拔尖專訓(xùn)11　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計課件人教版物理八年級上冊

人教版八年級上拔尖專訓(xùn)11實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計1.

小明放學(xué)時發(fā)現(xiàn)交警在學(xué)校門前的街道設(shè)置了限速30

km/h的標(biāo)志牌。仔細(xì)的小明懷疑經(jīng)常有車輛經(jīng)過此處時

超速。在沒有安裝測速儀的情況下，小明想設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)

方案，測量校門前行駛車輛的平均速度是否超速。(1)實(shí)驗(yàn)器材：

、

??！军c(diǎn)撥】(1)實(shí)驗(yàn)器材：要測量平均速度需要用秒表測量時

間，用卷尺測量路程，所以需要秒表和卷尺。秒表卷尺1234567891011(2)實(shí)驗(yàn)步驟：①在校門口前的街道邊標(biāo)識A、B兩點(diǎn)，然后

?

?；②讓一名同學(xué)站在A點(diǎn)，另一名同學(xué)站在B點(diǎn)；③汽車車頭行駛至A點(diǎn)時，A點(diǎn)處的同學(xué)舉手示意，同

時B點(diǎn)處的同學(xué)用

(填入器材)開始計時，汽車

車頭行駛至B點(diǎn)時，B點(diǎn)處的同學(xué)

，記錄

汽車從A點(diǎn)到B點(diǎn)行駛的時間t；④利用公式

算出汽車的平均速度。用卷尺

測出兩點(diǎn)間的距離s

秒表停止計時

1234567891011

【點(diǎn)撥】12345678910112.

[2024·西安一模]為了探究聲音的特性，在課堂上老師要求

同學(xué)們利用提供的小物品設(shè)計幾個小實(shí)驗(yàn)。老師提供的物

品有鋼尺、塑料梳子、硬紙片、鋼筆(有筆帽)、幾個一樣

的玻璃杯、一小桶水、小木棒。1234567891011探究目的實(shí)驗(yàn)操作示例：探究影響音調(diào)高低的

因素用硬紙片以不同的速度劃過

梳子的梳齒，對比所發(fā)出聲

音的音調(diào)1234567891011探究目的實(shí)驗(yàn)操作探究影響音色的因素拿小木棒用大小相同的力分

別敲擊形狀相同的玻璃杯、

塑料杯、鋼杯，對比所發(fā)出

的聲音的特點(diǎn)探究影響音色的因素拿小木棒用大小相同的力分

別敲擊形狀相同的玻璃杯、

塑料杯、鋼杯，對比所發(fā)出

的聲音的特點(diǎn)1234567891011探究目的實(shí)驗(yàn)操作探究影響音調(diào)高低的因素在幾個玻璃杯中裝入不同質(zhì)

量的水，然后拿小木棒用大

小相同的力敲擊玻璃杯，對

比所發(fā)出聲音的音調(diào)探究影響音調(diào)高低的因素在幾個玻璃杯中裝入不同質(zhì)

量的水，然后拿小木棒用大

小相同的力敲擊玻璃杯，對

比所發(fā)出聲音的音調(diào)1234567891011探究目的實(shí)驗(yàn)操作探究影響響度大小的因素用硬紙片以相同的速度、不

同的力劃過梳子的梳齒，對

比所發(fā)出聲音的響度(合理即

可)探究影響響度大小的因素用硬紙片以相同的速度、不

同的力劃過梳子的梳齒，對

比所發(fā)出聲音的響度(合理即

可)1234567891011能正確區(qū)分聲音的三要素并能夠搞清影響它們的因

素：音調(diào)指聲音的高低，是由發(fā)聲體振動的頻率決定的，

頻率越高，音調(diào)越高；響度指聲音的強(qiáng)弱，是由發(fā)聲體的

振幅決定的，振幅越大，響度越大；音色由發(fā)聲體的材

料、結(jié)構(gòu)決定?！军c(diǎn)撥】12345678910113.

[新考法·方案設(shè)計]為了驗(yàn)證酒精燈的外焰的溫度比焰心

高，如圖所示。有兩支相同規(guī)格的試管和水，請寫出兩種

驗(yàn)證的方法(可畫圖說明)，除提供器材外，還可任選器材

及測量儀器，要求說出驗(yàn)證的依據(jù)。1234567891011方法一：

?

?

?

?。在兩試管中加入適量的相同質(zhì)量的水，分別用

酒精燈的外焰和焰心加熱(加熱時輕輕晃動試管)，觀察到

用外焰加熱的試管中的水先沸騰，說明酒精燈外焰的溫度

比焰心的溫度高1234567891011方法二：

?

?

?

?。將一根小木棒橫放在燃著的酒精燈火焰中，約

1～2

s后取出，可觀察到外焰處的小木棒已燒焦，焰心處

的小木棒被燒的程度比外焰處弱，以此可以說明外焰溫度

比焰心的溫度高(答案不唯一，合理即可)

12345678910114.

[2024·重慶一模]小明猜想：“玻璃杯的杯口面積越

大，里面所裝等質(zhì)量的熱水降溫越快”。請在圖中選

取合適的器材(A、B、C、D為玻璃杯，提供足夠多的

熱水)，設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其猜想，并填寫實(shí)驗(yàn)報告。

(注：所有玻璃杯均為規(guī)則容器，包裹同種隔熱材料，

不考慮杯底和杯壁的厚度)1234567891011(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

?

?。探究玻璃杯的杯口面積越大，里面所裝

等質(zhì)量的熱水降溫是否越快1234567891011(2)實(shí)驗(yàn)器材：

(填代號)。【點(diǎn)撥】(2)根據(jù)控制變量法可知，應(yīng)該選用杯口面積不

同，容積相同的A、C兩玻璃杯、溫度計2支E和秒

表F。A、C、E、F

1234567891011(3)請寫出實(shí)驗(yàn)步驟和判斷小明猜想是否正確的依

據(jù)：

?

?

?

?

?

?。實(shí)驗(yàn)步驟：①在A、C杯中裝滿溫度相同、質(zhì)量

相同的水；②將2支溫度計分別放入A、C兩杯中，玻

璃泡全部浸入水中，不要碰到玻璃杯底和玻璃杯壁，

并記錄水的初始溫度，開始計時；③用溫度計每隔5

min記錄玻璃杯A、C中水的溫度，重復(fù)5次，記錄對應(yīng)

的溫度，填入下表；④分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

1234567891011【解】

溫度玻璃杯

t0t1t2t3t4t5AC判斷：如果C杯中的水溫度降低較快，則小明的猜想正確；如果A杯中的水溫度降低較快或兩杯水降低溫度速度相同，則小明的猜想錯誤12345678910115.

小明站在博物館的展廳透過玻璃板欣賞藝術(shù)品的同時，也

可以看到展臺上的壁紙及自己在玻璃板后的像。小明根據(jù)

該現(xiàn)象設(shè)計了在展廳上粗測展室長度d的實(shí)驗(yàn)(如圖所

示)，實(shí)驗(yàn)步驟如下，請完成實(shí)驗(yàn)報告的相關(guān)內(nèi)容。1234567891011(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y量展室長度d。(2)實(shí)驗(yàn)器材：

??！军c(diǎn)撥】(2)實(shí)驗(yàn)中需要測量出小明到玻璃板的距離，所以

需要用卷尺。卷尺1234567891011(3)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：①小明相對于玻璃板前后移動直到觀察到

?

?。②

?。自己的像與壁

紙重合，并記錄小明此時的位置用卷尺測出小明此時到玻璃板的距離1234567891011【點(diǎn)撥】(3)①根據(jù)像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離

相等，小明相對于玻璃板前后移動直到觀察到自己的像落

在壁紙上，并記錄此時小明自己站立的位置。②用卷尺測

出小明此時站立的位置到玻璃板之間的距離。1234567891011(5)這份實(shí)驗(yàn)報告中漏了“實(shí)驗(yàn)原理”，請你給它補(bǔ)上。實(shí)驗(yàn)原理：

?。平面鏡成像(或光的反射)

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：步驟(3)中量得的距離就是展室長度d。12345678910116.

[2024·晉城一模]在汽車車窗玻璃上粘貼一層很薄的膜(汽

車膜)，這種膜能夠阻隔太陽光中的紫外線與紅外線，給

駕駛者提供更舒適的駕駛環(huán)境。小明查閱資料：紫外線可

以使人民幣上的熒光物質(zhì)發(fā)光。請你根據(jù)以上信息，設(shè)計

實(shí)驗(yàn)觀察汽車膜阻隔紫外線的效果。(1)實(shí)驗(yàn)器材：

?

?。紫外線燈、人民幣一張、玻璃板、汽車

膜1234567891011(2)實(shí)驗(yàn)步驟：

?

?

?

?

?

?

?。①保持紫外線燈與人民幣的距離一定，

打開紫外線燈，觀察人民幣上的熒光物質(zhì)的發(fā)光情

況；②保持紫外線燈與人民幣的距離一定，將玻璃板

放置在紫外線與人民幣之間，打開紫外線燈，觀察人

民幣上的熒光物質(zhì)的發(fā)光情況；③在玻璃板上粘貼玻

璃膜，再次將貼膜的玻璃板放置在②中的位置，觀察

人民幣上的熒光物質(zhì)的發(fā)光情況1234567891011(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

?

?

?

?

?。若步驟③與步驟②相比較，人民幣上的

熒光物質(zhì)發(fā)光明顯減弱，說明汽車膜阻隔紫外線的效

果較好；若步驟③與步驟②相比較，人民幣上的熒光

物質(zhì)發(fā)光變化不明顯，說明汽車膜阻隔紫外線的效果

較差12345678910117.

[2024·深圳期末]光速的測定在物理學(xué)中有多種方法，在

1879～1926年的40多年時間里，物理學(xué)家邁克爾遜為光速

的測量付出了很多努力，并且根據(jù)速度公式測量出了光

速。邁克爾遜八面棱鏡法的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，其中A

為可繞固定的中間軸轉(zhuǎn)動的八面棱鏡(圖示為俯視圖)，S

為激光發(fā)射器。當(dāng)A轉(zhuǎn)動到圖示位置靜止時，θ的大小為45°，再經(jīng)光反射器M(內(nèi)部結(jié)構(gòu)未畫出，用虛線框表示)平行反射回到A的鏡面3，光束經(jīng)A的鏡面3反射后，最終到達(dá)接收裝置C。1234567891011(1)圖乙是小明關(guān)于M的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三個猜想，可以實(shí)現(xiàn)M

的功能的是

(填字母)。C

1234567891011(1)由于激光發(fā)射器S發(fā)出的光束經(jīng)A的鏡面1反射，再經(jīng)光反射器M平行反射回到A的鏡面3，因此可知，入射光線經(jīng)兩次反射后能和原來的入射光線平行，由于凸透鏡不能將光返回，一塊平面鏡反射后的光線不能和原來的入射光線平行，故AB不符合題意；經(jīng)兩塊互為垂直的平面鏡反射后的光線能和原來的入射光線平行，故C符合題意【點(diǎn)撥】1234567891011(2)若A保持圖示位置靜止不動，僅對調(diào)實(shí)驗(yàn)原理圖中激光

發(fā)射器S和接收裝置C的位置，則C

(填“能”或

“不能”)接收到來自S發(fā)出的光。能1234567891011(2)本實(shí)驗(yàn)利用的光學(xué)原理是光的反射；由于光路是可逆的，則A保持圖示位置靜止不動，僅對調(diào)實(shí)驗(yàn)原理圖中激光發(fā)射器S和接收裝置C的位置，則C能接收到來自S發(fā)出的光?！军c(diǎn)撥】1234567891011(3)若轉(zhuǎn)動A使圖示中的θ變?yōu)?0°，S和C的位置靜止不

動，則C

(填“能”或“不能”)接收到來自S發(fā)

出的光。不能1234567891011【點(diǎn)撥】(3)若轉(zhuǎn)動A使圖示中的θ變?yōu)?0°，S和C的位置靜止不動，由于鏡面1反射的光線不能進(jìn)入光反射器M，所以C不能接收到來自S發(fā)出的光。1234567891011(4)現(xiàn)使A逆時針轉(zhuǎn)動起來，當(dāng)A的鏡面1轉(zhuǎn)至鏡面2所在位

置時，則C

(填“能”或“不能”)接收到來自S發(fā)

出的光；當(dāng)A轉(zhuǎn)動一周，接收裝置C可接收到

?次來

自S發(fā)出的光。能8

1234567891011(4)現(xiàn)使A逆時針轉(zhuǎn)動起來，當(dāng)A的鏡面1轉(zhuǎn)至鏡面2所在位置時，光線重復(fù)原來的光線傳播路徑，所以C能接收到來自S發(fā)出的光。八面棱鏡有八個側(cè)面，則有八個側(cè)面的中心點(diǎn)，由圖可知，八面棱鏡快速轉(zhuǎn)動一周，接收裝置C能接收到8次激光的照射?！军c(diǎn)撥】1234567891011(5)若把圖示中A到M的距離設(shè)為L

m(距離長達(dá)幾十千米)，

且遠(yuǎn)大于光在M內(nèi)傳播的距離以及S和C到八面棱鏡的

距離，現(xiàn)使八面棱鏡由靜止轉(zhuǎn)動起來，并緩慢增大其

轉(zhuǎn)速(1秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù))，當(dāng)每秒轉(zhuǎn)動圈數(shù)達(dá)到n0時，

接收裝置C中再次接收到來自S發(fā)出的光，由此可得出

光速c的表達(dá)式為

?。16n0L

m/s

1234567891011

【點(diǎn)撥】12345678910118.

[2024·深圳期末]學(xué)完凸透鏡成像規(guī)律后，某興趣小組用焦

距為10

cm的凸透鏡以及其他素材自制了投影儀模型和照

相機(jī)模型。(1)[器材選擇]1234567891011①投影儀模型中投影片A與凸透鏡B的間距是

?

(填“物距”或“像距”)。②要選合適長度的紙筒來作為照相機(jī)模型的外紙筒。

現(xiàn)有三種規(guī)格的紙筒，其長度分別為5

cm、10

cm、20

cm，應(yīng)選擇

cm的紙筒。物

距20

1234567891011A.

全透明的塑料膜B.

繪畫用的薄宣紙C.

白色不透光卡紙D.

黑色不透光卡紙③照相機(jī)模型中充當(dāng)膠片的膜(a位置)應(yīng)該用以下哪種

素材制作

(填字母)。B

1234567891011④實(shí)驗(yàn)室有焦距相同、直徑不同的兩種透鏡，想讓成

像更加亮，應(yīng)該選擇直徑較

(填“大”或“小”)

的凸透鏡制作照相機(jī)模型。大1234567891011(1)①物體與凸透鏡間的距離稱為物距，即投影儀模型中投影片A與凸透鏡B的間距是物距。②照相機(jī)的像距在1倍和2倍焦距之間，凸透鏡焦距為10

cm，故像距在10

cm和20

cm之間，所以應(yīng)該選擇20

cm的紙筒。③照相機(jī)模型中充當(dāng)膠片的膜，既要可以承接像，又要可以觀察到像，應(yīng)該選擇半透明的薄膜，所以應(yīng)選擇繪畫用的薄宣紙制作，故選B。④直徑大的透鏡透過的光線多，像會更亮，所以想讓成像更加亮，應(yīng)該選擇直徑較大的凸透鏡制作照相機(jī)模型。【點(diǎn)撥】1234567891011(2)[實(shí)驗(yàn)操作]完成模型制作后，小組成員用投影儀展示相關(guān)

影像，發(fā)現(xiàn)成倒立的像。為了看到正立的像，應(yīng)進(jìn)行的操

作是

??！军c(diǎn)撥】(2)投影儀成的是倒立、放大的實(shí)像，為了看到正立

的像，應(yīng)進(jìn)行的操作是將投影片倒著插。將投影片倒著插12345678910119.

如圖甲是某濕地的地圖，怎樣知道它的面積S呢？小雨查

資料得知測繪人員采用一種“稱地圖，算面積”的轉(zhuǎn)換測

算方法。他仿照這一方法找來一張質(zhì)量、厚度均勻的長方

形硬紙板，將濕地地圖等比例地畫在硬紙板上(如圖乙)，

并借助電子秤、刻度尺、剪刀等測量且算出了濕地地圖的

面積。1234567891011請你幫他完成接下來的測量步驟，并推導(dǎo)出濕地地圖面積

的表達(dá)式。測量步驟：

?

?

?

?。

?

質(zhì)量、厚度均勻的硬紙板上；②剪下畫在硬紙板上的

“地圖”，用電子秤稱出它的質(zhì)量M圖；③在相同硬紙板

上再剪一個形狀規(guī)則、面積為S樣的樣品，稱出其質(zhì)量m樣

1234567891011表達(dá)式：S＝

。(用已知量、測得量表示)

1234567891011

【點(diǎn)撥】123456789101110.

[2024·重慶階段練習(xí)]為預(yù)防流感，小健用密度為0.8

g/cm3的純酒精配制了濃度為75％的酒精溶液。他查

閱資料得知濃度為75％的酒精溶液的密度為0.85

g/cm3。為檢驗(yàn)配制的酒精溶液是否合格，他進(jìn)行了

以下實(shí)驗(yàn)操作。1234567891011(1)將天平放在水平臺上，并將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻

度線處，橫梁靜止時指針指在分度盤左側(cè)，此時應(yīng)將

平衡螺母向

(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使橫梁

在水平位置平衡。右1234567891011(1)將天平放在水平臺上，并將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻度線處，橫梁靜止時指針指在分度盤左側(cè)，此時應(yīng)將平衡螺母向指針偏轉(zhuǎn)的反方向調(diào)節(jié)，即向右調(diào)節(jié)，使橫梁在水平位置平衡?！军c(diǎn)撥】1234567891011(2)先用天平測出燒杯和酒精溶液的總質(zhì)量，如圖甲，再

將燒杯中的一部分酒精溶液倒入量筒中，如圖乙，則

量筒中酒精溶液的體積為

cm3。40

1234567891011【點(diǎn)撥】(2)如圖乙所示，量筒的分度值為2

mL，則量筒中酒精溶液的體積為40

mL＝40

cm3。1234567891011(3)用天平測出燒杯和剩余酒精溶液的質(zhì)量，如圖丙所

示，為

g。【點(diǎn)撥】(3)圖丙標(biāo)尺的分度值為0.2

g，游碼在標(biāo)尺上對應(yīng)

的刻度值為2.4

g，故燒杯和剩余酒精溶液的總質(zhì)量m2

＝20

g＋20

g＋5

g＋2.4

g＝47.4

g。47.4

1234567891011(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可計算得出小健配制的酒精溶液的密

度為

g/cm3。為使酒精溶液達(dá)到配制要求，

他應(yīng)向其中添加適量的

(填“純酒精”或

“水”)。0.875

純酒精1234567891011

【點(diǎn)撥】1234567891011(5)若小健在將燒杯中的部分酒精溶液倒入量筒的過程

中，燒杯和量筒內(nèi)壁都沾有部分酒精溶液，則測得的

酒精溶液密度

(填“偏大”“偏小”或“無影

響”)。偏大1234567891011(5)若小健將燒杯中的部分酒精溶液倒入量筒的過程中，燒杯和量筒內(nèi)壁都沾有部分酒精溶液，則測出的酒精體積偏小，根據(jù)密度公式可知，測得的酒精溶液密度偏大。【點(diǎn)撥】1234567891011(6)小健在整理器材時，發(fā)現(xiàn)剛才兩次都使用過的20

g砝

碼生銹了，則測得的酒精溶液密度

(填“偏

大”“偏小”或“無影響”)。無影響1234567891011(6)砝碼生銹后，自身質(zhì)量變大；當(dāng)測量同一物體的質(zhì)量時，需要少移動游碼，才能使天平平衡，所以測得的質(zhì)量小于物體的實(shí)際質(zhì)量，但是在此實(shí)驗(yàn)中我們是將兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果相減來計算量筒內(nèi)酒精的質(zhì)量，所以對最后的質(zhì)量無影響，故對測得的酒精溶液密度無影響?！军c(diǎn)撥】1234567891011(7)小健想到了一個不使用砝碼和量筒也可以測出酒精溶液密

度的方法。他從家里的藥箱中找出兩根完全相同的、刻度

線清晰但示數(shù)模糊的膠頭滴管，并進(jìn)行以下操作：a.如圖丁所示，分別在兩個相同的燒杯中倒入體積大

致相同的水和酒精溶液，并分別用兩根膠頭滴管吸取

剛好到達(dá)滴管最大刻度線的水和酒精溶液；1234567891011b.將盛有水的燒杯放在已調(diào)平的天平左盤，盛有酒精

溶液的燒杯放在天平右盤；撥動游碼，使天平平衡，

記下此時游碼的讀數(shù)m1＝4.2

g；c.將膠頭滴管中的酒精溶液全部滴入右盤的燒杯

中，撥動游碼，使天平平衡，記下此時游碼的示數(shù)

m2＝0.6

g；1234567891011d.接著再將另一