专题2 实验探究题(word教师用书)-【芸熙百分】2025-2026学年八年级物理下册期末必刷卷(北师大版·新教材 河南专版)
2026-06-04
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摘要:
**基本信息**
以新课标必做实验为载体,构建“基础操作-误差分析-创新设计”三阶训练体系,渗透控制变量、转换法等科学思维,强化物理观念的应用与迁移。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|密度测量步骤、摩擦力测量方法等|实验原理应用(ρ=m/V、二力平衡)|从基本概念(质量、体积)到仪器使用规范|
|误差分析|密度测量液体残留、杠杆力臂变化|变量控制与误差归因|操作细节影响结果的因果推导|
|创新设计|电子秤测密度、不同材料摩擦力比较|等效替代与生活器材利用|实验方案设计的科学探究流程|
内容正文:
专题2 实验探究题
1.新课标 必做实验 小明发现鸡蛋放入水中会下沉,于是想办法测量它的密度。
【基础】(1)把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,指针的位置如图甲所示,此时应该向 右 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)天平调平后,通过加减砝码测出鸡蛋的质量如图乙所示,则鸡蛋的质量为 42 g。
(3)因可供选择的量筒口径较小,鸡蛋无法放入,小明自制了一个溢水杯,采用如图丙所示的方法测量鸡蛋的体积,其具体做法:先在溢水杯中加水,直到水面恰好与溢水口相平,把量筒放在溢水口下方,将鸡蛋慢慢放入溢水杯中,鸡蛋最终沉入水底,量筒收集完从溢水杯溢出的水后,示数如图丙所示,鸡蛋的体积为 40 cm3,则鸡蛋的密度为 1.05×103 kg/m3。
(4)若小明用上述方法先测出鸡蛋的体积V,再取出溢水杯中的鸡蛋,放在天平的左盘,称出它的质量为m,然后计算出鸡蛋的密度。用这种方法测得鸡蛋的密度与真实值相比会 偏大 (填“偏大”“偏小”或“一样”)。
解析:若先测出鸡蛋的体积,再用天平测出鸡蛋的质量,由于鸡蛋上沾有水,则测出的鸡蛋的质量偏大,由ρ=可知,导致测出的鸡蛋的密度会偏大。
【拓展】(5)测完鸡蛋的密度后,接着小明又设计了一种测量花生油密度的实验方案:①将空烧杯放在调好的天平上,测出其质量为m1;②在烧杯中倒入适量的花生油,将其放在天平左盘中,测出烧杯和花生油的总质量为m2;③将烧杯中的花生油倒入量筒中,读出量筒中花生油的体积为V。则花生油的密度ρ花生油= (用测量的对应量符号表示)。在分析实验的过程中,同学小芳认为小明的测量不准确,原因是 将花生油倒入量筒中后,烧杯壁上仍有少量花生油残留 ,会使密度的测量结果 偏大 (填“偏大”或“偏小”),她提出只要将实验步骤的顺序稍作调整就能使测量结果更准确,合理的顺序是 ②③① (填序号)。
【创新】(6)课后老师布置了一个家庭作业,回家后利用家里的各种物品设计方案再次测量鸡蛋和花生油的密度。虽然家里没有量筒,但小明设计的两种方案都受到了老师的表扬。
①小明仅利用电子秤和水杯就测出了鸡蛋的密度,具体操作如图丁所示:
a.在水杯中盛适量水,用电子秤测量水杯和水的总质量为m1;
b.将鸡蛋放入盛水的水杯后,用电子秤测量总质量为m2,并标记水面位置;
c.捞出鸡蛋后,补水到 水面标记处 后,用电子秤测量总质量为m3;
d.鸡蛋的密度ρ鸡蛋= ρ水 (用ρ水和测量的对应量符号表示)。
②小明用电子秤、水杯、刻度尺测出了花生油的密度:
a.往水杯中倒入适量的水,用电子秤测出水杯和水的总质量m;
b.用刻度尺测出水面到水杯底的深度h1;
c.将水全部倒出,往水杯中倒入花生油,水杯和花生油的总质量也为m时停止添加;
d.测出花生油液面到水杯底的深度h2。花生油的密度ρ花生油= ρ水 (用ρ水和测量的对应量符号表示)。
解析:设水杯的底面积为S,则水的体积V水=Sh1,花生油的体积V花生油=Sh2,因为两次水杯中水和花生油的质量相等,所以ρ水Sh1=ρ花生油Sh2,解得ρ花生油=ρ水。
2.新课标 必做实验 小明探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”:
【基础】(1)小明回想起生活中在水平面上推箱子,水平面越粗糙,推起来越费力,据此猜想滑动摩擦力的大小可能与 接触面的粗糙程度 有关;小明还猜想滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关,请写出能支持此猜想的一个生活现象: 自行车刹车时,要用力捏闸(合理即可) 。
(2)实验中为了测出摩擦力大小,应先在 水平 (填“竖直”或“水平”)方向上对弹簧测力计的指针调零。小明用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿水平长木板做匀速直线运动。如图甲所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 2.2 N 。
(3)比较 甲、乙 两图,可得出滑动摩擦力大小与压力大小的关系;比较乙、丙两图,可得出:压力一定时, 接触面越粗糙 ,滑动摩擦力越大。
【拓展】(4)小明联想到“雨天路滑,注意安全”的交通提示语,他猜想:接触面上有水也可能影响摩擦力大小,于是他在桌面上洒上水并再次实验,测得摩擦力变小。这与 D (填字母代号)改变摩擦力的方法相似。
A.自行车的车闸 B.滚动轴承
C.运动员手上涂镁粉 D.用冰刀鞋滑冰
(5)实验现象表明,若要取得拔河比赛的胜利,请你提一个合理的建议,并从物理学角度说明理由,建议: 选用体重大的同学 ;理由: 在接触面粗糙程度一定时,增大压力,可增大摩擦力(合理即可) 。
(6)小明想到自己在做家务时,叠好的被子是否比平铺的被子拉动起来更轻松,由此提出猜想:滑动摩擦力的大小可能与接触面积有关。为探究此猜想,利用原有器材,请简述实验方案: 将木块侧放,观察弹簧测力计示数,与图甲弹簧测力计示数进行对比 。
(7)【创新】实验结束后,有同学还猜想“滑动摩擦力的大小还可能与接触面的材料有关”。为了验证此猜想,小明用两款鞋底材料不同的运动鞋进行实验,如图丁所示。实验时,用手向左水平拉动木板1,木板1 不需要 (填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。你认为小明为验证此猜想所设计的实验是否合理? 不合理 (填“合理”或“不合理”),理由是 没有控制压力和接触面粗糙程度相同 。
3.在探究“阻力对物体运动的影响”时,应将同一辆小车沿相同斜面滑下,小车分别在毛巾、棉布和木板三种不同的水平面上滑行,最后分别停在如图所示的位置。
(1)【基础】三次实验中,每次都让小车从同一斜面的同一高度处由静止开始滑下,目的是让小车到达水平面时的 速度 相同。
(2)由图可知,小车在不同的水平面上滑行的距离不同,这是因为小车 受到的阻力(摩擦力)不同 。分析比较图中的现象,可以初步得出结论:小车在水平面上受到的阻力越小,小车的速度减小得越 慢 (填“快”或“慢”)。由此可以推断,当小车不受阻力作用时,小车将做 匀速直线 运动;由此可知,力是 改变 (填“改变”或“维持”)物体运动状态的原因。
(3)【拓展】三次实验中,小车在水平面上最终都会静止下来,说明力可以改变物体的 运动状态 。
(4)实验完成后,同学们对抛出的篮球展开了讨论。篮球被抛出后的运动轨迹如右图所示,当篮球运动到最高点C时,假如篮球受到的一切外力突然全部消失,则篮球的运动情况是 水平向右做匀速直线运动 (填“静止”“竖直匀速下落”或“水平向右做匀速直线运动”)。
解析:当篮球运动到最高点C时,篮球竖直方向上的速度为0,但水平方向上的速度不为0,若它受到的一切外力突然全部消失,根据牛顿第一定律可知,篮球将水平向右做匀速直线运动。
4.新课标 必做实验 聪聪使用压强计探究液体压强与哪些因素有关,实验时的情景如图中甲、乙、丙所示。
【基础】(1)压强计上的U形管 不属于 (填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)压强计探头上的橡皮膜应该选用 薄 (填“薄”或“厚”)一些的较好;实验前聪聪发现,不论用手轻压还是重压探头上的橡皮膜,U形管两侧液面的高度差均没有明显变化,这说明该压强计的气密性 差 (填“好”或“差”)。
(3)通过比较 甲、乙 两图,可得出结论:同种液体内部的压强随深度的增加而增大;依据此结论可知,拦河大坝要做成 上窄下宽 (填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。通过比较乙、丙两图,可探究液体压强与 液体密度 的关系。
(4)实验时聪聪发现,在同种液体中,探头所处的深度相同时,只改变探头的方向,U形管两侧液面的高度差不变,说明 在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等 。
【拓展】(5)实验结束后,聪聪又利用压强计测出了所用盐水的密度,如图丁,他把压强计的探头分别放入水和盐水中,调整探头的位置,使压强计U形管中液面的高度差h相等,再分别测出探头在水和盐水中的深度h1和h2,则盐水的密度ρ盐水= ρ水 (用字母表示,水的密度为ρ水)。
解析:由题图丁可知,U形管两侧液面高度差相同,则探头在两种液体中所受液体的压强相同,探头在水中的深度为h1,在盐水中的深度为h2,由于压强相等,即ρ水gh1=ρ盐水gh2,则盐水的密度ρ盐水==ρ水。
(6)同组的另一位同学匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图戊所示,这个容器可能是 C 。(填选项字母)
A.锥形瓶 B.烧杯 C.量杯 D.量筒
【创新】(7)利用图己所示的装置探究液体压强与液体密度的关系,当容器两侧分别注入相同深度的水和盐水时,橡皮膜向左凸,则隔板 右 (填“左”或“右”)侧的液体是盐水,当橡皮膜再次相平时,则隔板 左 (填“左”或“右”)侧液面更高。
5.新课标 必做实验 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,实验小组同学进行了如图所示的实验。
【基础】(1)为了使测量结果更准确,弹簧测力计在测量之前都要进行调零,本实验测量前应该沿 竖直 (填“竖直”或“水平”)方向调零。由图中测量数据可知,物块浸没到水中受到水的浮力为 1 N。
(2)分析A、D、E三次实验,可以得出:浮力大小与 液体密度 有关。分析A、C、D三次实验,得出的结论:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 无 (填“有”或“无”)关。
(3)分析 A、B、C(或A、B、D) (填字母标号)三次实验,可以得出:浮力大小与物体浸入液体的体积有关。请你举出可以印证该结论的一个生活实例: 从浅水区走向深水区会感觉身体越来越轻(合理即可) 。
【拓展】(4)在D实验中,若剪断细线,物体将沉底静止,此时物体对烧杯底的压力为 1.4 N。与剪断细线前相比,水对烧杯底的压强 不变 (填“变大”“变小”或“不变”)。(细线的体积忽略不计)
(5)利用图中的测量数据,还可以计算出其他一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中,不能计算出的是 C (填字母)。
A.物块的体积 B.物块的密度 C.盐水的体积 D.盐水的密度
【创新】(6)小组同学还想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他们找来薄铜片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铜片放入盛水的烧杯中,铜片下沉至杯底,如图甲;
步骤二:将铜片弯成“碗状”再放入水中,铜片漂浮在水面上,如图乙。
①通过分析可知,第一次铜片受到的浮力 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)第二次铜片受到的浮力;
②小组成员根据分析得出结论:物体受到的浮力与其形状有关。小组同学得出这个错误结论的原因是没有控制 物体排开液体的体积 相同。
6.新课标 必做实验 在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)【基础】图甲中,杠杆静止时处于 平衡 (填“平衡”或“不平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向 右 (填“左”或“右”)旋转,使杠杆水平平衡的主要目的是方便测量 力臂 。
(2)如图乙所示,在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,移动钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置平衡,记录的实验数据如下表所示:
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
3.0
5.0
1.0
15.0
2
2.0
15.0
1.5
20.0
3
1.0
20.0
4.0
5.0
分析表格中的数据可得杠杆的平衡条件是 F1L1=F2L2 (用字母表示)。
(3)【拓展】图乙是第2次实验杠杆水平平衡时的情景(将杠杆A点所受拉力视为动力),生活中有很多这类杠杆,请举一例: 钓鱼竿(合理即可) 。若将图乙中杠杆左、右两侧的钩码各减少一个,杠杠将 左端下沉 (填“左端下沉”“右端下沉”或“仍水平平衡”)。
(4)图丙实验中,先在点C处用弹簧测力计施加一个竖直向上的力使杠杆水平平衡,然后将弹簧测力计沿逆时针方向旋转至虚线位置,杠杆仍水平平衡,则弹簧测力计的示数 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。
丁
(5)【创新】为了进一步探究影响杠杆平衡的条件,小南采用如图丁所示的装置进行实验:将一个密度均匀的圆盘放置在支架上,圆盘可绕O点自由转动,在C点挂4个钩码,并用手按住圆盘使直线CG恰好在水平位置。
①分别在D、E、F三点位置挂6个钩码,此时支点到三者动力作用线的距离 相等 (填“相等”或“不相等”),松手后,发现圆盘均保持静止;
②分别在G、D和 H 三点位置挂4个钩码,此时支点到三者动力作用点的距离相等,松手后,发现圆盘一次静止,两次转动。
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