弹簧测力计原理→密度计改装| |二力平衡与摩擦力|4-6题|二力平衡条件（同体、共线等）、控制变量法（压力/粗糙程度）|平衡状态→滑动摩擦力测量（匀速拉动）→力的合成（同向/反向）| |液体压强与大气压|7-10题|转换法（U形管高度差）、推理法（真空不能传声）|液体压强公式（p=ρgh）→大气压测量（p=F/S）→实验误差分析|

【第7-9章题型分类专练】实验探究题-2025-2026学年物理八年级下册人教版（2024） 1．小莉同学在探究弹簧的伸长与所受拉力的关系时，得到如图甲乙图像。请回答下列问题： (1)图甲这根弹簧的原长是______cm； (2)小莉要自制两个弹簧测力计，她选择了甲、乙两根不同规格的弹簧进行测试，绘制了图乙所示的图像，若要制作精确度较高的弹簧测力计，应选______（甲/乙）弹簧；如果将甲乙两根橡皮筋并联起来替代弹簧制作测力计，能够测量拉力的最大值为______N； (3)据图可得甲弹簧受到的拉力F与其伸长量ΔL的比值是______。 2．同学们分小组用弹簧测力计进行探究实验： (1)弹簧形变在弹性限度内，记录弹簧的总长度L与它受到的拉力F之间的关系，如表所示。分析表中数据可知，弹簧的原长L0为___________cm； 实验次数 1 2 3 4 5 6 拉力F/N 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 弹簧总长度L/cm 6 7.2 8.4 9.6 10.8 12.0 (2)探究“把弹簧测力计（规格完全相同）改装成测量液体密度的密度秤”，记录弹簧测力计的示数F，求出对应液体的密度ρ，可作出F-ρ图像。图丙是a、b两组同学用不同的小桶进行了实验，并在同一坐标系中绘制了F-ρ图像，分析图像可知___________组所用小桶重；___________（均选填“a”或“b”）组所用小桶容积大。 3．在综合实践活动中，小宇利用刻度尺、弹簧、圆柱形小桶制成了液体密度计，其中的弹簧在竖直放置时的长度为1.2cm（本题中弹簧伸长均在弹性限度内，g=10N/kg）： (1)小宇能利用弹簧制成了液体密度计的原理和弹簧测力计原理相同，为___________；当小宇将重为1N的小桶挂在弹簧下时，指针位置如图1所示，此时弹簧伸长的长度为________cm； (2)在小桶中灌入100cm3的甲液体时，指针位置如图2所示，则小桶中的甲液体重为______N，甲液体的密度为_______g/cm3，小宇在对应的刻度线旁边标记了密度刻度； (3)小宇在甲液体的液面处做一标记，当他测量乙液体密度时，将乙液体加至标记处，此时指针对准“0”刻度线，则乙液体的密度为________g/cm3，小明随即在“0”刻度线旁边标记了密度刻度； (4)在实验装置不变的条件下，如何提高该液体密度计测量液体密度时的精确度？方法是：______________。 4．按题目要求回答问题； (1)如图1，小黄把托盘天平放在水平桌面上，在调节天平横梁平衡时，进行图中所示的操作，他漏掉的操作步骤是__________。 (2)如图2，在使用量筒测量水的体积时，应该按图中__________（选填“甲”、“乙”或“丙”）的方式进行体积读数。 (3)如图3所示，铁块的重力为__________N； (4)如图4所示，探究二力平衡条件时，在装置左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一定角度，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在__________上。 5．某实验小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。 (1)根据_______知识，用弹簧测力计在水平方向拉着木块做_______运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小； (2)若想探究滑动摩擦力与压力大小的关系，则应选择_______两图进行实验。另一小组同学通过探究得出滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关的结论之后，继续探究滑动摩擦力的大小与压力的大小的关系，他们借助图像法得出结论，实验数据描点如图所示。将数据点连线，从图像中得出的结论是_______； (3)实验小组的同学利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 运动速度/ 0.2 0.3 0.4 1.2 测力计的示数/N 1.2 1.2 1.2 0.5 分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度_______（选择“有关”或“无关”）； (4)小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动，于是小明设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是_______。（写出一点即可） 6．实验小组的同学在探究同一直线上的二力合成，实验过程如图所示。 (1)小明研究两个力方向相同时的二力合成问题，实验过程如图甲所示。两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧，都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B。这样做的目的是为了保证力___________ （选填“作用效果相同”或者“相互平衡”）。 (2)仿照图甲所示的实验情景进行多次实验，可以得出的力F与力F1、F2的关系式为：__________ 。 (3)小华和小强研究两个力方向相反时的二力合成问题，实验方案分别如图乙、丙所示。图乙中，小华用两个测力计同时对弹簧右端的C处施加力F3、F4；图丙中，小强用两个测力计分别对弹簧两端的D、E处施加力F3、F4。图_____ 所示的实验方案符合此实验探究要求（选填“乙”或“丙”）。 7．小芳用斜面、木板、毛巾、棉布和小车等探究阻力对物体运动的影响。 (1)如图甲所示，实验时要固定斜面，并让小车从斜面上同一位置由静止滑下，这样做的目的是使小车到达水平面具有相同的_____。 (2)实验过程中分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，应将毛巾、棉布平整地铺在___________段（选填“AB”、“BC”或“AC”）。 (3)由于受到阻力作用，小车在水平面上做减速运动，运动到D点时速度为v1，若此时所受外力突然消失，小车到达E点速度为v2，则两者的大小关系是v1___________v2。 (4)图乙是小车在毛巾、棉布、木板表面上运动时，速度随时间变化的图像，其中表示小车在木板上运动的是_____（选填“a”“b”或“c”）图线。由此可以推理出，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上_______，因此，物体运动______（选填“需要”或“不需要”）力来维持。 (5)在大量类似实验的基础上，经过科学推理可以得到牛顿第一定律，采用这种研究方法的实验还有（　　） A．探究影响滑动摩擦力大小的因素 B．探究声音能否在真空中传播 8．如图所示是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。 (1)实验前，小物同学发现U形管内的液面不相平，此时他应该（　　） A．取下软管重新安装 B．向U形管中加一些红墨水 C．轻轻按压金属盒的橡皮膜 D．将U形管右侧的红墨水倒出一些 (2)将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中，在向下浸入的过程中，压强计的高度差会_________（选填“变大”或“变小”）。停在某一深度处，如图乙，则压强计显示的是橡皮膜_________（选填“各个方向”、“上方”或“下方”）的水对它的压强； (3)小物同学保持甲图中金属盒的朝向不变，放入浓盐水的乙杯中，如图乙所示。比较甲、乙两次实验，小物同学得出了初步结论：液体压强与液体密度有关。小理同学认为甲、乙两次实验无法得出该结论，原因是：_________； (4)小物同学换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，则下面操作能使两侧液面高度差对比更加明显的是（　　）（选填字母序号）； A．烧杯中换密度差更大的液体 B．将U形管换成更细的 C．将管内液体换为密度更小的其他液体 D．将U形管换成更粗的 (5)小理同学用丙图所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下四个物理量。 A．右侧待测液面到容器底的深度h1 B．右侧待测液面到橡皮膜中心的深度h2 C．左侧水面到容器底的深度h3 D．左侧水面到橡皮膜中心的深度h4 请你推导出待测液体密度的表达式为=_________（选择四个物理量中合适的字母和ρ水表示）。 9．利用注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测量大气压强的值。 (1)实验的原理是_____。 (2)把注射器的活塞推到外筒的最底端，这样做的目的是_____，然后用一个橡皮帽密封注射器的小孔，这样做的目的是_____。 (3)用细绳将注射器的活塞与弹簧测力计的挂钩相连，如图所示，然后慢慢水平拉动注射器的外筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为19N；假设注射器外筒与活塞密封的空间为真空，再继续稍微拉动注射器的外筒，使活塞再继续滑动一些，弹簧测力计的示数将_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)观察注射器的最大容积为10cm3，用刻度尺测出注射器_____部分的长度为5cm，由此可计算出活塞的横截面积为_____cm2。 (5)大气压的值为_____Pa。 10．【实验名称】探究液体压强与哪些因素有关 【实验器材】金属盒橡皮膜、U形管压强计、烧杯 【实验步骤】 （1）实验前，检查U形管压强计的气密性。小明用手指轻压金属盒橡皮膜，发现U形管两侧液面高度差能发生变化，说明该压强计气密性______（选填“良好”或“不好”）。 （2）对比图中的乙、丙两图，金属盒在水中的深度不同，U形管两侧液面的高度差不同，且深度越深，高度差越______（选填“大”或“小”），由此可得出结论：在同种液体中，液体压强随______的增加而增大。 （3）对比图中的丁、戊两图，金属盒在液体中的深度相同，液体的密度不同（戊中是盐水，密度大于水），U形管两侧液面的高度差______（选填“相同”或“不同”），由此可得出结论：在深度相同时，液体压强与液体的______有关。 【拓展思考】 （1）实验中，通过U形管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小，这种研究方法叫做______。 （2）若在实验中，U形管中使用的是酒精（密度小于水），在探究液体压强与深度的关系时，与使用水相比，在相同深度下，U形管两侧液面的高度差会更______。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《【第7-9章题型分类专练】实验探究题-2025-2026学年物理八年级下册人教版（2024）》参考答案 1．(1)2 (2) 甲 10.4 (3) 【详解】（1）如图甲，当弹簧未受拉力时，其长度为2cm，即弹簧的原长为2cm。 （2）[1]要使弹簧测力计的精确度高，那么弹簧在受力相同时伸长量更大，这样刻度间距大，读数更精确，如图乙可知，甲乙两根弹簧在受力相同时，甲弹簧的伸长量更大，因此选择甲弹簧。 [2]并联时，伸长量相同，总拉力 由图乙可知，在弹性限度内弹簧的伸长量与弹簧所受拉力成正比，因此可设甲受拉力与伸长量关系为，当，代入解得，所以 由乙中甲图像可知，甲弹簧的最大伸长量为10cm，乙的最大伸长量为6cm，即并联后最大伸长量为6cm，此时， 则总拉力最大值 （3）由图乙可知，当，则甲弹簧受到的拉力F与其伸长量ΔL的比值为 2．(1)6 (2) a a 【详解】（1）由表格数据可知，当弹簧受到的拉力为0时，即弹簧未发生弹性形变时，其长度为6cm，故弹簧的原长L0=6cm。 （2）[1][2]当小桶内不装液体时，即液体的密度为0，此时弹簧测力计的示数就是小桶的重，故a组的小桶更重；由图像可知，当液体密度相同，a的倾斜程度更大，即改变相同的密度值，a组弹簧测力计示数增加的大，即a组增加的液体的重力更大，根据公式可知，重力大的质量大，根据公式可知，密度相同时，质量大的体积大，故a组所用的桶的容积更大。 3．(1) 在弹性限度内，弹簧的伸长量与外力成正比 1.60 (2) 0.75 0.75 (3)1.375 (4)增大添加液体的体积 【详解】（1）[1]由弹簧测力计的原理可知：在弹性限度内，弹簧的伸长量与外力成正比。 [2]由图1知，刻度尺的分度值为0.2cm，读数为2.20cm，挂上重物后弹簧的长度为5.00cm-2.20cm=2.80cm 弹簧在竖直放置时的长度为1.2cm,伸长量∆l =2.80cm-1.2cm=1.60cm （2）[1]由（1）题可知，弹簧所受拉力每增大1N，长度就增加1.60cm，由图2知，刻度尺的分度值为0.2cm，读数为1.00cm，挂上重物后弹簧的长度为5.00cm-1.00cm=4.00cm 此时弹簧的伸长量∆l1 =4.00cm-1.2cm=2.80cm 此时弹簧测力计的示数为 由于小桶自重为G桶=1N，小桶内甲液体的重力 [2]甲液体的体积为V甲=100cm3，根据公式G=mg和可知，甲液体的密度为 （3）刻度尺的分度值为0.2cm，将乙液体加至标记处，此时指针对准“0”刻度线，此时挂上重物后弹簧的长度为5.00cm-0.00cm=5.00cm 此时弹簧的伸长量∆l2 =5.00cm-1.2cm=3.80cm 此时弹簧测力计的示数为 由于小桶自重为G桶=1N，小桶内乙液体的重力 由题知乙液体加至标记线处，即V乙=V甲=100cm3 根据公式G=mg和可知，乙液体的密度为 （4）由题意可知，装置不变，弹簧测力计测量的最大值不变，根据公式G=mg可知，可以测得的物质的最大质量不变，根据公式可知，要想提高该液体密度计测量液体密度时的精确度，即减少密度，当质量一定时，增大添加液体的体积，可以减少密度，所以可以通过增大添加液体的体积来提高该液体密度计测量液体密度时的精确度。 4．(1)将游码移到标尺左端的零刻度线处 (2)乙 (3)2.8 (4)同一条直线 【详解】（1）调节天平横梁平衡前，必须先将游码归零，再调节平衡螺母。图中直接调平衡螺母，遗漏了游码归零的步骤。 （2）量筒读数时，视线应与液体凹液面的最低处相平。甲俯视读数偏大，丙仰视读数偏小，只有乙的读数方法正确。 （3）弹簧测力计分度值为 0.2N，指针位于2N下方第 4 个小格，示数为 弹簧测力计拉着铁块在竖直方向上静止，铁块受到的重力与弹簧测力计对铁块的拉力二力平衡，大小相等。铁块对弹簧测力计的拉力和弹簧测力计对铁块拉力互为相互作用力，大小相等，所以铁块重力为 2.8N。 （4）将小卡片扭转一定角度后，两个力不在同一直线上，卡片无法平衡；松手后恢复原状，说明相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上。 5．(1) 二力平衡 匀速直线 (2) 甲、乙 在接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力成正比 (3)无关 (4)不需要匀速拉动木板 【详解】（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使其在水平桌面上做匀速直线运动，木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡知识，可知拉力的大小等于滑动摩擦力的大小。 （2）要想探究滑动摩擦力与压力大小的关系，根据控制变量法，应使接触面的粗糙程度是一定，改变压力，得到弹簧测力计的示数即摩擦力不同。由图可知，甲、乙两次实验中都是木块放在木板上，接触面粗糙程度相同，乙实验中木块上加了砝码使得木块对木板的压力更大，故应选择甲、乙两图进行实验。 由图像知，滑动摩擦力－压力的数据点连线在坐标系中是一条过原点的直线，由一次函数知识可得出结论：在接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力成正比。 （3）根据表格，第四组实验数据为记录错误，忽略不用。由前三组的实验数据可知，在其他条件相同时，只改变拉动物体的速度，测力计示数不变，滑动摩擦力始终不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。 （4）由图丁可知，无论长木板是否做匀速直线运动，木块相对于地面是静止的，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力始终是一对平衡力，可以测出滑动摩擦力的大小，因此该装置的优点是不需要匀速拉动长木板。 6．(1)作用效果相同 (2) (3)乙 【详解】（1）本实验利用等效替代法，让两个力共同拉弹簧、和一个力单独拉弹簧都将弹簧右端拉到同一位置，目的是保证两种情况下力的作用效果相同 （2）同一直线上方向相同的两个力，合力的大小等于两个力的大小之和，因此力的关系式为。 （3）[1]探究同一直线上反向二力合成时，需要和甲实验一致，两个力都作用在弹簧的同一作用端，再通过对比作用效果得到合力；乙方案中两个力都作用在弹簧右端同一位置，符合探究要求，丙方案两个力分别作用在弹簧两端，不符合要求，因此选乙。 7．(1)初速度 (2)BC (3)= (4) a 做匀速直线运动 不需要 (5)B 【详解】（1）小车到达斜面底端的速度与小车下滑的高度有关，因此让小车从斜面上同一位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面具有相同的初速度。 （2）实验过程中，需要使水平面对小车的阻力不同，初速度相同的小车在粗糙程度不同的表面运动的距离不同。所以应将毛巾、棉布平铺在水平的BC段上。 （3）小车运动到D点时速度为v1，若此时所受外力突然消失，小车运动速度大小和运动方向都不会变，小车到达E点速度为v2，则两者的大小关系是。 （4）[1]实验过程中，小车在毛巾、棉布、木板表面上运动的初速度相同，末速度也相同，都为零。但木板表面对小车阻力小，在木板表面上运动速度减小得最慢，在木板上运动的时间最长，所以表示小车在木板上运动的是图线a。 [2][3]若水平面绝对光滑，没有摩擦阻力，则运动的小车速度大小不会变化，运动方向也不会变化，小车会在水平面上做匀速直线运动。因此可以得出结论，物体运动不需要力来维持。 （5）本实验是在实验的基础上，经过科学推理得到牛顿第一定律，采用的研究方法是推理法。 A．探究影响滑动摩擦力大小因素，用到的是控制变量法，没有用到推理法； B．探究声音能否在真空中传播实验时，用真空泵把玻璃罩内的空气抽出，听到闹铃的声音会越来越小。由此推理，如果玻璃罩内是真空，那么就听不到声音，得到真空不能传声的结论。用到的探究方法是推理法。 故选B。 8．(1)A (2) 变大 上方 (3)金属盒所处深度不相同，没有控制变量 (4)AC (5) 【详解】（1）发现U形管内的液面不相平，说明压强计两边液柱受到的压强不同，不是存在漏气现象，若漏气，则液面是相平的；故接下来的操作应该是取下橡皮管，从而使U形管液面相平，再重新安装，故选A。 （2）[1]液体密度一定时，深度越深，液体压强越大，在向下浸入的过程中，液体压强变大，压强计的高度差会增大。 [2]橡皮膜所受的压强为水对它的压强，压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中，压强计显示的是橡皮膜上方的水对它的压强。 （3）甲、乙两次实验中，金属盒在盐水中的深度比在水中的深度大，没有控制深度这一变量，所以无法得出结论。 （4）A．烧杯中换密度差更大的液体，探头在液体中的深度相同，根据，液体产生的压强变大，根据转换法，两侧液面高度差对比更加明显，故A符合题意； BD．液体压强只与液体的密度与深度有关，与U形管粗细无关，故BD不符合题意； C．U形管中换用密度更小的液体，根据可知，在液体产生的压强不变的条件下，两侧液面高度差对比更加明显，故C符合题意； 故选AC。 （5）实验时，橡皮膜两侧受到的压强容易观察，所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强，因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度，在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等，即，根据液体压强公式得 待测液体密度的表达式为 9．(1) (2) 排尽注射器内的空气 防止空气进入注射器 (3)不变 (4) 有刻度 2 (5)9.5×104 【详解】（1）实验中需要测量拉动注射器筒的拉力和活塞的横截面积，所以测量大气压的原理是。 （2）[1][2]实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排尽注射器中的空气，避免注射器中的空气压强对实验结果产生影响，用一个橡皮帽密封注射器的小孔，这样做的目的是防止空气进入注射器，保证筒内为真空或接近真空状态。 （3）若注射器外筒与活塞密封的空间为真空，再继续稍微拉动注射器的外筒，使活塞再继续滑动一些，弹簧测力计的示数将不变。因为此时活塞受到的拉力只与大气对它的压力平衡，大气压力不变，根据二力平衡，拉力也不变，而活塞与筒壁间的摩擦力不变，所以弹簧测力计示数不变。 （4）[1][2]观察注射器的最大容积为10cm3，为了计算出活塞的横截面积，应用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度，则活塞的横截面积 （5）由题意知，当注射器的活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数为19N，则大气压对活塞的压力为19N，因此大气压的值为 10． 良好 大 深度 不同 密度 转换法 大 【详解】[1]实验前要检查气密性，轻压橡皮膜，U形管两侧液面高度差能发生变化，说明气密性良好。 [2][3]乙、丙两图中都是水，金属盒在水中的深度越深，U形管液面高度差越大，说明在同种液体中，液体压强随深度的增加而增大。 [4][5]丁、戊两图中金属盒在液体中的深度相同，液体的密度不同，U形管液面高度差不同，说明在深度相同时，液体压强与液体密度有关。 ​ [6]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的，液面高度差越大，液体的压强越大，这种方法叫做转换法。 ​ [7]根据p=ρgh，相同深度液体压强相同，U形管内液体密度越小，根据可知液面高度差会越大。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $