专题01期末必备公式与物理方法和重点实验清单（期末知识清单）八年级物理下学期新教材沪科版

专题01 期末必备公式与物理方法和重点实验清单 【清单01】期末必备公式 序号 公式 变形公式 应用 各物理量及单位 l 可求物体的速度、路程和时间 物理量 速度 (v) 路程(s) 时间(t) 主单位 常用单位 km/h km h 2 可求物体的密度、质量和体积 物理量 密度 (ρ) 质量 (m) 体积(V) 主单位 常用单位 g cm³ 3 G= mg 可求物体的重力和质量 物理量 重力 (G) 质量 (m) 重力与质量的比值(g) 主单位 4 方向相同： F=F1+F2。 方向与二力相同 可求同一直线上的合力和分力 物理量 合力(F合)、分力(F₁、F₂) 方向相反： F=|F1-F2| 方向随大力方向 主单位 N 5 F浮=G排ρ液gV排 可求物体受到的浮力、液体密度和物体排开液体的体积 物理量 浮 力 (F 浮) 排开液体所受 到 的重力(G 排) 液体密度(ρ 液) 排开液体 的 体积(V 排) 主单位 序号 公式 变形公式 应用 各物理量及单位 6 p= pgh 可求液体的压强、密度和深度 物理量 液体压强(p) 液体密度(ρ) 液体深度(h) 主单位 7 可求物体的压强、压力和受力面积 物理量 压强(p) 压力 (F) 受力面积(S) 主单位 8 可求作用在杠杆上的力和力臂 物理量 动力 (F₁)、阻力(F₂) 动力臂(l₁)、阻力臂(l₂) 主单位 9 W= Fs 可求做功的多少、力和在力的方向上通过的距离 物理量 功(W) 作用在 物体 上的力(F) 在力的方向上 通 过的距离(s) 主单位 10 可求功率、功和做功时间 物理量 功率(P) 功(W) 做功时间(t) 主单位 常用单位 kW kW·h h 11 可求机械效率、有用功和总功 物理量 机械效率(η) 有用功 (W有) 总功(W总) 主单位 无单位 【清单02】物理方法 方法 教材中方法的运用 说明 实验推理法 (1)探究 (2)探究 靠大量的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示物理规律的本质，是物理研究的一种重要思想方法 类比法 研究做功快慢时与 进行类比 为了把要表述的物理问题说得清楚明白，往往用具体的、有形的、人们熟知的事物来类比那些抽象的、无形的、陌生的事物.通过类比，使人们对要揭示的事物有一个直接、具体、形象的认识，找出类似规律 理想模型法 (1) 就是一种理想模型.在实际生活中严格的匀速直线运动是无法找到的，按匀速直线运动来处理，大大简化了难度，得出的结果又具有极高的精度，在误差允许的范围内与实际相吻合； (2) 也是一种理想模型.杠杆在实际使用时，由于受力的作用，都会引起或大或小的形变，但可忽略不计，因此，我们就把杠杆理想化，认为它无形变 把复杂的问题简单化，摒弃次要因素，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型，这是一种重要的物理思想.在建立物理模型的基础上，有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题，还要引入一些虚拟的内容，借此来形象直观地描述物理情景 转换法 (1)探究阻力对物体运动的影响时，我们可以将阻力的影响转换成物体 来研究； （2）在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，我们也可以通过将压力的作用效果转换成 来研究； (3)动能是看不见、摸不着的，我们可以通过观察物体 来认识它； (4)分子运动是看不见、摸不着的，不好研究，但可以通过研究 认识它 在物理学习中，有时需要研究看不见的物质及现象(如力、能、电荷、分子、磁场等)，这时就必须将研究方向转移到由该物质产生的各种可见效应、效果上，由此来分析、研究该物质的存在、大小等情况，这种研究方法称为转换法.转换法作为一种思维方式也时常在分析、解决问题时用到 等效替代法 (1)在力的合成中，若干个分力的共同作用效果可以等同于一个 作用的效果 (2)在研究平面镜成像实验中，用两支完全相同的蜡烛，其中一支等效于另一支的 在物理学中，将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程用另一个物理量、另一种物理装置、另一个物理状态或过程来替代，得到相同的结论，这样的方法叫做等效替代法，运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化 控制变量法 (1)探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度之间的关系 (2)探究压力的作用效果(压强)与压力和受力面积的关系 (3)探究液体内部的压强与液体的密度、深度与方向的关系 (4)探究物体的动能与质量和速度的关系 (5)探究浮力的大小与液体密度、物体浸没在液体中的体积与深度的关系 (6)探究物体的重力势能与质量和高度的关系 (7)探究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系 在研究物理问题的时候，所研究的某一物理量往往受几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些物理量，使其固定不变，只改变某一个物理量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系 注意：在很多探究性实验中经常用到此方法 【清单03】物理重点实验 实验一　阻力对物体运动的影响 1.实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板等。 2.实验步骤： 每次让同一小车从同一斜面的 由静止滑下，观察并记录小车在粗糙程度不同的水平面上滑行的距离。 3.实验记录表格： 表面 材料 阻力 大小 小车运动 距离（cm） 小车速度 减小情况 毛巾 大 最短 比较快 棉布 中 比较长 比较慢 木板 小 最长 最慢 4.实验结论： 运动物体受到的阻力越小，速度减小得越 ，运动得越 。 5.实验推理： 如果运动的物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的 永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是正确的，即物体的运动 力来维持。 6.实验常考点： ①让小车从斜面的同一高度且静止滑下，目的是 ； ②水平桌面铺上粗糙程度不同的棉布（毛巾）的目的： ； ③小车在三个水平面上运动时，水平面越光滑，小车运动的距离 ，这说明小车受到的阻力 ，速度减小得 。由此推断，当小车受到阻力为零，速度将不会减小，物体将以恒定不变的速度运动下去。即如果运动的物体 ，它将保持 。 ④此实验正确地揭示了：力不是 物体运动的原因，而是 物体运动状态的原因。 ⑤实验方法： 、控制变量法 实验二　同一直线上二力的合成 1.实验器材：支架、橡皮筋、小圆环、细绳、两个弹簧测力计。 2.实验步骤： （1）如图所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。 （2）只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次 ，记下弹簧测力计的示数F合。 改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的示数进行比较，并分析F合与F1、F2方向的关系。 表一 实验数据记录 序号 F1/N F2/N F合/N 1 1.5 0.5 2.0 2 2.0 1.0 3.0 3 2.5 1.5 4.0 （3）如图所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记下此时小圆环的位置O'，并记下两个弹簧测力计的示数F1'、F2'。 （4）再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O'点，记下弹簧测力计的示数F'合。 改变拉力F1'、F2'的大小，多做几次实验。将F'合与F1'、F2'的示数进行比较，并分析F'合与F1'、F2'方向的关系。 表二 实验数据记录 序号 F1'/N F1'/N F合'/N 1 5.0 3.0 2.0 2 7.0 4.0 3.0 3 9.0 5.0 4.0 3.分析论证： （1）同一直线上同方向二力的合成 比较（1）与（2）两次实验中F1、F2和F合之间的大小与方向的关系。 分析与结论：F1与F2同向，F合产生的作用效果与F1、F2共同作用产生的效果相同时，F合= ，方向与 的方向相同。 （2）同一直线上反方向二力的合成 比较（3）与（4）两次实验中F1'、F2'和F'合之间的大小与方向的关系。 分析与结论：F1'与F2'反向，F'合产生的作用效果与F1'、F2'共同作用产生的效果相同时，F'合= ，方向与 的方向相同。 4.实验结论：同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力的方向一致。 实验三　二力平衡条件 1.实验器材：木板、硬卡片、砝码、细线、定滑轮、弹簧测力计、等质量小盘 2个。 2.实验方法 ①通过两边分别加质量 的砝码和质量 的砝码，放手后观察两次硬卡片运动状态的变化。 ②把两个托盘放在硬卡片的同侧，加入 的砝码，放手后观察硬卡片运动状态的变化。 ③在两托盘中加相等的砝码，使硬卡片静止，用手旋转硬卡片至某一角度，使两个力不作用在 上，放手后观察硬卡片运动状态的变化（乙图）。 ④把硬卡片从中间剪开，保证二力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，放手后观察硬卡片运动状态的变化。 3.实验器材： 4.实验结论： 作用在同一物体上的两个力，如果大小 、方向 ，并且作用在 上，这两个力就彼此平衡。 口诀：“同体、等大、反向、共线”. 5.交流与评估： （1）该方案以纸板为研究对象，是为了 给实验带来的误差。 （2）定滑轮的作用： 。 （3）用纸板的不利方面：纸板受重力作用，因此对实验结论也有影响，所以纸板越轻越好。 实验四　研究影响压力作用效果的因素 （1）实验器材：海绵、砖块。 （2）实验方法： ① ：探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系，采用该法进行。 ②转换法：压力的作用效果通过海绵的 来体现。 （3）实验步骤： ①按图8-3（a）（b）所示，分别在海绵上平放一块砖、叠放两块砖时，观察海绵的凹陷程度； ② 按图8-3（c）所示，将一块砖竖放在海绵上，比较砖平放与竖放时海绵的凹陷程度。 （4）实验结论： 压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；在受力面积相同时，压力越 ，压力的作用效果越明显；在压力相同时，受力面积 ，压力的作用效果越明显。 （5）交流讨论： 实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵 ，实验现象明显，而木板不易发生形变，实验现象不明显。实验中可以用 等代替海绵。 实验五　探究液体压强与哪些因素有关 1.实验器材：压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。 2.实验方法： ——通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小（U形管压强计只能比较压强的大小，不能测量压强的大小）； ——探究液体内部的压强与液体方向、液体深度、液体密度的关系。 3.实验步骤： （1）将检查过气密性的U形管压强计的金属盒放入水中一定深度，仅改变金属盒的方向，观察U形管两管液面高度差的变化。 （2）控制探头在同种液体中的方向不变，改变探头在液体中的深度，观察U形管两侧的液面高度差。 （3） 控制探头在液体中的深度和方向不变，改变液体密度，观察U形管两侧的液面高度差。 （4）多次实验：更换不同液体，重复上面实验，得出普遍规律。 4.实验结论： 液体压强的特点：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都 ；深度越深，压强越大；液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在 相同处，液体的 越大，压强越大。 实验六　探究：浮力大小与哪些因素有关 1.实验原理：F浮=G－F示。 2.实验方法：控制变量法。 3.探究浮力大小与物体浸入液体的体积的关系： （1）方法：控制 不变（用同种液体），改变物体浸入液体中的体积，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数不同。 （3）实验结论：在同一液体中，物体浸在液体中的的体积越大，浮力 。 4.探究浮力大小与液体密度的关系： （1）方法：控制物体 不变，改变液体密度，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数不同。 （3）实验结论：物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力 。 5.探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系： （1）方法：控制物体浸入液体的体积和液体密度不变，改变物体浸没的 ，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数相同。 （3）实验结论：浮力大小与物体浸没在液体中的深度 。 6.实验结论： 决定浮力大小的因素：物体在液体中所受的浮力大小，与它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。物体 越大、 越大，浮力就越大。 7.实验注意事项： (1)在探究过程中，应注意沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器底部或侧壁相接触。 (2)读数时，应等弹簧测力计示数稳定后再读数。 (3)实验时烧杯内的液体体积要适中，应以能浸没物体又不溢出液体为准。 (4)探究过程中，把物体浸入液体时要缓慢，以免溅出液体。 实验七　探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 1.实验器材： 弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、 、小桶、细线、水、盐水。 2.测量浮力的方法（称重法） 使用弹簧测力计进行测量：先测出物体所受的重力G，再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F，则F浮=G-F拉。 3.测量排开液体所受的重力（溢水法） 物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出（如下图乙、丁所示）：溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力G排=G总-G桶。 4.进行实验： （1）将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，测出小石块的重力G。 （2）将小桶挂在弹簧测力计的挂钩上，测出其所受的重力G桶。 （3）将水倒入溢水杯中，使水面恰好到达溢水杯的溢水口，将小桶放在溢水口下水能正好流入小桶的位置，然后将小石块慢慢地浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数F拉。 （4）测出小桶和排开的水所受总重力G总，算出排开的水所受的重力G排。 （6）改变质量不同的金属块再做几次实验，把实验数据填入表格中。 5.实验结论：浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它 的大小。 6.交流与讨论： （1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力 ； （2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力 。 （3）物块在浸入前，水面要与溢水口 ，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 （4）实验中换用 进行多次测量，是为了使实验结论具有普遍性。 实验八　探究影响动能大小的因素 1.实验器材及作用： 两个不同质量的钢球（研究对象）；斜面： 。木块；粗糙程度相同的水平面。 2.实验方法： 转换法：通过 反映钢球动能大小。 控制变量法： ①如下图控制钢球质量不变，改变球的运动速度，研究动能与速度的关系。 ②如下图控制钢球运动速度不变，改变钢球的质量，研究动能与质量的关系。 2.实验结论： 动能的大小只跟 有关。（1）质量相同的物体，速度越大，动能越大。（2）速度相同的物体，质量越大，动能也越大。 3.交流与讨论： （1）使钢球获得动能的方法：将钢球由斜面某一高度 释放（重力势能转化为动能）。 （2）将质量不同的钢球放在斜面上同一高度处静止释放的目的：控制钢球达到斜面底端时具有相同的 （钢球的速度与质量无关）。 （3）将质量相同的钢球由斜面上不同位置静止释放的目的：改变钢球达到斜面底端时的 。 （4）实验改进 ①若木块质量较大，为确保实验现象较明显，可增大钢球滚下的高度。 ②不用木块的实验改进：在桌上铺一条毛巾，用钢球在毛巾表面滚动的 来反映动能的大小。 （5）实验结论的应用：生活中超载、超速问题（速度大，质量大；使车辆的动能大，危险性大）。 实验九　探究影响重力势能大小的因素 1.实验器材： 小桌、沙子、质量不同的重物 2.设计并进行实验： （1）探究重力势能大小与质量的关系：如图甲丙所示，让质量不同的重物A、C分别从同一高度由静止开始下落，观察 。 （2）探究重力势能的大小与高度的关系：让质量相等的重物A、B分别从不同的高度由静止下落，观察小方桌陷入沙子的深度。 3.实验结论： 物体重力势能的大小跟 有关，物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 实验十　实验探究：杠杆的平衡条件 1.实验步骤： （1）组装、调节杠杆，使杠杆在 位置平衡（左高向 调）。 （好处：方便 ） （2）用细线在杠杆左右两端悬挂数量不同的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，并记录数据。 （3）多次改变钩码个数和位置，重复实验。 2.实验记录表格点： 实验次数 动力 F1/N 动力臂l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 2 10 1 20 2 3 10 2 15 3 4 5 1 20 3.杠杆的平衡条件：（杠杆原理） 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 （公式 ） 4.其它常考点： （1）支点选在杠杆中点的原因： 。 （2）改变钩码个数和位置，多次实验的目的是： 。 （3）实验中，把钩码换成弹簧测力计的好处： A. 。 B. 。 （4）当弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆时： 弹簧测力计示数 。原因是 。 （5）注意：杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；若乘积相等就平衡，否则沿着乘积大的那端转动。 实验十一　测量机械效率（η）： 1.实验器材： 弹簧测力计、刻度尺、滑轮组、钩码等。 2.实验步骤： ①测出钩码重力。 ②组装滑轮组，记下测力计和钩码位置。 ③在 方向上 拉动弹簧测力计，读出测力计示数，记下测力计和钩码通过的距离。 ④算出机械效率。 ⑤改变钩码个数或换用不同装置重复实验。 3.实验记录表格： 实验 次数 钩码的 重力G物/N 提升 高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 总功 W总功/J 机械 效率η 1 1.5 0.4 0.6 0.7 1.2 0.84 71% 2 3 0.4 1.2 1.2 1.2 1.44 83% 3 4.5 0.4 1.8 1.7 1.2 2.04 88% 4 1.5 0.4 0.6 0.6 1.6 0.96 62.5% 4.实验结论： （1）相同机械，提升物体越 ，机械效率越高。 （2）提升重物相同，动滑轮越重，机械效率越 。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 期末必备公式与物理方法和重点实验清单 【清单01】期末必备公式 序号 公式 变形公式 应用 各物理量及单位 l s = vt, 可求物体的速度、路程和时间 物理量 速度 (v) 路程(s) 时间(t) 主单位 m/s m S 常用单位 km/h km h 2 m=ρV, 可求物体的密度、质量和体积 物理量 密度 (ρ) 质量 (m) 体积(V) 主单位 kg/m3 kg m³ 常用单位 g cm³ 3 G= mg 可求物体的重力和质量 物理量 重力 (G) 质量 (m) 重力与质量的比值(g) 主单位 N kg N/ kg 4 方向相同： F=F1+F2。 方向与二力相同 可求同一直线上的合力和分力 物理量 合力(F合)、分力(F₁、F₂) 方向相反： F=|F1-F2| 方向随大力方向 主单位 N 5 F浮=G排ρ液gV排 可求物体受到的浮力、液体密度和物体排开液体的体积 物理量 浮 力 (F 浮) 排开液体所受 到 的重力(G 排) 液体密度(ρ 液) 排开液体 的 体积(V 排) 主单位 N N kgm3 m³ 序号 公式 变形公式 应用 各物理量及单位 6 p= pgh 可求液体的压强、密度和深度 物理量 液体压强(p) 液体密度(ρ) 液体深度(h) 主单位 Pa m 7 可求物体的压强、压力和受力面积 物理量 压强(p) 压力 (F) 受力面积(S) 主单位 Pa N m² 8 可求作用在杠杆上的力和力臂 物理量 动力 (F₁)、阻力(F₂) 动力臂(l₁)、阻力臂(l₂) 主单位 N m 9 W= Fs 可求做功的多少、力和在力的方向上通过的距离 物理量 功(W) 作用在 物体 上的力(F) 在力的方向上 通 过的距离(s) 主单位 J N m 10 可求功率、功和做功时间 物理量 功率(P) 功(W) 做功时间(t) 主单位 W J S 常用单位 kW kW·h h 11 W有=ηW总, 可求机械效率、有用功和总功 物理量 机械效率(η) 有用功 (W有) 总功(W总) 主单位 无单位 J J 【清单02】物理方法 方法 教材中方法的运用 说明 实验推理法 (1)探究牛顿第一定律 (2)探究真空能否传声 靠大量的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示物理规律的本质，是物理研究的一种重要思想方法 类比法 研究做功快慢时与运动快慢进行类比 为了把要表述的物理问题说得清楚明白，往往用具体的、有形的、人们熟知的事物来类比那些抽象的、无形的、陌生的事物.通过类比，使人们对要揭示的事物有一个直接、具体、形象的认识，找出类似规律 理想模型法 (1)匀速直线运动就是一种理想模型.在实际生活中严格的匀速直线运动是无法找到的，按匀速直线运动来处理，大大简化了难度，得出的结果又具有极高的精度，在误差允许的范围内与实际相吻合； (2)杠杆也是一种理想模型.杠杆在实际使用时，由于受力的作用，都会引起或大或小的形变，但可忽略不计，因此，我们就把杠杆理想化，认为它无形变 把复杂的问题简单化，摒弃次要因素，抓住主要因素，对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模型，这是一种重要的物理思想.在建立物理模型的基础上，有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题，还要引入一些虚拟的内容，借此来形象直观地描述物理情景 转换法 (1)探究阻力对物体运动的影响时，我们可以将阻力的影响转换成物体运动路程的远近来研究； （2）在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，我们也可以通过将压力的作用效果转换成桌腿在细沙中的凹陷程度来研究； (3)动能是看不见、摸不着的，我们可以通过观察物体被撞后移动距离的远近来认识它； (4)分子运动是看不见、摸不着的，不好研究，但可以通过研究扩散现象认识它 在物理学习中，有时需要研究看不见的物质及现象(如力、能、电荷、分子、磁场等)，这时就必须将研究方向转移到由该物质产生的各种可见效应、效果上，由此来分析、研究该物质的存在、大小等情况，这种研究方法称为转换法.转换法作为一种思维方式也时常在分析、解决问题时用到 等效替代法 (1)在力的合成中，若干个分力的共同作用效果可以等同于一个合力作用的效果 (2)在研究平面镜成像实验中，用两支完全相同的蜡烛，其中一支等效于另一支的像 在物理学中，将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程用另一个物理量、另一种物理装置、另一个物理状态或过程来替代，得到相同的结论，这样的方法叫做等效替代法，运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化 控制变量法 (1)探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度之间的关系 (2)探究压力的作用效果(压强)与压力和受力面积的关系 (3)探究液体内部的压强与液体的密度、深度与方向的关系 (4)探究物体的动能与质量和速度的关系 (5)探究浮力的大小与液体密度、物体浸没在液体中的体积与深度的关系 (6)探究物体的重力势能与质量和高度的关系 (7)探究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系 在研究物理问题的时候，所研究的某一物理量往往受几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些物理量，使其固定不变，只改变某一个物理量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系 注意：在很多探究性实验中经常用到此方法 【清单03】物理重点实验 实验一　阻力对物体运动的影响 1.实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板等。 2.实验步骤： 每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，观察并记录小车在粗糙程度不同的水平面上滑行的距离。 3.实验记录表格： 表面 材料 阻力 大小 小车运动 距离（cm） 小车速度 减小情况 毛巾 大 最短 比较快 棉布 中 比较长 比较慢 木板 小 最长 最慢 4.实验结论： 运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。 5.实验推理： 如果运动的物体受到的阻力为零，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。由此可以说明伽利略的说法是正确的，即物体的运动不需要力来维持。 6.实验常考点： ①让小车从斜面的同一高度且静止滑下，目的是 使小车到达水平面的速度相同 ； ②水平桌面铺上粗糙程度不同的棉布（毛巾）的目的： 小车在水面运动时受到的阻力不同 ； ③小车在三个水平面上运动时，水平面越光滑，小车运动的距离 越远 ，这说明小车受到的阻力 越小 ，速度减小得 越慢 。由此推断，当小车受到阻力为零，速度将不会减小，物体将以恒定不变的速度运动下去。即如果运动的物体 不受力 ，它将保持 匀速直线运动 。 ④此实验正确地揭示了：力不是 维持 物体运动的原因，而是 改变 物体运动状态的原因。 ⑤实验方法： 科学推理法 、控制变量法 实验二　同一直线上二力的合成 1.实验器材：支架、橡皮筋、小圆环、细绳、两个弹簧测力计。 2.实验步骤： （1）如图所示，将橡皮筋一端固定，另一端与小圆环相连。把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后，沿水平方向向右拉橡皮筋，将小圆环拉至O点，标记下此时小圆环的位置，并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。 （2）只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，将小圆环再次拉到O点，记下弹簧测力计的示数F合。 改变拉力F1、F2的大小，多做几次实验。将F合与F1、F2的示数进行比较，并分析F合与F1、F2方向的关系。 表一 实验数据记录 序号 F1/N F2/N F合/N 1 1.5 0.5 2.0 2 2.0 1.0 3.0 3 2.5 1.5 4.0 （3）如图所示，用两个弹簧测力计沿相反的方向水平拉橡皮筋，标记下此时小圆环的位置O'，并记下两个弹簧测力计的示数F1'、F2'。 （4）再用一个弹簧测力计将小圆环拉到O'点，记下弹簧测力计的示数F'合。 改变拉力F1'、F2'的大小，多做几次实验。将F'合与F1'、F2'的示数进行比较，并分析F'合与F1'、F2'方向的关系。 表二 实验数据记录 序号 F1'/N F1'/N F合'/N 1 5.0 3.0 2.0 2 7.0 4.0 3.0 3 9.0 5.0 4.0 3.分析论证： （1）同一直线上同方向二力的合成 比较（1）与（2）两次实验中F1、F2和F合之间的大小与方向的关系。 分析与结论：F1与F2同向，F合产生的作用效果与F1、F2共同作用产生的效果相同时，F合=F1+F2，方向与F1、F2的方向相同。 （2）同一直线上反方向二力的合成 比较（3）与（4）两次实验中F1'、F2'和F'合之间的大小与方向的关系。 分析与结论：F1'与F2'反向，F'合产生的作用效果与F1'、F2'共同作用产生的效果相同时，F'合=F1'-F2'，方向与F1' 的方向相同。 4.实验结论：同一直线上的两个力，如果方向相同，合力的大小等于这两个力的大小之和，合力的方向与这两个力的方向相同；如果方向相反，合力的大小等于这两个力的大小之差，合力的方向与较大的力的方向一致。 实验三　二力平衡条件 1.实验器材：木板、硬卡片、砝码、细线、定滑轮、弹簧测力计、等质量小盘 2个。 2.实验方法 ①通过两边分别加质量不同的砝码和质量相同的砝码，放手后观察两次硬卡片运动状态的变化。 ②把两个托盘放在硬卡片的同侧，加入相等的砝码，放手后观察硬卡片运动状态的变化。 ③在两托盘中加相等的砝码，使硬卡片静止，用手旋转硬卡片至某一角度，使两个力不作用在同一直线上，放手后观察硬卡片运动状态的变化（乙图）。 ④把硬卡片从中间剪开，保证二力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，放手后观察硬卡片运动状态的变化。 3.实验器材： 4.实验结论： 作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡。 口诀：“同体、等大、反向、共线”. 5.交流与评估： （1）该方案以纸板为研究对象，是为了减小摩擦给实验带来的误差。 （2）定滑轮的作用：改变力的方向。 （3）用纸板的不利方面：纸板受重力作用，因此对实验结论也有影响，所以纸板越轻越好。 实验四　研究影响压力作用效果的因素 （1）实验器材：海绵、砖块。 （2）实验方法： ①控制变量法：探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系，采用该法进行。 ②转换法：压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。 （3）实验步骤： ①按图8-3（a）（b）所示，分别在海绵上平放一块砖、叠放两块砖时，观察海绵的凹陷程度； ② 按图8-3（c）所示，将一块砖竖放在海绵上，比较砖平放与竖放时海绵的凹陷程度。 （4）实验结论： 压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 （5）交流讨论： 实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵易发生形变，实验现象明显，而木板不易发生形变，实验现象不明显。实验中可以用沙子、橡皮泥等代替海绵。 实验五　探究液体压强与哪些因素有关 1.实验器材：压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。 2.实验方法： 转换法——通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小（U形管压强计只能比较压强的大小，不能测量压强的大小）； 控制变量法——探究液体内部的压强与液体方向、液体深度、液体密度的关系。 3.实验步骤： （1）将检查过气密性的U形管压强计的金属盒放入水中一定深度，仅改变金属盒的方向，观察U形管两管液面高度差的变化。 （2）控制探头在同种液体中的方向不变，改变探头在液体中的深度，观察U形管两侧的液面高度差。 （3） 控制探头在液体中的深度和方向不变，改变液体密度，观察U形管两侧的液面高度差。 （4）多次实验：更换不同液体，重复上面实验，得出普遍规律。 4.实验结论： 液体压强的特点：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；深度越深，压强越大；液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。 实验六　探究：浮力大小与哪些因素有关 1.实验原理：F浮=G－F示。 2.实验方法：控制变量法。 3.探究浮力大小与物体浸入液体的体积的关系： （1）方法：控制液体密度不变（用同种液体），改变物体浸入液体中的体积，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数不同。 （3）实验结论：在同一液体中，物体浸在液体中的的体积越大，浮力越大。 4.探究浮力大小与液体密度的关系： （1）方法：控制物体浸入液体中的体积不变，改变液体密度，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数不同。 （3）实验结论：物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大。 5.探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系： （1）方法：控制物体浸入液体的体积和液体密度不变，改变物体浸没的深度，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数相同。 （3）实验结论：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 6.实验结论： 决定浮力大小的因素：物体在液体中所受的浮力大小，与它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 7.实验注意事项： (1)在探究过程中，应注意沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器底部或侧壁相接触。 (2)读数时，应等弹簧测力计示数稳定后再读数。 (3)实验时烧杯内的液体体积要适中，应以能浸没物体又不溢出液体为准。 (4)探究过程中，把物体浸入液体时要缓慢，以免溅出液体。 实验七　探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 1.实验器材： 弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、溢水杯、小桶、细线、水、盐水。 2.测量浮力的方法（称重法） 使用弹簧测力计进行测量：先测出物体所受的重力G，再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F，则F浮=G-F拉。 3.测量排开液体所受的重力（溢水法） 物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出（如下图乙、丁所示）：溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力G排=G总-G桶。 4.进行实验： （1）将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，测出小石块的重力G。 （2）将小桶挂在弹簧测力计的挂钩上，测出其所受的重力G桶。 （3）将水倒入溢水杯中，使水面恰好到达溢水杯的溢水口，将小桶放在溢水口下水能正好流入小桶的位置，然后将小石块慢慢地浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数F拉。 （4）测出小桶和排开的水所受总重力G总，算出排开的水所受的重力G排。 （6）改变质量不同的金属块再做几次实验，把实验数据填入表格中。 5.实验结论：浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受重力的大小。 6.交流与讨论： （1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力偏大； （2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。 （3）物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 （4）实验中换用质量不同的物块或不同液体进行多次测量，是为了使实验结论具有普遍性。 实验八　探究影响动能大小的因素 1.实验器材及作用： 两个不同质量的钢球（研究对象）；斜面：让钢球运动起来。木块；粗糙程度相同的水平面。 2.实验方法： 转换法：通过木块被撞击后移动的距离反映钢球动能大小。 控制变量法： ①如下图控制钢球质量不变，改变球的运动速度，研究动能与速度的关系。 ②如下图控制钢球运动速度不变，改变钢球的质量，研究动能与质量的关系。 2.实验结论： 动能的大小只跟速度、质量有关。（1）质量相同的物体，速度越大，动能越大。（2）速度相同的物体，质量越大，动能也越大。 3.交流与讨论： （1）使钢球获得动能的方法：将钢球由斜面某一高度 静止 释放（重力势能转化为动能）。 （2）将质量不同的钢球放在斜面上同一高度处静止释放的目的：控制钢球达到斜面底端时具有相同的 初速度 （钢球的速度与质量无关）。 （3）将质量相同的钢球由斜面上不同位置静止释放的目的：改变钢球达到斜面底端时的 初速度 。 （4）实验改进 ①若木块质量较大，为确保实验现象较明显，可增大钢球滚下的高度。 ②不用木块的实验改进：在桌上铺一条毛巾，用钢球在毛巾表面滚动的 距离 来反映动能的大小。 （5）实验结论的应用：生活中超载、超速问题（速度大，质量大；使车辆的动能大，危险性大）。 实验九　探究影响重力势能大小的因素 1.实验器材： 小桌、沙子、质量不同的重物 2.设计并进行实验： （1）探究重力势能大小与质量的关系：如图甲丙所示，让质量不同的重物A、C分别从同一高度由静止开始下落，观察小方桌陷入沙子的深度。 （2）探究重力势能的大小与高度的关系：让质量相等的重物A、B分别从不同的高度由静止下落，观察小方桌陷入沙子的深度。 3.实验结论： 物体重力势能的大小跟高度、质量有关，物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 实验十　实验探究：杠杆的平衡条件 1.实验步骤： （1）组装、调节杠杆，使杠杆在水平位置平衡（左高向左调）。 （好处：方便直接读出力臂） （2）用细线在杠杆左右两端悬挂数量不同的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，并记录数据。 （3）多次改变钩码个数和位置，重复实验。 2.实验记录表格点： 实验次数 动力 F1/N 动力臂l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 2 10 1 20 2 3 10 2 15 3 4 5 1 20 3.杠杆的平衡条件：（杠杆原理） 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 （公式F1l1=F2l2 ） 4.其它常考点： （1）支点选在杠杆中点的原因：避免杠杆自重影响实验结果。 （2）改变钩码个数和位置，多次实验的目的是：得出普遍规律。 （3）实验中，把钩码换成弹簧测力计的好处： A.可以改变力的方向。 B.可以直接读出拉力大小。 （4）当弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆时： 弹簧测力计示数变大。原因是拉力的力臂逐渐变小。 （5）注意：杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；若乘积相等就平衡，否则沿着乘积大的那端转动。 实验十一　测量机械效率（η）： 1.实验器材： 弹簧测力计、刻度尺、滑轮组、钩码等。 2.实验步骤： ①测出钩码重力。 ②组装滑轮组，记下测力计和钩码位置。 ③在竖直方向上匀速拉动弹簧测力计，读出测力计示数，记下测力计和钩码通过的距离。 ④算出机械效率。 ⑤改变钩码个数或换用不同装置重复实验。 3.实验记录表格： 实验 次数 钩码的 重力G物/N 提升 高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 总功 W总功/J 机械 效率η 1 1.5 0.4 0.6 0.7 1.2 0.84 71% 2 3 0.4 1.2 1.2 1.2 1.44 83% 3 4.5 0.4 1.8 1.7 1.2 2.04 88% 4 1.5 0.4 0.6 0.6 1.6 0.96 62.5% 4.实验结论： （1）相同机械，提升物体越重，机械效率越高。 （2）提升重物相同，动滑轮越重，机械效率越低。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $