学生必做20实验.docx
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学生必做20实验
初中物理实验
一、长度的测量：
1、长度的测量是物理学最基本的测量，长度测量的常用的工具是刻度尺。
2、国际单位制中，长度的主单位是m，
常用单位有千米（km），分米（dm），厘米（cm），毫米（mm），微米（μm），纳米（nm）。
3、主单位与常用单位的换算关系：
1km=103m1dm=0.1m1cm=0.01m1mm=10-3m1μm=10-6m1nm=10-9m
单位换算的过程：
口诀：
“系数不变，等量代换”。
例如：
50cm=50×1cm=50×0.01m=0.5m
4、刻度尺的使用规则：
A、“选”：
根据实际需要选择刻度尺。
B、“观”：
使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值。
C、“放”用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线（紧贴物体且不歪斜）。
不利用磨损的零刻线。
（用零刻线磨损的的刻度尺测物体时，要从整刻度开始）
D、“看”：
读数时视线要与尺面垂直。
E、“读”：
在精确测量时，要估读到分度值的下一位。
F、“记”：
测量结果由数字和单位组成。
（也可表达为：
测量结果由准确值、估读值和单位组成）。
练习：
有两位同学测同一只钢笔的长度，甲测得结果12.82cm，乙测得结果为12.8cm。
如果这两位同学测量时都没有错误，那么结果不同的原因是：
两次刻度尺的分度值不同。
如果这两位同学所用的刻度尺分度值都是mm，则乙同学的结果错误。
原因是没有估读值。
5、误差：
（1）定义：
测量值和真实值的差异叫误差。
（2）产生原因：
测量工具测量环境人为因素。
（3）减小误差的方法：
多次测量求平均值或用更精密的仪器或先进的测量方法
（4）误差只能减小而不能避免，
错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的，是能够避免的。
6、特殊的测量方法：
A、测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法（当被测长度较小，测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来，用刻度尺测量之后再求得单一长度）
●如何测物理课本中一张纸的厚度？
答：
数出物理课本若干张纸，记下总张数n，用毫米刻度尺测出n张纸紧密叠放时的厚度L，则一张纸的厚度为L/n。
●如何测细铜丝的直径？
答：
把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线管，用刻度尺测出螺线管的长度L，则细铜丝直径为L/n。
B、测地图上两点间的距离，园柱的周长等常用化曲为直法
（把柔软棉线的软线重合待测曲线上标出起点终点，然后拉直测量）
☆给你一段软铜线和一把刻度尺，你能利用地图册估测出北京到广州的铁路长吗？
答：
用细铜线去重合地图册上北京到广州的铁路线，再将细铜线拉直，用刻度尺测出长度L查出比例尺，计算出铁路线的长度。
C、测操场跑道的长度等常用轮滚法
（用已知周长的滚轮沿着待测曲线滚动，记下轮子圈数，
可算出曲线长度）
D、测硬币、球、园柱的直径圆锥的高等常用辅助法
（对于用刻度尺不能直接测出的物体长度可将
刻度尺三角板等组合起来进行测量）
●你能想出几种方法测硬币的直径？
（简述）
①、直尺三角板辅助法。
（画图说明）
②、贴近硬币边缘用笔画一圈剪下后
对折量出折痕长。
③、硬币在纸上滚动一周测周长求直径。
二、时间的测量：
1、单位:
秒（S）
2、测量工具:
古代:
日晷、沙漏、滴漏、脉搏等
现代：
机械钟、石英钟、电子表等
秒表读数：
小圈的单位是分钟，大圈的单位是秒。
三、测量物体运动的速度
在测定运动物体的平均速度的实验中，用刻度尺测量物体运动的路程，用秒表测量运动物体通过这段路程所用的时间，这个实验依据
1、为测量运动员短跑时的平均速度.在室外测出40m的路程,每隔10m作一记号.选出4位记时员分别站在10m、20m、30m、40m处;让该运动员跑完40m路程即告实验完毕。
（1）实验中所用的主要器材是_______和_______；
（2）实验原理是__________；
（3）设计出实验记录表格。
实验次数
路程S（m）
运动时间t（S）
平均速度v（m/s）
1
2
3
4
2、李毅同学用一辆玩具小车沿斜面下滑的实验来研究平均速度，实验装置及小车通过各点时秒表的示数如图所示，请根据图示填完整下表．（数字分别表示“小时：
分：
秒”）
四、用弹簧测力计测量力
⑴测力计：
测量力的大小的工具。
⑵分类：
弹簧测力计、握力计。
⑶弹簧测力计：
A、原理：
在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。
B、使用方法：
（1）应先看___量程、分度值、指针是否指零_____，选择合适的弹簧测力计；
（2）使用弹簧测力计前首先要“___调零___”，即使指针对准“零刻度线”；
（3）应使弹簧的伸长方向与拉力的方向在同一条直线上；
（4）读数时视线要_垂直__刻度板。
（5）加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。
五、测滑动磨擦力
⑴测量原理：
二力平衡条件
⑵测量方法：
把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉木块，读出这时的拉力就
等于滑动摩擦力的大小。
例题：
进行探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验，实验过程如图所示。
（1）在实验过程中，他必须拉着木块作_匀速直线_运动，这样才能保证________。
（2）比较________两图能说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；
比较________两图能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
（3）在此基础上小明又猜想：
滑动摩擦力大小是否会与物体运动速度的大小有关？
请你利用图中已有器材验证小明的猜想。
写出你的做法，并写出判断的方法。
六、研究杠杆的平衡条件：
小强在探究“杠杆的平衡条件”时，经历了如下的实验步骤：
A、调节杠杆两端的螺母，使杠杆在_水平位置_位置平衡；
B、在杠杆的两边挂上钩码，并移动悬挂位置，使杠杆重新平衡；
C、改变动力或动力臂的大小，并重新调节，再次使杠杆平衡；
D、如此多次测量，得到多组数据。
（1）小强进行步骤A的调节的目的是_可以方便的从杠杆上量出力臂_；
（2）在步骤B中，发现杠杆右端下倾，那么他应该将杠杆左端的螺母向＿左
（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡
（3）在步骤C中，当小强改变动力的大小后，为使杠杆重新平衡，接下来的操作步骤是
（A、B、C）（多选）
A．改变动力臂大小B．改变阻力大小C．改变阻力臂大小D．调节平衡螺母
（4）实验获得的数据如下表：
实验次数
动力F1／N
动力臂l1／cm
阻力F2／N
阻力臂l2／cm
1
4
5
2
10
2
1.5
10
3
5
3
2
15
3
10
4
l
20
1
20
分析上表，用F1、F2、L1和L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆平衡条件可表示为：
_动力×动力臂＝阻力×阻力臂或F1l1=F2l2___。
（5）当小强进一步做如图所示的实验时，发现不再满足（4）中得到的规律，请你对此作出评析：
__________________________________________________________
（6）实验时只有8个相同的钩码，现已在左端A点挂有4个钩码，如图所示，为使杠杆平衡，钩码应挂在何处？
（请设计两种方案，在下图中画出）
七、用天平测量物体质量
1、天平是测量质量的基本工具，天平的本质是一支_等臂杆杠__。
2、天平的使用
①观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。
②把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处。
③调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。
如果指针向左偏时，平衡螺母向右移动，如果指针向右偏时，平衡螺母向左移动，
④把被测物体放在左盘里，用镊子向右盘里加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。
读数：
用一个公式表示：
m左=m右+m游码示数（m物体=m砝码+m游码示数）
⑥注意事项：
A不能超过天平的称量B保持天平干燥、清洁。
⑶方法：
A、直接测量：
固体的质量
B、特殊测量：
液体的质量、微小质量。
例：
1、测量1个大头针的质量。
（1个大头针的质量小于标尺的分度值）
用天平测出100个大头针的质量为m总，则1个大头针的质量为
2、怎样用测质量的方法测出一堆小颗粒的个数？
①测适量颗粒的质量m；②数出这些颗粒的个数n；
③测出整堆颗粒的总质量M；④总个数N=M/m×n
八、测量固体和液体密度
1、测固体的密度：
A、能在水中下沉的物体（能放入量筒里）器材：
天平、量筒、细线、水、被测物体（石头）
①原理：
②方法
（1）把天平放在水平桌面上，调节天平平衡；
（2）用天平测出物体的质量m；（3）在量筒中装入适量的水，记下水的体积V1；
（4）用细线拴住物体，让它浸没在量筒的水中，记下总体积V2；
（5）用公式算出液体的密度
实验数据记录表格
物体质量m/g
量筒中水的体积V1/cm3
量筒中水和物体的总体积V2/cm3
物体的体积
V/cm3
物体的密度
ρ/g/cm3
B、能在水中上浮的物体（能放入量筒里）器材：
天平、量筒、细线、水、木块、石头
①实验原理：
②方法
（1）把天平放在水平桌面上，调节天平平衡；
（2）用天平测出木快的质量m；
（3）在量筒中装入适量的水，用细线拴住小铁块，让它浸没在量筒的水中，记下总体积V1；
（4）用细线拴住木快和小铁块，让它们都浸没在量筒的水中，记下总体积V2；
（5）用公式算出液体的密度。
实验数据记录表格
物体质量m/g
量筒中水和铁块的体积V1/cm3
量筒中水、铁块和物体的总体积V2/cm3
物体的体积
V/cm3
物体的密度
ρ/g/cm3
C、测体积较大的物体的密度（不能放入量筒里）
例：
用天平、大杯、小杯和水测一石块（体积比较大不能放入量筒中）密度．
（1）把天平放在水平桌面上，调节天平平衡；
（2）用天平分别测出石块和小杯的质量m石、m1
（3）把装了水的大杯和空的小杯如图放置
（4）把石块缓缓放入大杯中，大杯中部分水溢进小杯
（5）测出承接了溢出水的小杯总质量m2
（6）石头的体积
（7）石头的密度
2、测液体密度：
器材：
天平、量筒、烧杯、待测液体
⑴原理：
⑵方法：
把天平放在水平桌面上，调节天平平衡；②用天平测液体和烧杯的总质量m1；
③把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积V；
④称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2；⑤得出液体的密度
（3）实验数据记录表格
杯和液体总质量m1（g）
杯和剩余液体的质量m2（g）
量筒中液体的质量m（g）
量筒中液体的体积V（cm3）
液体的
密度Ρ（g/cm3）
九、探究浮力大小与那些因素有关
（一）浮力大小的测量
器材：
弹簧测力计、细线
方法：
1、用细线捆住物体
2、用弹簧测力计在空气中称出物体的重力为G物
3、用弹簧测力计测出物体浸没在水中时，受到的拉力为F拉
物体受到的浮力是：
F浮=G物-F拉
（二）阿基米德原理
数据记录表格：
桶的重力
G桶（N）
物体的重力G物（N）
物体在水中时受到的拉力F拉（N）
桶和水的总
重力G总（N）
物体受到的浮力F浮（N）
排开水的重力G排（N）
结论：
浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。
即：
F浮=G排=ρ液gV排
（三）、猜想：
猜一猜浮力的大小可能与哪些因素有关？
1．浮力的大小可能与物体的质量（密度）有关；
2．浮力的大小可能与物体的形状有关；
3．浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关；
4．浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关；
5．浮力的大小可能与被浸入的液体密度有关。
实验探究一：
在体积不变的条件下，浮力的大小是否与物体的质量（密度）有关？
实验器材：
弹簧测力计、大烧杯、水、装有砂石的小药瓶。
实验方法：
在体积不变的条件下，将物体浸没在水中，通过调节瓶内的沙石，探究浮力的大小是否与物体的质量（密度）有关？
实验记录：
比较条件
G物（N）
F拉（N）
F浮（N）
质量大
质量小
结论：
浸没在水中的物体，受到的浮力大小与物体质量（密度）无关。
实验探究二：
在体积不变的条件下，浮力的大小是否与物体的形状有关？
实验器材：
弹簧测力计、橡皮泥、大烧杯、水。
实验方法：
在体积不变的条件下，将橡皮泥浸没在水中，通过改橡皮泥的形状，
探究浮力大小是否发生变化？
实验记录：
比较条件
G物（N）
F拉（N）
F浮（N）
圆球型
不规则
结论：
浸没在水中的物体，受到的浮力大小与物体的形状无关。
实验探究三：
浮力的大小是否与物体浸入液体的体积或者深度有关？
实验器材：
装沙石的小筒、大烧杯、水、教师演示用的弹簧测力计。
实验方法：
用弹簧测力计测出圆柱体小筒在空气中的重力，然后将圆柱体逐步放入水中，
先浸入三分之一并读出视数，再浸入三分之二并读出视重，然后全部浸没
并读出视数。
实验记录：
比较条件
G物（N）
F拉（N）
F浮（N）
浸入1/3
浸入2/3
浸没1
浸没2
浸没3
结论：
浮力大小与物体浸入液体的深度无关，而是与物体浸入液体的体积有关
物体浸入液体的体积越大，受到的浮力越大。
实验探究四：
物体所受浮力的大小是否与液体的密度有关？
实验器材：
鸡蛋、大烧杯、水、食盐等。
实验方法：
先将鸡蛋放入清水中，然后加入食盐使鸡蛋上浮，可以得出浮力的大小与液体的密度有关这个结论。
结论：
浮力的大小与液体的密度有关，
十、用常见温度计测量温度
1、温度计的原理：
利用液体的热胀冷缩性质制成的。
使用方法：
使用前：
观察它的量程，判断是否适合待测物体的温度；
并认清温度计的分度值，以便准确读数。
使用时：
温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁；
温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。
练习：
1、用温度计测水的温度，可列出下面一些步骤：
A．选择一支温度计，观察它的分度值B．估计一下被测水的温度
C．把温度计玻璃泡插入水中D．观察温度计，待示数稳定时，读出温度值
以上步骤的排列不恰当。
正确的顺序是（填字母）。
2、在“使用温度计测量液体的温度”的活动课中，有以下三个场景：
场景一：
A组的其中一个同学随便选取了一支温度计，在测量过程中同组的另一同学发现温度计的液柱上升得很快，差不多上升到玻璃管顶。
于是大喊：
“快把温度计取出来，不然……。
”但测量的同学还来不及把温度计从液体中取出来，温度计却已经“砰”的一声胀破了。
场景二：
B组的其中一个同学将温度计的玻璃泡碰到容器底和容器壁。
同组的同学告诉他：
“要小心点，不然会损坏温度计的。
”话音刚落，温度计的玻璃泡就损坏了。
场景三：
C组同学在读温度计的示数时，有的仰视来读，有的俯视来读，还有的将温度计从液体中取出来读数，结果他们测出的温度值都不相同。
他们感到奇怪：
同一杯水，温度为什么会不一样了。
请你结合自己在课堂上做这个实验的体验，分析总结一下，应如何正确使用温度计。
十一、探究水沸腾时温度变化的特点
提出问题：
水在沸腾时有什么特征？
水沸腾后如果继续加热。
是不是温度会越来越高？
器材：
铁架台、酒精灯、温度计、烧杯、大试管、石棉网、纸皮盖
探究过程：
（1）用酒精灯给水加热，同时记录水温。
（2）观察水中的气泡的大小变化。
（3）把所记录的数据在坐标纸上描点，然后把这些点连接起来，观察其变化规律。
结论：
水在沸腾过程中继续吸热，但温度保持不变。
沸腾的条件：
1、温度达到沸点2、继续吸热
猜想和假设：
（根据提出的问题进行猜想和假设）
装置：
时间（min）
1
2
3
4
5
6
水的温度（℃）
90
92
94
96
98
100
时间（min）
7
8
9
10
11
水的温度（℃）
100
100
100
100
100
十二、探究光的反射规律
为了探究光反射时的规律，小明进行了如图2所示的实验。
⑴请在图中标出反射角的度数。
400
⑵小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，
他应如何操作？
答：
把纸板NOF向后（或向前）折，观察纸板NOF
上能否看到反射光线。
⑶如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，
这表明：
在光的反射现象中，光路是可逆
实验结论：
（1）反射光线与入射光线、法线在同一平面上；
（2）反射光线与入射光线分居法线两侧；
（3）反射角等于入射角。
（4）光的反射过程中光路是可逆的
十三、探究平面镜成像规律
平面镜所成的像是由于光的反射形成
（1）提出问题：
平面镜所成的像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离的关系？
（2）猜想：
平面镜成像时，像与物到平面镜的距离相等。
（3）设计和进行实验：
在桌上放上一直尺，直尺上竖一块玻璃板，作为平面镜；
一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，可以看到玻璃后面出现A的像；
另外拿一支相同的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟A的像完全重合；
这支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置；
从直尺上读出两支蜡烛到镜面的距离。
重复实验步骤
、
、
把测得的数据记录在下列表格。
（4）实验数据：
实验次数
点燃蜡烛到平面镜的距离（cm）
像到平面镜的距离
（cm）
1
20cm
20cm
2
30cm
30cm
3
40cm
40cm
（5）实验结论：
平面镜成的是正立虚像；
像与物体的大小相同；
像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；
像与物体对应位置的连线与镜面互相垂直；
像与物是左右相反。
（6）实验拓展
选取玻璃板时，要选择比较薄的。
因为较厚的玻璃板的2个表面都发生
光的反射成了2个虚像，导致无法确定蜡烛B的位置。
玻璃板竖直放置，如果不是竖直放置，无法使蜡烛B与A的像完全重合。
选用玻璃板的作用是便于确定像的位置
直尺的作用是测量像、物到镜面的距离。
移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上__不能__接收到蜡烛烛焰的像所以平面镜所成的像是___虚__像，将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像大小不变。
张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像。
请你帮她想个办法看清跳棋的像：
用灯光照亮跳棋。
十四、探究凸透镜成像规律：
器材：
凸透镜、刻度尺，光具座、火柴、蜡烛和光屏。
（1）实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 同一高度 。
目的是：
使烛焰的像成在光屏中央。
若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：
①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上
③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；
④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
（2）把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛在屏上成一个清晰的像，观察像的大小、正倒。
（3）分别测量出蜡烛（物）、光屏（像）到凸透镜的距离。
（4）实验结论：
物距U
像距V
像的性质
应用举例
凸
透镜
U=∞
（平行光）
V=f
像与物异侧
成一点
测定焦距
U>2f
2f>V>f
倒立、缩小、实像
照相机，眼睛
U=2f
V=2f
倒立、等大、实像
2f>U>f
V>2f
倒立、放大、实像
幻灯，电影机
U=f
同侧
不成像
探照灯的透镜
UV>f
正立、放大、虚像
放大镜
凹透镜
物在镜前任意处
V同侧
正立、缩小、虚像
门上的“猫眼”
结论分析：
1、一倍焦距分虚实
（即物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外为实像）；
2、二倍焦距分大小
（即物距小于二倍焦距，成放大的像，焦点除外；物距大于二倍焦距成缩小的像）；
3、实像总是异侧倒立的，虚像总是同侧正立的。
4、成实像时、物体靠近透镜时（物距减少），像远离透镜（像距增大），像变大
十五、用电流表测电流
㈠读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程，看清每大格电流值和每小格电流值
㈡使用时规则：
两要、两不
①电流表要串联在电路中；
②电流要从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的最大测量值。
Ⅰ危害：
被测电流超过电流表的最大测量值时，不仅测不出电流值，电流表的指针还会被打弯，甚至表被烧坏。
Ⅱ选择量程：
实验室用电流表有两个量程，0—0.6A和0—3A。
测量时，先选大量程，
用开关试触，若被测电流在0.6A—3A可测量，若被测电流小于0.6A
则换用小的量程，若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上，原因电流表相当于一根导线。
十六、用电压表测量电压
使用：
①电压表要并联在电路中。
②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。
否则指针会反偏（向左偏转）。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
（选择量程时，采用试试触法）
十七、连接简单的串联电路和并联电路
串联
并联
定义
把元件逐个顺次连接起来的电路
把元件并列的连接起来的电路
特征
电路中只有一条电流路径，一处段开所有用电器都停止工作。
电路中的电流路径至少有两条，各支路中的元件独立工作，互不影响。
开关
作用
控制整个电路
干路中的开关控制整个电路。
支路中的开关控制该支路。
电路图
电流特点
I=I1=I2
I=I1+I2
电压特点
U=U1+U2
U=U1=U2
电阻特点
R=R1+R2
实例
装饰小彩灯、开关和用电器
家庭中各用电器、各路灯
十八、探究电流与电压、电阻的关系
1、提出问题：
电流与电阻、电压之间有什么定量关系？
2、猜想与假设：
（1）电阻不变，电压越大，电流越_________（填“大”或“小”）
（2）电压不变，电阻越大，电流越_________（填“大”或“小”）
3、设计实验：
研究方法：
控制变量法。
实验电路图：
器材：
干电池两节（或学生电源）、
定值电阻（三个阻值不同）、
滑动变阻器、开关、电流表、
电压表、导线若干。
4、进行实验：
实验步骤：
A：
探究电流跟电压的关系（电阻不变）
（1）按如图所示连接电路。
打开开关，滑动变阻器处于最大值位置。
（2）检查电路无误后，闭合开关，用较快的速度测量
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