福建省南安市實驗中學(xué)2023－2024學(xué)年 八年級下學(xué)期實驗探究核心考點

2024年南安市實驗中學(xué)初二年下期末實驗探究核心考點專題復(fù)習(xí)實驗一探究阻力對物體運動的影響◎核心考點：【實驗?zāi)康摹刻骄孔枇ξ矬w運動的影響【設(shè)計和進(jìn)行實驗】（1）實驗器材：小車、斜面、長木板、毛巾、棉布等；（2）實驗步驟：讓小車從同一斜面上的同一高度由靜止自由滑下，如圖所示，改變水平面表面得粗糙程度，使其對小車運動的阻力不相同。第一次在水平面上鋪毛巾，第二次鋪棉布，第三次將棉布去掉，只剩下木板，比較小車每次在水平面上滑行的距離。第12頁共28頁第12頁共28頁【分析現(xiàn)象】水平面越光滑，小車的速度減小得越慢，運動距離越遠(yuǎn)；【實驗結(jié)論】①運動物體受到的阻力越大，運動的越近，阻力越小，運動得越遠(yuǎn)。②若運動的物體不受阻力，物體的運動速度將不會減小，將保持做勻速直線運動?！緦嶒灧椒ā浚孩倏刂谱兞糠ǎ嚎刂菩≤噺男泵嫔贤桓叨忍幱伸o止釋放，使小車到斜面底端時具有相同的初速度；②轉(zhuǎn)換法：通過小車在水平面上滑行距離的長短來間接判斷小車所受阻力大小；③科學(xué)推理法：若小車不受阻力時，小車的速度將不會減小，將永遠(yuǎn)做勻速直線運動；【交流與討論】（3）小車到達(dá)斜面底端繼續(xù)前行的原因：小車具有慣性；（4）小車最終會停下來的原因：受到摩擦阻力（非平衡力）的作用；（5）牛頓第一定律：一切物體在沒有受到外力作用時，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)；（6）牛頓第一定律得到的方法：在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的推理總結(jié)歸納出來的，不能直接由實驗得到。（7）對牛頓第一定律的理解：力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。（8）對小車受力情況的判斷：小車在水平面上運動時重力和支持力相互平衡，水平方向上受到阻力的作用，做減速直線運動；（9）小車在運動過程中做功與能量轉(zhuǎn)化：從斜面頂端滑動到水平面的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能；從水平面運動到靜止的過程中，動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能不守恒，但能量的總量不變；小車在三種不同的水平面上克服阻力做功的關(guān)系：，功率：（依次為毛巾、棉布和木板）。實驗二探究二力平衡條件◎核心考點：【實驗?zāi)康摹课矬w處于平衡狀態(tài)時受到的兩個力有什么特點【設(shè)計和進(jìn)行實驗】1.實驗器材：小桌、小車、托盤、鉤碼甲乙2.實驗步驟：（1）探究兩個力的大小關(guān)系：①在兩端的托盤里分別放上質(zhì)量不相等的鉤碼，觀察小車的運動情況；②在兩端的托盤里分別放上質(zhì)量相等的鉤碼，觀察小車的運動情況。（2）探究兩個力的方向關(guān)系：①將兩托盤放在小車的同側(cè)，并放上質(zhì)量相等的鉤碼，使兩個力的方向相同，觀察小車的運動情況。②把小車扭轉(zhuǎn)一個角度，使兩個力不在同一直線上，再釋放，觀察小車的運動情況；（3）探究兩個力的作用點關(guān)系：把方向相反的力分別施加在兩個小車上，觀察小車的運動情況。【分析現(xiàn)象】當(dāng)小車受到大小相等、方向相反、并且作用在同一直線上的兩個力作用時，其運動狀態(tài)不變，即保持靜止?fàn)顟B(tài)，處于平衡狀態(tài)。當(dāng)小車所受力的大小不同或所受力的方向相反或兩個力不在同一直線上時，小車的運動狀態(tài)都會發(fā)生變化，不再處于平衡狀態(tài)?！緦嶒灲Y(jié)論】二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上。【實驗拓展】為了消除小車車輪和木板之間的摩擦帶給實驗的影響，將實驗裝置設(shè)計成如圖乙所示的形式，將系于小卡片（重力可忽略）兩對角線分別跨過左右支架上的滑輪，在細(xì)線的兩端掛上鉤碼，來進(jìn)行實驗探究二力平衡的條件?！緦嶒灧椒ā靠刂谱兞糠ǎ海?）探究平衡的兩個力是否大小相等：保持兩個力在同一直線上、方向相反，改變兩端鉤碼質(zhì)量，觀察小車或紙片是否處于平衡狀態(tài)；（2）探究平衡的兩個力是否在同一直線上：保持兩邊鉤碼質(zhì)量相同，扭動小車或紙片，觀察小車或紙片是否處于平衡狀態(tài)；（3）探究平衡的兩個力是否在同一物體上：保持兩個力作用在同一直線上，兩邊鉤碼質(zhì)量相同，用剪刀剪下紙片，觀察紙片是否處于平衡狀態(tài)?！窘涣髋c討論】（1）實驗中使用定滑輪的作用：改變力的方向。（2）實驗中間木塊換成小車或硬紙片的目的：減小摩擦力對實驗的影響。（3）實驗中使用輕硬紙片的好處：紙片的重力忽略不計，方便研究力的方向問題。（4）實驗中多次測量的目的：讓實驗結(jié)論更具有普遍性?！緦嶒炘u估】實驗中，甲、乙兩方案對比：乙方案通過滾動代替滑動的方式減小了與接觸面的摩擦；乙、丙兩方案對比：丙方案減小因摩擦帶來的實驗誤差，同時較甲、乙兩方案，丙方案能夠更方便一對平衡力與作用物體的關(guān)系。甲乙丙實驗三探究影響壓力作用效果的因素◎核心考點：【設(shè)計和進(jìn)行實驗】1.實驗器材：形變顯著的物體（如海綿、沙子、橡皮泥等）、小桌、砝碼；2.實驗步驟：第14頁共28頁第14頁共28頁第1步：在海綿上放一個小桌，觀察圖甲所示海綿被壓陷的深淺；第2步：在小桌子上方放一個砝碼，再次觀察海綿的凹陷深度，如圖乙；第3步：將小桌子倒置過來，桌面和海綿接觸，放上砝碼，然后再次觀察海綿的凹陷深度，如圖丙；【分析與論證】①甲、乙圖中的受力面積相同，乙圖中壓力大于甲，乙圖中海綿的凹陷程度大于甲，故可以得出結(jié)論：在受力面積相同時，壓力越大，則壓力的作用效果越明顯。②乙、丙兩圖中，壓力大小相同，但是丙圖中受力面積大，海綿的凹陷程度小一些，故可以得出結(jié)論：在壓力一定時，受力面積越小，則壓力的作用效果越明顯；【實驗結(jié)論】壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān)：①當(dāng)受力面積一定時，壓力越大，則壓力的作用效果越明顯；②當(dāng)壓力一定時，受力面積越小，則壓力的作用效果越明顯?！緦嶒灧椒ā靠刂谱兞糠ǎ孩偬骄繅毫Φ淖饔眯Чc受力面積的關(guān)系：控制壓力大小相等，改變受力面積大小，觀察被壓物體的形變程度。②探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系：控制受力面積相等，改變壓力的大小，觀察被壓物體的形變程度。轉(zhuǎn)換法：實驗中通過海綿的凹陷程度來反映壓力的作用效果?！窘涣髋c討論】（1）實驗中選擇海綿而不選擇木板的原因是海綿易發(fā)生形變，實驗現(xiàn)象明顯，而木板不易發(fā)生形變，實驗現(xiàn)象不明顯。實驗中可以用沙子、橡皮泥等代替海綿。（2）實驗中若壓力大小、受力面積都不同，則不能探討壓力的作用效果與某一個變量之間的關(guān)系。例如將物體沿著豎直方向切割成大小不等的兩塊，每一塊對海綿的壓力作用效果都不變，這樣不能得到壓力的作用效果與受力面積活壓力大小無關(guān)的結(jié)論。（3）物理學(xué)中，為了比較壓力的作用效果，引入壓強這一物理概念。壓強是表示壓力作用效果的物理量，壓力的作用越明顯，則壓強越大。實驗四探究液體內(nèi)部的壓強大小◎核心考點：【設(shè)計與進(jìn)行實驗】1.實驗器材：壓強計、刻度尺、水、硫酸銅溶液（鹽水）等。2.實驗前要檢查裝置的氣密性：用手輕壓金屬盒上的橡皮膜，觀察U型管中的液柱是否變化，若漏氣，兩液柱始終相平；3.實驗前U形管液面應(yīng)調(diào)平：為了避免橡皮管中有氣體導(dǎo)致液面不相平，應(yīng)拆除橡皮管重新安裝；4.實驗方法：（1）轉(zhuǎn)換法：通過觀察U形管兩液柱的高度差來比較壓強的大小；（2）控制變量法：①探究液體內(nèi)部的壓強與方向的關(guān)系：控制金屬盒在同種液體的統(tǒng)一深度，改變金屬盒的方向，觀察U形管液面的高度差；②探究液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系：控制金屬盒在同種液體中，金屬盒方向不變，改變金屬盒的深度，觀察U形管液面的高度差；③探究液體內(nèi)部壓強與液體密度的關(guān)系：控制金屬盒在相同深度，金屬盒方向不變，改變液體的種類，觀察U形管液面的高度差；5.實驗過程中U形管兩邊液柱的高度幾乎不變的原因：實驗儀器氣密性不好；6.分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，總結(jié)結(jié)論【交流與反思】7.探究移動方向的判斷：改變液體密度，為了使液體壓強不變，若密度增大，探頭應(yīng)向上移動，若密度減小，探究應(yīng)向下移動；8.液體密度的相關(guān)判斷：①同一深度處，液面差大的液體密度大；②液面差相等時，深度深的液體密度?。?.液體壓強的相關(guān)計算；實驗結(jié)論：液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，在液面同一深度處，向各個方向的壓強都相等；深度越大，壓強越大；液體內(nèi)部的壓強大小還跟液體的密度有關(guān)，在深度相同時，液體的密度越大，則壓強越大。10.注意：①液體壓強大小與其他的因素，如重力、體積、容器的形狀、底面積等無關(guān)。②此實驗只能定性的描述液體內(nèi)部的壓強特點。實驗五探究影響浮力大小的因素◎核心考點：【猜想與假設(shè)】浮力的大小可能與物體排開液體的體積、液體的密度和物體浸沒在液體中的深度有關(guān)?！驹O(shè)計與進(jìn)行實驗】1.主要實驗器材：彈簧測力計、物體（）、燒杯、水、鹽水等；2.測量浮力大小的原理：稱重法（）；3.實驗步驟：（1）探究浮力的大小與浸沒在液體中的深度的關(guān)系：①測量物體在空氣中的重力，如圖a；②把物體浸沒在水中不同深度處，分別讀出彈簧測力計的示數(shù)，如圖c、d所示；③測出物體所受的浮力。結(jié)論一：。（2）探究浮力大小與物體浸在液體中的體積的關(guān)系：①讓物體浸在液體中的體積逐漸變大，分別讀出彈簧測力計的示數(shù)，如圖b、c所示；②測出物體所受浮力。結(jié)論二：。（3）探究浮力的大小跟液體的密度的關(guān)系：①把同一物體浸沒在密度不同的液體中，分別讀出彈簧測力計的示數(shù)，如圖d、e所示；②測出物體所受浮力。結(jié)論三：?！痉治雠c論證】①由（a）、（c）、（d）三組實驗可知，物體所受的浮力與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)；②由（a）、（b）、（c）三組實驗可知，物體所受的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)；③由（a）、（d）、（e）三組實驗可知，物體所受的浮力與液體的密度有關(guān)；【實驗結(jié)論】物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的體積有關(guān)、跟液體的密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大、液體密度越大，浮力就越大?！緦嶒灧椒ā靠刂谱兞糠ǖ膽?yīng)用①控制液體的密度不變，用測力計提著同一個物體，以不同體積浸入同種液體，探究浮力的大小與物體浸在液體中體積的關(guān)系；②控制物體浸在液體中的體積不變，用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于不同液體中，探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系；③控制液體的密度及浸在液體中的體積不變，用測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于相同液體的不同深度，探究浮力的大與物體浸在液體中的深度的關(guān)系?！窘涣髋c討論】（1）為了實驗現(xiàn)象更明顯，物體的體積應(yīng)稍大一些。（2）實驗時燒杯中的液體要“適量”：物體浸沒后液體不能溢出杯口，同時物體又能夠浸沒到液體中。（3）誤差分析：若先測物體在液體中受到的拉力，再測物體的重力，由于物體上沾有液體，則所測浮力會偏大；（4）物體浸在液體中的體積逐漸增大，物體受到的浮力也隨著增大，但是不能理解為浮力的大小與浸沒在液體中的深度有關(guān)；（5）探究浮力大小與物體形狀的關(guān)系。將形狀不同、質(zhì)量和密度相同的物體浸在同一液體中，控制物體排開液體的體積相同，比較物體所受浮力的大小。物體所受浮力大小與物體的形狀無關(guān)。（6）探究浮力的大小與物體的密度的關(guān)系將體積相同的不同物體，浸沒在同一液體中，比較物體所受的浮力大小。物體所受浮力大小與物體的密度無關(guān)。（7）浮力與深度的關(guān)系一般情況下，物體浸沒了以后，浮力與深度無關(guān)，因為V排不會隨著深度變化。但有一種特殊情況：氣球（或氣泡），不考慮溫度變化，在液體中時，由于深度不同，壓強也不同，氣球的體積會發(fā)生變化，越深時，壓強越大，體積就越小，V排就越小，浮力就越小，反之亦然。（8）實驗室選用了不同的液體，并進(jìn)行了多次實驗是為了讓實驗結(jié)論更具有普遍性。（9）物體的受力分析。物體在空氣中時受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力；物體在水中時受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力和豎直向上的浮力。（10）、圖像分析（）隨著h增大，先減小后不變，先增大后不變，如下圖所示的示意圖（11）阿基米德原理的應(yīng)用：①計算物體的密度：（物體完全浸沒）②物體排開液體的體積：③液體的密度：實驗六探究浮力大小跟排開液體所受重力的關(guān)系◎核心考點：1.主要實驗器材：彈簧測力計、物體（）、溢水杯、小桶、細(xì)線、水、鹽水；2.測量浮力的原理：稱重法（）；測量重力的方法：差值法。3.實驗步驟：探究1：物體所受浮力的測量：先用彈簧測力計測出物體的重力G，再把物體浸沒在液體中，讀出測力計的示數(shù)F，則浮力的大小=。探究2：物體排開液體所受重力的測量：先用彈簧測力計測出空桶的重力G1，在用彈簧測力計測出小桶和排開液體的總重力G2，則排開液體的重力G液=。換用不同的液體、不同的物體進(jìn)行多次實驗。注意：溢水杯應(yīng)裝滿水，保證物體排開的液體全部流入小桶。實驗記錄【分析和論證】略【實驗結(jié)論】浸在液體中物體受到的浮力，大小等于它排開的液體所受到的重力，用公式表示為【交流與討論】（1）若先將物體放入水中測浮力，再測物體的重力，物體沾水所測重力偏大，所測浮力偏大；（2）先測桶和排開液體的重力，再測桶的重力：所測桶沾水重力偏大，所測排開液體的重力偏小。（3）石塊在浸入前，水面要與溢水口相平，若水面不與溢水口相平，不會影響浮力的大小，但會導(dǎo)致排到小桶內(nèi)的水小于石塊排開的水的體積，最終導(dǎo)致得到物體所受浮力大于排開的液體所受重力的錯誤結(jié)論。（4）實驗中換用大小不同的石塊，不同的液體，進(jìn)行多次測量，是為了使實驗結(jié)論更具有普遍性。（5）測量物體排開的液體所受重力的方法：先測出空桶的重力G1，再測出桶和溢出水的總重力G2，則排開的液體所受的重力為G排=G2-G1。（6）浸沒在水中的物體勻速向下運動過程中，物體受到的浮力不變，壓強變大。（7）利用計算液體的密度、物體排開液體的體積、物體受到的浮力，判斷物體的浮沉等。實驗七探究杠桿平衡的條件◎核心考點：【設(shè)計與進(jìn)行實驗】1.實驗器材：杠桿、鉤碼若干、鐵架臺、刻度尺；2.實驗步驟：①把杠桿支在支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平方向平衡；②把三個鉤碼掛在杠桿兩側(cè)（左邊2個，右邊1個），移動鉤碼的位置，使杠桿仍在水平方向平衡（下圖）。把支點左方的鉤碼對杠桿的作用力（等于鉤碼受的重力）當(dāng)作阻力，把支點右方的鉤碼對杠桿的作用力當(dāng)作動力，將動力F1，動力臂L1，阻力F2，阻力臂L2的數(shù)值填入表中。③在左方鉤碼下再增加2個鉤碼，位置不變，移動右方鉤碼位置，使杠桿重新在水平方向平衡，將實驗數(shù)據(jù)也填入表中。④在杠桿兩側(cè)掛上個數(shù)相同的鉤碼，移動鉤碼位置，使杠桿在水平位置平衡，將測得的力和力臂記在表中。⑤如下右圖所示，把鉤碼掛在杠桿一側(cè)，用彈簧測力計在同側(cè)豎直向上拉住杠桿，使杠桿在水平位置平衡，把鉤碼拉杠桿的力當(dāng)作阻力，把彈簧測力計拉力當(dāng)作動力，將力和力臂的數(shù)據(jù)填入表中。實驗次數(shù)動力（N）動力臂（cm）動力×動力臂（N·cm）阻力（N）阻力臂（cm）阻力×阻力臂（N·cm）118242281163 21238【分析和論證】由表格可知：動力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積。【實驗結(jié)論】杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，用公式表示為【交流與評估】（1）實驗前調(diào)整杠桿在水平位置平衡（第一次）：①平衡螺母調(diào)節(jié)原則：左偏右調(diào)，右偏左調(diào)；②在水平位置平衡的目的：方便測量力臂；③讓杠桿的重心在支點上的目的：重力的力臂為0，消除杠桿的重力對實驗的影響。（2）實驗時讓杠桿在水平位置平衡（第二次）的目的：方便讀出力臂大小。（2）實驗應(yīng)多次測量：改變鉤碼的質(zhì)量和鉤碼的位置，使結(jié)論具有普遍性；（3）將一端鉤碼換成彈簧測力計的相關(guān)分析；①好處：能直接讀出拉力的大小，實驗操作更方便；②拉動方向：豎直向下拉動（與鉤碼同側(cè)時豎直向上拉動）；③彈簧測力計從豎直拉變?yōu)閮A斜拉，拉力力臂變小，測力計示數(shù)變大；（4）杠桿處于平衡狀態(tài)的判斷：靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。（5）在杠桿支點處用彈簧測力計施加一個垂直杠桿向上的力是否會影響杠桿的平衡：不影響，這個力的力臂為0。（6）彈簧測力計斜拉和豎直拉方案的評估。（7）杠桿平衡條件在生活中的應(yīng)用。（8）實驗中，為了方便測量力臂，所以力臂和力都是垂直關(guān)系，容易誤導(dǎo)得出杠桿的平衡條件是：動力×動力作用點到支點距離=阻力×阻力作用點到支點距離。因此應(yīng)該改變力的方向進(jìn)行實驗。實驗八測量滑輪組的機械效率◎核心考點：【提出問題】對同一滑輪組裝置，機械效率是否不變【猜想與假設(shè)】同一滑輪組的機械效率可能與被提升物體物重有關(guān)【設(shè)計與進(jìn)行實驗】實驗器材：彈簧測力計、刻度尺、細(xì)繩、動滑輪、定滑輪、鉤碼若干；2.實驗原理：；3.實驗步驟：①安裝好滑輪組，記下鉤碼和彈簧測力計的位置；②緩慢勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼G升高，用刻度尺測量鉤碼上升的高度h和繩端移動的距離s，填入表中；③算出、、，填入表格中；④改變鉤碼數(shù)量，重做兩次實驗，并將測量數(shù)據(jù)填入表中。數(shù)據(jù)記錄次數(shù)鉤碼所受重力G/N提升高度h/m有用功/J拉力F/N繩端移動距離s/m總功/J機械效率11.50.40.60.71.20.8471%230.41.21.21.21.4483%34.50.41.81.81.22.0488%【分析和論證】由1、2、3次實驗可知，提升的鉤碼重力增加時，有用功增加，額外功基本不變（克服摩擦力及動滑輪重力做的功基本不變），由可知，機械效率會增大?！緦嶒灲Y(jié)論】同一滑輪組的機械效率與被提升的物重有關(guān)，物重越大，機械效率越高?！緦嶒灧椒ā靠刂谱兞糠ǖ膽?yīng)用①探究滑輪組的機械效率與所吊的重物重力之間的關(guān)系（控制繞線方式相同，改變滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量）；②探究滑輪組的機械效率與動滑輪重力大小的關(guān)系（控制滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量相同，改變動滑輪數(shù)量或換重力不同的動滑輪）；③滑輪組的機械效率與物體被提升的高度的關(guān)系（控制同一滑輪組的繞線方式相同，所提鉤碼重力相同，改變鉤碼上升的高度）?！窘涣髋c討論】（1）測量拉力大小的原理：用彈簧測力計沿豎直方向勻速拉動繩子目的（減小摩擦引起的誤差），此時拉力大小等于彈簧測力計的示數(shù)；（2）承擔(dān)重物繩子段數(shù)的判斷：與動滑輪連接的段數(shù)即為承擔(dān)重物繩子的段數(shù)；（3）滑輪組機械效率的影響因素：物體的重力、動滑輪重力、繩子與滑輪之間的摩擦力。與繩子的繞法、繩子段數(shù)無關(guān)；（4）提高機械效率的方法增加物重、減小動滑輪重力、減小機械間的摩擦。（5）彈簧測力計靜止時讀數(shù)的分析：所測拉力偏小，機械效率偏高，說明滑輪組的機械效率與物體的運動狀態(tài)有關(guān)。（6）動滑輪重力、物重相同時所測機械效率不同的可能原因：繩子與滑輪或滑輪與軸之間的摩擦不同。實驗九探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)◎核心考點：【設(shè)計與進(jìn)行實驗】1.主要實驗器材：質(zhì)量不同的鋼球、木塊、斜面等；2.實驗步驟：探究1：動能大小與速度的關(guān)系（1）控制不變的量時鋼球的質(zhì)量m；（2）改變的量時鋼球的速度，即改變鋼球在滑槽上的釋放位置的高度h；（3）觀察的量時木塊被撞出的距離s。次數(shù)質(zhì)量m/kg高度h/cm推動木塊的距離s/cm10.11020.11530.120探究2：動能大小與質(zhì)量的關(guān)系（1）控制不變的量時鋼球的速度，即固定鋼球在滑槽上的釋放位置的高度h；（2）改變的量鋼球的質(zhì)量m；（3）觀察的量時木塊被撞出的距離s。次數(shù)質(zhì)量m/kg高度h/cm推動木塊的距離s/cm10.11020.21030.310【分析和論證】探究1中：當(dāng)鋼球質(zhì)量相同時，鋼球達(dá)到斜面底端速度越大，木塊被撞擊滑行的距離越遠(yuǎn)，說明鋼