初中物理实验教案Word格式文档下载.docx
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实验次数
伸出桌子边的长度
钢尺振动的快慢
音调的高低
第一次
第二次
(二)决定响度大小的因素
1、如图1-2所示,将正在发声的音叉轻触系在细线上的乒乓球(或泡沫小球),观察乒乓球被弹开的幅度。
2、改变音叉发声的响度,再将发声的音叉快速轻触系在细线上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度,再根据乒乓球被弹开的幅度来推断音叉振幅的变化。
3、将观察到的现象记录于表2中。
表2
音叉发声的响度
乒乓球被弹开的幅度
音叉振动的幅度
【分析和论证】
【评估与交流】
1、在本次探究中,你的猜想与结论是否相同?
如有出入,原因何在?
2、还可以利用哪些器材完成声音的响度与振幅的关系的实验?
二、光反射时的规律
用激光对平面镜照射,正对着照射、斜着照射,观察反射后的激光亮点,提出以下问题:
1、射向镜面的光反射后将沿什么方向射出?
2、反射光线和入射光线与法线的位置在同侧、异侧还是重合?
3、反射角和入射角的关系一定相等吗?
4、光的反射现象中,光路可逆吗?
1、激光经镜面反射后,红色的亮点在正对镜面的身前,表明反射后的光线一定是沿原路返回。
2、激光经镜面反射后,红色的亮点位置不固定,表明反射后的光线沿着什么方向射出,无规律可循。
3、激光经镜面反射后,反射光线沿什么方向射出,可能与激光向镜面入射的角度有一定的关系。
4、反射角可能等于入射角。
A.如图2-1所示,取一个平面镜M,一张可以绕轴ON水平转动的纸板EF竖直地立在平面镜上,纸板上的轴线ON垂直于镜面,保持纸板E、F在同一平面上。
B.在A实验基础上,让一束激光沿着纸板斜射向O点,同时把纸板F向后转动,观察反射光线,重复几次操作。
C.沿反射光线的反方向用激光入射到平面镜上,观察反射光线的位置。
平面镜、白纸板、激光笔、直尺、水彩笔、量角器
1、在纸板上画出入射光线AO,反射光线OD的径迹,改变入射光的入射方向两次,用不同颜色的笔画出入射光线和反射光线的径迹,如图2-2。
入射角i
反射角r
第三次
2、按上述实验设计中C分别进行实验,并将结果记录入下表中,如图2-3所示。
入射光线
反射光线
AO
BO
CO
DO
EO
FO
由于光在空气中传播我们看不见,无法观察到入射光线和反射光线,我们将激光笔贴近硬纸板,根据光的反射我们可以清楚地观察到入射光线和反射光线。
从实验记录中可以看出,入射光线和反射光线可以完全重合。
1、分析实验1得出的结论是:
入射光线和反射光线与法线在同一平面上,入射光线与反射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角。
2、分析实验2得出的结论是:
光路是可逆的。
1、坐在教室前排两侧的同学,常常会看不清黑板上的字,是什么原因呢?
2、人为什么能看到并不发光的物体呢?
三、平面镜成像的特点
1、平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系?
2、物体在平面镜中成虚像还是实像?
1、像与物体的大小是相等的。
2、像和物体分别到平面镜的距离是相等的。
3、像和物体的对应连线与平面镜垂直。
4、所成的像是只能用眼睛观测的虚像。
该实验是要探究物体与它在平面镜中所成像的大小和位置关系。
而所成的像只能在平面镜中看到,其大小和位置并不能进行直接的测量,所以要通过一个外形完全相同的蜡烛来代替镜中的像来完成该实验。
所以,我们先取一块玻璃板,点燃一支蜡烛后立于玻璃板前,让蜡烛在玻璃板中成一个像,如图3-1所示。
然后,拿另一支蜡烛竖立在玻璃板后,前后、左右移动,直到蜡烛与像完全重合,并记下两只蜡烛的位置。
这样,像与物体的大小,以及物体与镜面和像与镜面之间的关系就可通过实验得到。
改变玻璃板前蜡烛的位置,再一次对实验结果进行验证。
玻璃板、大白纸、水彩笔、直尺、火柴、两支相同的蜡烛
1、在桌面上铺一张大白纸,在纸的中央处画一直线,在直线上竖一块玻璃板作为平面镜。
2、把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,观察它在玻璃板后面的像。
3、再拿一只同样的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去跟前面那只蜡烛的像完全重合,这个位置就是前面那只蜡烛的像的位置。
4、在纸上记下这两只蜡烛的位置,用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连接起来,用刻度尺测量蜡烛和它所成的像到玻璃板的距离,并记录于表中。
5、移动点燃的蜡烛的位置,按步骤1-4重做实验,也将测量结果与观察到的现象记录于表中。
物体的位置
物体到玻璃板的距离
像到玻璃板的距离
像与物大小比较
A
B
C
2、在一张白纸上用墨汁写上A、B、C三个字母,当墨迹未干时将纸对折,然后摊开,这样在纸上就有2个对称的图形,再将一块玻璃板沿纸的对折线垂直于纸面竖起放置,从玻璃板前进行观察,你会观察到的现象是什么?
由此你能得出怎样的结论?
1、从表中的测量数据可知,物体与像与平面镜的位置关系是:
物与像的连线垂直于镜面,且物到镜的距离等于像到镜的距离。
2、在实验中,两只蜡烛的外形完全相同,从而能将未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合,这说明了:
物与像的大小是相等的。
1、研究平面镜成像特点中,用玻璃代替平面镜的目的是什么?
2、在玻璃板的同一侧,某同学通过玻璃板看到了同一只蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是什么?
四、凸透镜成像的规律
照相机、投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜。
它们都是利用凸透镜使物体成像。
但是,照相机所成的像比被照的物体小,并且是倒立的;
投影仪所成的像比物体大,也是倒立的;
放大镜所成的像却是放大正立的。
这是为什么?
凸透镜成像是否有什么规律呢?
1、像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系?
2、物体通过凸透镜成像,在光屏上成放大、缩小的像是以什么位置为分界的呢?
3、实像和虚像是否都能用光屏接收?
1、照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,使用投影仪时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小。
看来,像是放大还是缩小的,可能与物体和像的相对位置有关。
2、无论是照相机还是投影仪(它们都成倒立的像),物体和像都在凸透镜的两侧,而放大镜(成正立的像)成像时,物体和像是在透镜的同侧。
看来,像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。
1、拿一个凸透镜,用“太阳聚焦法”找出凸透镜的焦点,测出焦距。
然后透过凸透镜观察蜡烛的火焰,观察到的蜡烛能否用光屏接收,它比实际的烛焰大还是小,此时烛焰到凸透镜的距离满足什么条件?
2、从左到右依次在水平桌面上放蜡烛、凸透镜(焦距在10cm-20cm之间)和光屏,如图所示。
凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、刻度尺、光具座(或直接利用水平桌面)
1、把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像。
观察像的大小、正倒,分别测量物体、像到凸透镜的距离。
把蜡烛向凸透镜靠近几厘米,放好后重复以上操作,直到在光屏上得不到蜡烛的像。
继续把蜡烛向凸透镜靠近,进行观察。
怎样才能观察到烛焰的像?
像在什么位置(只需估测)?
像是放大的还是缩小的?
正立的还是倒立的?
按上述操作,把数据填入下表:
物体到凸透镜的距离u
像到凸透镜的距离v
像的大小(放大或缩小)
像的正倒
分析上表中的数据,按照探究开始时提出的问题,总结凸透镜成像的规律。
2、选取焦距为10cm的凸透镜,竖直立在水平面上,用一支点燃的蜡烛作为物体放在凸透镜的左侧,研究烛焰所成的像。
在凸透镜的右侧用一块白色的硬纸作屏,承接烛焰的像。
把蜡烛放在离凸透镜较远的位置,逐渐靠近凸透镜,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小,并用刻度尺测出蜡烛到透镜、光屏到透镜的距离,把观测的结果和测量的数据记录入下表中:
1
2
3
4
5
6
7
物体到凸透镜的距离(cm)
50.0
35.0
22.5
20.0
18.0
15.0
12.0
光屏到凸透镜的距离(cm)
像的大小与物体的大小关系
像的大小变化特点
凸透镜成像的规律:
成像的条件
成像性质
应用
物体到凸透镜的距离(u)
像的大小
像的虚实
像到凸透镜的距离(v)
u>
2f
倒立
缩小
实像
F<
v<
照相机
U=2f
等大
V=2f
u<
放大
v>
投影仪
U=f
不成像
0<
f
正立
虚像
u
放大镜
注意:
(1)物体靠近焦点,物距减小,像距变大,像就逐渐变大。
(2)像的正倒、虚实、大小都是相对于物体而言的。
为什么有的时候无论怎样左右移动光屏,在光屏上都不能呈现烛焰的像,其原因可能是什么?
五、固体溶化时温度的变化规律
有很多物质在熔化时是先变软后再慢慢变成可流动的液体的,如蜡、橡胶、沥青等;
而有些物质在熔化过程中没有变软、变稀的过程,而是直接变成液态,如冰、海波、铁、锡等,那么:
1、不同物质在熔化时温度变化规律是否相同?
2、不同物质熔化时的熔点是否一样?
3、物质由液态变化为固态时,温度变化规律是否相同?
1、不同物质在熔化时虽然状态变化过程有些不同,但要加热温度都会上升。
2、不同物质熔点不同。
3、物质凝固时,温度变化有无规律可循,取决于物质的种类。
1、把一定量的海波和蜡分别放入试管中后,放在火焰上加热,然后用温度计测量它们的温度变化,每隔一分钟记录一次温度。
2、把海波已熔化的试管放入冷水中冷却,再每隔一分钟记录一次温度。
酒精灯、试管两支、烧杯、水、温度计、铁架台、石棉网、火柴、海波、蜡、钟表
1、研究海波的熔化温度,每隔一分钟记录一次温度,把结果记录在下列表格中。
时间min
…
海波的温度℃
蜡的温度℃
2、如图5-2、图5-3所示,用方格纸上的纵轴表示温度,温度的数值已经标出;
横轴表示时间,请写出。
根据表中各个时刻的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑曲线连接起来,便得到熔化时温度随时间变化的图像。
根据你对实验数据的整理和分析,总结海波和蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点。
3、研究液态的海波和蜡在凝固时的温度变化,每隔一分钟记录一次温度,并把相应的数据记录在下表中:
海波的状态
蜡的状态
1、分析实验1中的数据,得出结论是:
2、分析实验2中的图像,比较得出结论是:
3、分析实验3中的数据发现:
六、水的沸腾
1、你认真观察过水的沸腾吗?
水在沸腾时有什么特征?
2、水沸腾后继续加热,温度是不是会越来越高?
3、水的沸点是否是个定值?
1、水沸腾时,伴随着大量气泡上升。
2、水沸腾前温度一直上升,水沸腾时温度可能保持不变。
3、水的沸点可能与大气压强有关系。
为了证实上述猜想1、2,设计如图6-1研究水沸腾的实验装置
(一);
图6-2所示的实验装置
(二)是为了验证猜想3而设计的。
烧杯、水、温度计、铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、中心有小孔的纸板、钟表
1、用实验装置
(一)把烧杯中的水加热至沸腾。
从90℃开始,每隔一分钟记录一次温度,并把它填入下表中,然后在方格纸上作出温度和时间关系的曲线,如图6-3。
水的温度℃
2、用实验装置
(二)甲把水加热至沸腾时,温度计的示数T1=℃;
移走酒精灯,观测到水停止沸腾后,再换上如图乙设备。
拉伸活塞,立刻又观测到烧瓶中的水发生沸腾。
1、水在沸腾时可以观察到有气泡上升,并且气泡在上升的过程中逐渐变大,到达水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
2、水在沸腾时,虽然继续给它加热,但是水的温度始终保持不变。
3、汽化存在两种方式:
和。
4、液体沸腾的条件是①达到沸点和②继续吸热。
5、液体的沸点还与液体上方的气体压强有关。
1、如何缩短水加热至沸点温度的时间?
2、水沸腾时和沸腾前气泡上升过程中有什么区别?
为什么沸腾前气泡少且上升变小,沸腾时大量气泡上升且变大了?
3、水沸腾时,为何烧杯口出现大量的白气?
是否为水蒸气?
4、气压对水的沸点影响关系是什么?
七、串联电路中各点的电流有什么关系
在图7-1中,两个灯泡是串联起来接到电源上的。
流过A、B、C各点的电流之间可能有什么关系?
作出猜测。
分三次把电流表接入,分别测量流过A、B、C各点的电流。
你的猜测正确吗?
通过这个实验,你能否回答:
串联电路中各点的电流之间有什么关系?
串联电路中各点的电流之间是相等关系。
分别把图7-1中A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。
换上另外两个小灯泡,再次测量三点的电流,看看是否还有相同的关系。
下面分别是测量A、B、C三点电流的电路图。
如图7-2
干电池两节、小灯泡两只、开关、电流表、导线
把测量数据记在下面表中,还可以把操作中出现的问题扼要地写下来。
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
第一次测量
第二次测量
在串联电路中,电路中的电流处处相等。
实验中电流表是分三次接入电路中的,为什么没有选用3块电流表直接测量?
八、并联电路中电流的规律
如图8-1并联电路中干路的电流(流过C点的电流)和各支路的电流(流过A、B两点的电流)之间有什么关系?
可能满足并联干路中电流等于各支路的电流之和。
分别把电路中A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。
分别画出测量A、B、C三点电流的电路图8-2。
在并联电路中,流过A点的电流与流过B点的电流、;
流过C点的电流与流过上述两点的电流之间的关系是:
。
1、实验中电流表是分三次接入电路中的,为什么没有选用3块电流表直接测量?
2、当电路中两个灯泡不一样大小时,电路中干路的电流和各支路的电流之间有什么关系?
九、串联电路各点电压的关系
如图9-1所示,两个小灯泡串联起来接到电源上。
图9-1
1、AB之间、BC之间、AC之间的电压可能有什么关系?
2、串联电路中各部分电路的电压与总电压之间有什么关系?
1、串联电路中的电流是各处相等的,电压是产生电流的原因,是否电压也会与电流有相同的规律呢?
2、串联的两个小灯泡能同时发光,说明各部分电路也一定有电压来维持,它们的电压之和是否与电源的电压相等?
根据猜想与假设,需要对电路中的AB、BC、AC间的电压进行测量。
可以分三次把电压表并联在AB之间、BC之间、AC之间,分别测量这三个电压,比较三个电压值,得出它们之间的关系。
换上另外两个小灯泡,继续用上述实验方法实验,通过多次测量,看看是否有同样的关系。
把三次测量的电路(图9-2)分别画在下面:
干电池两节(或学生电源)、小灯泡两只、开关、电压表、导线
1、观察实验器材,特别是所使用的电压表的量程及对应的分度值。
2、按照图9-1所示电路图连接好串联电路。
将电压表并联在AB之间,经检查无误后,闭合开关,测出AB之间的电压U1。
将电压值填在实验表格中;
再将电压表先后改接在BC之间和AC之间,分别测出BC之间电压U2和AC之间的电压U3,填在实验表格中。
3、换上另外两个小灯泡,用同样的方法进行第二次测量。
实验数据的记录表格:
AB间的电压U1V
BC间的电压U2V
AC间的电压U3V
通过对实际测量结果的分析回答:
1、测量结果说明了什么?
得出了什么样的结论?
2、串联电路中的电压规律是:
串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和,即U3=U1+U2。
串联电路有分压作用。
3、将你得出的最后结论与串联电路中的电压规律进行比较,发现有什么不同,为什么?
对自己的探究活动进行回顾分析,并思考在探究过程中,实验设计有无不合理的地方,操作过程有无失误,测量结果是否可靠。
交流应贯穿于整个探究活动中,可以以小组为单位进行交流,也可全班交流。
实验注意事项:
1、在连接电路时,开关应断开;
2、应按一定顺序连接电路;
3、连接好电路后,先用开关试触电压表的最大测量值为15V的量程,观察电压表指针偏转情况;
4、确认连接无误后再闭合开关,观察示数,如电路电压不超过3V,可改为3V的量程进行测量。
5、要采用更换小灯泡的方法,进行多次测量。
为什么?
十、并联电路中电压的规律
如图10-1所示,将L1和L2两个小灯泡并联起来接到电源上。
1、L1两端的电压和L2两端的电压之间可能有什么关系?
2、并联电路两端的总电压与各个支路两端的电压之间有什么关系?
根据猜想与假设,需要对电路中L1两端的电压、L2两端的电压及总电路两端的电压进行测量。
可以分三次把电压表并联在L1两端、L2两端及总电路两端,分别测量这三个电压,比较三个电压值,得出它们之间的关系。
把三次测量的电路(图10-2)分别画在下面:
1、按照图10-1所示电路图连接好并联电路。
将电压表并联在L1两端,经检查无误后,闭合开关,测出L1两端的电压U1。
再将电压表先后改接在L2两端和总电路两端,分别测出L2两端电压U2和总电压U,填在实验表格中。
2、换上另外两个小灯泡,用同样的方法进行第二次测量。
L1两端的电压U1V
L2两端的电压U2V
总电压UV
通过实验可以得出并联电路中电压的规律是:
并联电路中各支路两端的电压都相等,即U1=U2。
十一、怎样用变阻器改变灯泡的亮度
怎样用变阻器改变灯泡的亮度?
1、滑动变阻器为什么能改变连入电路中的电阻?
2、要使灯泡和变阻器中的电流大小相同,变阻器应与灯泡串联还是并联?
3、要能控制电流的大小,应试使用变阻器上的哪两个接线柱?
4、如图11-1所示,当滑片向A端滑动时,灯泡的亮度如何变化?
实验要求利用滑动变阻器改变灯泡的亮度,因此我们应对滑动变阻器的结构有所了解。
在实验之前,观察滑动变阻器的结构,完成下面的问题:
1、滑动变阻器主要由几部分组成?
2、变阻器滑片上的小金属片上的两数据的含义?
3、电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了?
4、哪两个接线柱之间的电阻是不变的?
5、哪两个接线柱之间的电阻最大?
哪两个接线柱之间的电阻最小,几乎为零?
6、移动滑片时,哪两个接线柱之间的电阻随着改变?
朝哪个方向移动时电阻变大?
分析:
1、构造:
滑动变阻器是由瓷筒、套在瓷筒上表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成的线圈、瓷筒上方架在绝缘架上的金属杠、以及套在金属杠上的滑片组成。
2、原理:
靠改变连入电路的电阻丝长度来改变电阻。
3、作用:
改变电阻从而改变电路中的电流或改变某一导体(或用电器)两端的电压,有时还起保护电路的作用。
要使电