北师大版八年下册物理实验报告.docx
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北师大版八年下册物理实验报告
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11.探究——凸透镜成像
【知识链接】
1、凸透镜的主轴、光心、焦点、焦距。
2、凸透镜对光线有汇聚作用。
跟凸透镜主光轴平行的光，经过凸透镜后会汇聚于焦点，这就给我们在实验时测透镜焦距提供了一种方法。
【实验报告】
一、实验目的
1、探究凸透镜成像的规律。
2、探究凸透镜成放大、缩小实像和放大虚像的条件。
3、探究凸透镜成正立和倒立的像的条件。
4、通过探究实践培养严谨的科学态度与协作精神。
二、实验器材
凸透镜、光具座（带刻度尺）、蜡烛、火柴、光屏
三、实验过程与方法
●设计实验
1、选用蜡烛、凸透镜（焦距已知）、光屏、光具座等器材，调节烛焰、透镜中心和光屏中心，使之在一条与光具座平行的直线上。
2、改变物体（点燃的蜡烛）到透镜的距离，从远到近，观察像的大小、正倒、虚实各怎样变化。
测量出每一种情况下物体、像到凸透镜的距离。
3、在成虚像和成实像的两种情况下，轻轻吹蜡烛的火焰，使它向左侧或右侧偏斜，观察火焰的像是向左侧还是向右侧偏斜。
注意像与物体的左右关系。
●进行实验
1、凸透镜的焦距f=。
2、按照图11－1，由左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，调整三者高度，使得它们的中心大致在。
3、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，使烛焰在光屏上成一个
的像。
图11－1
像的特点：
。
测量物体到凸透镜的距离为，像到凸透镜的距离为。
4、把蜡烛向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作（多测几组，记录数据填入表11-1），直到在光屏上得不到蜡烛的像。
此时，物体到凸透镜的距离为。
5、继续把蜡烛向凸透镜靠近，这时在光屏上已经蜡烛的像，用直接对着凸透镜观察蜡烛的像。
像的特点：
。
按上述步骤操作，把数据记入表11－1（f=）。
物体到凸透镜的距离cm
像到凸透镜的距离cm
像的大小（放大或缩小）
像的正、倒
表11－1
●分析与论证
凸透镜成像的规律是什么？
●评估
实验中如果不知道凸透镜的焦距，如何比较准确的测出？
●交流
与其他同学的实验现象和数据进行比较，分析所观察到的现象和得到的成像规律有什么异同？
四、注意事项
1、要注意调节，使光屏中心、透镜光心和烛焰中心在同一高度。
2、实像能用光屏接收，虚像则只能用眼睛透过透镜观察。
【应用实例】
例题1小明在做凸透镜成像的实验时，他把蜡烛放在2倍焦距的地方，逐渐远离凸透镜。
移动光屏，观察像的大小及像到凸透镜的距离。
他发现：
物距增大时，像，像距
（填“变大”“变小”或“不变”）。
［目标分析］：
本题考查像的大小及像距随物距变化而变化的情况。
［解答］：
物体在2倍焦距以外时，成缩小、倒立的实像，根据成实像时，像距增大，像变小、变近的原则，即可得正确答案。
变小变小
［评析］：
同学们要熟练掌握凸透镜成像的基本规律。
例题2在做凸透镜成像的实验时，当在光屏上得到烛焰的像后，将凸透镜的下半部用不透光的黑纸遮住，这时光屏上的像将（）
Ａ、全部消失 Ｂ、下半部分消失
Ｃ、毫无变化 Ｄ、依然完整，但亮度减弱
［目标分析］：
本题主要考察照射到透镜上所有的光线，经透镜折射后，都汇聚于像点。
［解答］：
当部分光线被挡住后，其余光线仍汇聚于像点，像与原来相比，由于汇聚的光线减少，故亮度减弱。
答案为D
［评析］：
大家要清楚光线经凸透镜折射后的基本光路。
例题3 照集体相时，发现有些人没有进入镜头，为了使全体人员都进入镜头，应采取（）
A、人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一些
B、人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些
C、人不动，照相机离人近一些，镜头向前伸一些
D、照相机和镜头都不动，人站近一些
［目标分析］：
本题考查凸透镜成像的基本规律。
［解答］：
有人没进入镜头，说明所成的像太大。
若要使全体人员都进入镜头，必须使要成的像小一些，根据成像规律，像要变小，像距也须变小，而物距必须变大，即照相机离人远一些，镜头后缩一些。
答案为A
［评析］：
同学们要将照相机的成像情况与凸透镜的成像规律联系起来。
【实践创新】
１、在探究“凸透镜成像”的实验中，无论怎样移动光屏，在光屏上始终观察不到清晰的像，造成这种现象的原因可能是（多选） （ ）
Ａ、蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一水平线上
Ｂ、蜡烛距凸透镜距离大于焦距
Ｃ、蜡烛距凸透镜距离小于焦距
Ｄ、蜡烛距凸透镜距离等于焦距
2、在探究“凸透镜成像”的实验中：
应依次放置 、 和 ，且使它们的中心大致在 ，当实验进行了一段时间后，可以发现光屏上的像向
端移去。
3、在探究“凸透镜成像”的实验时，保持凸透镜的位置不
变，先后把烛焰放在ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｇ各点，如图11－2
所示，分别调整光屏的位置，则：
（１）把烛焰放在 点，光屏上出现的实像是最大的。
（２）把蜡烛放在 点，光屏上出现的烛焰是等大的像。
图11－2
（３）把蜡烛放在 点，在与物体同侧成正立放大的像。
4、五月的一天下午，阳光明媚，摄影师为八年级一班的全体同学拍摄了一张清晰的集体照之后，又要为每一个同学拍一张毕业照，则摄影师应（）
A、保持照相机与同学间的距离不变，拉长镜头
B、减小照相机与同学间的距离，镜头不动
C、增大照相机与同学间的距离，缩短镜头
D、减小照相机与同学间的距离，拉长镜头
【参考答案】
1、ACD
2、蜡烛凸透镜光屏同一高度上
3、
（1）d
（2）b（3）g
4、D
12.探究——同一直线上二力的合成
【知识链接】
1、几个力共同作用在一个物体上时，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力称为那几个力的合力。
2、如果已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向，称为力的合成。
【实验报告】
一、实验目的
1、通过探究，考察同一直线上两个力的合力与两个分力有什么关系。
2、通过探究，掌握同一直线上方向相同或相反的两个力的合成方法。
3、通过观察、探究，加深理解两个力合成的作用效果。
二、实验原理
1、本实验的原理是力的合成的概念。
2、实验中要将橡皮筋的可动端都拉到O点，以保证前后两次力的作用效果相同。
三、实验器材
木板，白纸，图钉若干，橡皮筋，两个细绳套（长短不相同），两个相同的弹簧测力计。
四、实验过程与方法
●设计实验
以橡皮筋为研究对象，使橡皮筋的一端固定，先用两个力（同一直线上）作用在橡皮筋的另一端，使其沿某一方向伸长至某一点，再用一个力作用于该端，并使它也沿该方向伸长至该点，以保证这一个力的作用效果与刚才的两个力共同的作用效果相同。
比较这一个力与刚才的两个力之间的关系。
●进行实验
1、先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉
将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上，
如图12－1所示。
2、用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细
绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位
置O，在白纸上记下O的位置并将两个力的大小记录
在表12－１中。
图12－1
3、换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到Ｏ点，记录下弹簧测力计的拉力
大小并填入表12－１中。
表12－1同一直线上同方向二力的合成
力的大小FN
方向
用两个弹簧测力计拉
F1=
F1+F2=
同向
F2=
用一个弹簧测力计拉
F=
4、用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，
用适当的力朝相反方向将橡皮筋拉到某一位置Ｏ′，如图
12－２，在白纸上记下Ｏ′的位置并将两个力的大小记录
在表12－２中。
5、换用一个弹簧测力计将橡皮筋也拉到Ｏ′点，
记录下弹簧测力计的拉力大小并填入表12－２中。
图12－２
表12－２同一直线上反方向二力的合成
力的大小FN
方向
用两个弹簧测力计拉
F′1=
F′1+F′2=
反向
F′2=
用一个弹簧测力计拉
F′=
●分析与论证
通过探究以及整理分析数据，可知：
沿同一直线作用的两个同方向的力，其合力方向
，大小是这两个力的；沿同一直线作用的两个反方向的力，其合力方向，大小是这两个力的
。
●评估
实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在同一直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行，观察时不仅要注意观察记录合力的大小，也要注意观察记录合力的方向。
●交流
各小组成员对比实践活动，互相交流后再思考：
若同一条直线上的多个力作用在同一物体上，该怎样合成呢？
五、注意事项
1、选择弹簧测力计时，让两个弹簧测力计对拉，选择示数相近的两个。
2、实验时，应使两个力在同一直线上，用力大小要适中。
【应用示例】
例题1把一个重为2N的苹果竖直向上抛出，苹果在空中受到重力和空气阻力的作用。
若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为F1、F2，则（）
A、F1可能小于F2B、F1可能等于F2
C、F1一定等于F2D、F1一定大于F2
［目标分析］：
本题考查同一直线上二力合成的规则
［解答］：
苹果在上升过程中所受的阻力f是向下的，与重力的方向相同，此时合力
F1=G+f；在下降过程中所受的阻力f是向上的，与重力的方向相反，此时合力F2=G-f。
因此F1一定大于F2。
故答案为D。
［评析］：
在求合力大小时，同学们一定要先弄清楚每个分力的大小和方向。
例题2水平面上一个物体分别受到向左F1和向右F2两个力的作用，开始时F1小于F2，当向左的力逐渐变大时，物体所受水平方向合力的大小（）
A、不断变大B、不断变小
C、先变大后变小D、先变小后变大
［目标分析］：
本题考查同一直线上方向相反的两个力的合力。
［解答］：
因为F1、F2方向相反，所以合力F=F2-F1，当F1逐渐变大时，合力F在不断的减小。
当F1大于F2时，合力F的方向向左，F=F1-F2，当F1不断变大时，合力F也逐渐变大。
故答案为D。
［评析］：
解答此类题目时，要注意两个分力的变化情况。
【实践创新】
1、F1、F2为同一直线上的两个力，它们的合力为F，下列关于F1、F2和F的大小及关系的说法中，正确的是（）
A、F不可能为零
B、F一定大于F1，也大于F2
C、F一定大于F1、F2中较小的那个力
D、F可能比F1、F2都小
2、一个人用200N的力竖直向上提起重150N的物体，物体收到的合力是N，方向是。
3、竖直上抛一个小球，小球上升和下降时受到空气阻力作用，阻力小于小球重力且不变，若小球上升时受到的合力是F1，下降时受到的合力是F2，则F1F2。
（填“大于”“小于”或“等于”）
4、一个物体始终只受到两个力F1和F2的作用，一开始物体处于静止状态，且F1=F2。
在t1时间内保持F1不变，只改变F2的大小，此过程中物体所受合力的方向始终与F1方向相同。
如图12-3中可以表示F2大小随时间变化的图像是（）
图12-3
【参考答案】
1、D
2、50竖直向上
3、大于
4、C
13探究——二力平衡的条件
【知识链接】`
1．平衡是物体处于静止或匀速直线运动状态.物体受多个力时的平衡称为多力平衡,最简单的是物体只受两个力的平衡,称为二力平衡。
无论是多力平衡还是二力平衡，其合力均为零。
2．二力平衡的条件：
（1）二力必须同时作用在一物体上；
（2）二力必须作用在同一直线上；
（3）二力大小必须相等；（4）二力方向必须相反。
简记为：
“同体”、“共线”、“反向”，“等大”，这四个条件缺一不可。
3．注意弄清一对平衡力与一对相互作用力的区别
一对平衡力是同一物体受到的等值、反向、共线的二个力；相互作用力虽然等值、反向，但它们分别作用在两个相互作用的物体上，受力物体是二个，是不能相互平衡的力。
【实验报告】
一、实验目的
研究作用在一个物体上的两个平衡条件。
二、实验器材
硬纸板，细线，钩码，滑轮（2个）。
三、实验过程与方法
●设计实验，进行实验
1、先按图13-1所示安装好实验装置。
2、在细线的两端悬挂相同的钩码，观察纸板是否静止。
_____________
纸板受到的两个拉力的大小有什么关系？
_________________。
方向有什么特点？
_______________________
3、扭转一下纸板，使两个力的作用线不在同一直线上，纸板是否静止？
__________,重新平衡后，两个力的方向有什么特点？
____________________。
4、在细线两端悬挂质量不相同的钩码，纸板是否静止？
______________________。
5、在纸板上任选其他两个孔系好线重复上述实验。
●实验结论
作用在同一物体上的两个力，如果它们大小____________，方向___________，且作用线在__________上，则物体就平衡。
●交流与评估
你觉得本实验还有什么地方需要改进？
四、注意事项
注意调整轮的高度，使纸板在被拉至悬空时下沿不要碰到桌面。
【应用示例】
在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。
如图13-2所示是可供选择的两种探究方案。
（1）图a的探究方案中研究对象是小卡片,图b的探究方案中研究对象是_____________;
（2）小明选择了图a所示的探究方案.他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后,就在两线端挂上钩码.这是用于探究两个力的______________和_________对物体平衡的影响;
（3）探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度,然后再松手.这样做的目的是用于探究不在_______________________上的两个力对物体平衡的影响.
（4）两个探究方案相比较,你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些?
为什么?
____________________________________________________.
［目标分析］本题主要对实验方案设计的考查.
［解析］1.正确选择研究对象是科学探究的一个重要环节.答案:
小车.
2.根据实验的目的,概括出这是用于探究两个力的大小和方向.
3.巧妙运用反证法说明两个力在同一直线上是二力平衡的条件之一.
4.对实验方案的评价,b方案中小车在水平方向受摩擦力的影响,故a方案较完善.
［评析］本题涉及“探究二力平衡条件”的思维过程，体现科学探究的严谨性。
【实践创新】
1．一台电视机放在水平桌面上，下述几对力中，彼此平衡的是（）
A．电视机受到的重力与电视机对桌面的压力
B.电视机受到的重力与桌面对电视机的支持力
C电视机对桌面的压力与桌面对电视机的支持力
D电视机对桌面的压力与桌面对地面的压力
2．在“研究二力平衡的条件”实验中，实验小组的同学们在光滑的水平实验桌上安装了如图13-3所示的实验装置。
（1）向两端的小盘加放砝码时，当两盘所放砝码质量__________时，木块恰好静止，此时说明两边绳对木块的拉力F1与F2的大小必然________,方向必然_______；它们是一对________（填“相等”或“不相等”，“相同”或“相反”，“平衡”或“不平衡”）。
（2）为了验证作用在同一个物体即木块上的两个拉力F1与F2在同一直线上，你将怎样操作实验？
3．假如也有一组同学做上述同一实验，获得如下实验数据：
实验序号
左边砝码质量m1g
右边砝码质量m2g
木块状态
1
5
6
静止
2
10
11
静止
3
11
10
静止
他们小组的同学分析实验现象及数据，共同得到的“一个物体在二力作用下保持静止的条件”的结论是：
这两个力的方向相反，并且在一条直线上，大小之差的绝对值是一个定值。
你认为他们的结论正确吗？
说出你的理由。
4、根据图13-4中照片提供的信息，请你对画面中的物体，提出一个关于物体的平衡问题的假设，并作出简要回答。
答案:
1.B2.
（1）相等相等相反平衡
（2）把木块沿水平方向扭转一个角度待木块静止后再用尺检测F1与F2是否在同一直线上3.不正确他没有考虑木块与桌面间的摩擦（或没有将木块放到光滑而且水平的桌面上）4.问题:
热气球在海面上空匀速飞行,它处于什么运动?
受到哪些力的作用?
这些力有何关系?
简答:
如热气球在海面上匀速飞行,它处于平衡状态;重力和浮力;是一对平衡力.
探究14——摩擦力的大小与什么有关
【知识链接】
1.摩擦力
（1）物理学中摩擦力的定义:
两个互相接触的物体,当它们发生相对运动或有相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。
（2）要明确摩擦力产生的条件是:
两个互相接触的物体;两个物体要发生相对运动或有相对运动的趋势;两物体间要有正压力。
（3）摩擦力的作用效果:
阻碍物体间的相对运动。
（4）摩擦力的方向:
在两物体接触处的切面上且与相对运动的方向相反。
2.滑动摩擦力大小的决定因素
①与物体间压力大小有关;
②与物体接触面的粗糙程度有关。
3.在人类生活的世界里,会遇到各种各样的摩擦,有些摩擦是有害的,有些摩擦是有益的,因此,人们需要增大有益摩擦和减小有害摩擦。
增大和减小摩擦的方法：
（1）增大的益摩擦的方法:
增加压力,使接触面更粗糙。
（2）减小有害摩擦的方法:
减小压力,使接触面更光滑;用滚动代替滑动;使物体间的接触分离。
【实验报告】
一、实验目标
1.探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
2.通过本次探究,初步体会科学研究中的控制变量法。
3.通过讨论和交流,培养合作学习的意识和态度。
二、实验原理
在水平方向上,物体只受到两个力的作用,分别是使物体向前运动的拉力和阻碍物体运动的滑动摩擦力.由于物体匀速运动,物体处于平衡状态,故滑动摩擦力等于拉力.只要测量出拉力的大小,即可知道滑动摩擦力的大小。
三、实验器材
长木板,木块,弹簧测力计,钩码,砂纸（或棉布）。
四、实验过程与方法
●设计实验:
影响滑动摩擦力的因素较多因此在探究过程中要设法控制实验条件（变量）.分别确定滑动摩擦力与每一个因素的关系.请写出控制变量的计划________________________
________________________________________________________________________
●进行实验
1.如图14-1甲所示，用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上匀速滑动，此时弹簧测力计的示数等于木块与木板间的滑动摩擦力，读出弹簧测力计示数F1填入表格。
2.如图14-1乙所示，把砝码放在木块上，以改变木板与木块间的压力，再用弹簧测力计水平匀速拉动木块，记下弹簧测力计示数F2，并与F1大小进行比较。
3.如图14-1丙所示，把棉布铺在木板上,改变接触面的粗糙程度,再用弹簧测力计水平匀速拉动木块,读出弹簧测力计示数F3,并与F1大小进行比较.
实验次数
实验条件
弹簧测力计的示数FN
1
2
3
●分析与论证
通过分析数据,可以得出结论:
滑动摩擦力的大小与两个物体的_________有关,还与___________的大小有关,接触面越______压力越_______,滑动摩擦力越_____________。
●评估
由于弹簧测力计本身重力的作用,为保证拉力水平,拉动木块时手要握住测力计的_____,拉木块时尽可能__________,指针不要颤动。
●交流与合作
各小组成员对比实验活动,总结出影响摩擦力大小的因素。
五、注意事项
由于弹簧测力计本身重力的作用,为保证拉力水平,拉动木块时手要握住测力计的外壳;拉木块时尽可能匀速,指针不要颤动.在毛巾表面拉动木块的实验中要注意将毛巾铺平并固定,否则毛巾的折皱对实验影响较大.
【应用实例】
例1．图14-2是某实验小组做的”探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验。
①实验中要求必须水平匀速拉动弹簧测力计,这样做的目的是:
______________________________________________________________
②分析甲、乙两次实验现象，可以得了出的结
______________________________________________________________
③分析乙、丙两次实验现象，能否得出一个科学的结论？
为什么？
______________________________________________________________
④分析甲、丁两次实验现象，可以得出的结论是：
［目标分析］
本题结合课本实验，考查实验原理及分析比较能力
［解答］1.实验时使弹簧测力计水平匀速拉动木块是利用了拉力与摩擦力是一对平衡力,故可以通过弹簧测力计的示数测出摩擦力的大小.
2.甲、乙两次实验中压力大小相等，而接触面的粗糙程度不相同，通过弹簧测力计的示数可知，摩擦力大上不等，在较粗糙的水平面上时摩擦力大，说明摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；
3.乙、丙两次实验中接触面的粗糙程度和压力都不同，故得不出结论。
4.甲、丁两次实验中压力相等，而两接触面的材料不同，测出的摩擦力不相等，故可得出摩擦力的大小与相互接触的两个物体的材料有关。
［评析］运用控制变量法,分析不同情景下哪些量是不变的,哪些量是变化的,从而归纳出结论.
【实践创新】
1．用弹簧测力计沿水平方向拉着一木块在水平木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为12N，此时木块所受的滑动摩擦力为________N，若将拉力增大，当弹簧测力计的示数变为20N时，木块受到的滑动摩擦力的大小为__________N。
2．清山同学要验证“在相同的条件下，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力的大小”这一结论，请你帮他设计一个实验，来证明这一结论的正确性。
3.清山和琪琪对“滑动摩擦力的大小与接触面积，接触面湿度是否有关”的问题进行探究，他们选择了一块各面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物体块为研究对象。
那么：
（1）实验肿所用到的测量工具是___________。
（2）在测量滑动摩擦力的大小时，必须让物块在水平面上做__________运动，才能使测出的拉力的大小与滑动摩擦力的大小_______________。
（3）表14-2为实验记录表格，通过分析表中序号为_________的实验记录，可得到的初步结论是：
滑动摩擦力的大小与______________无关。
表中序号为3，4，5的实验记录，则可说明滑动摩擦力的大小与__________有关。
表14-2
序号
接触面积S
接触面干湿程度
摩擦力fN
1
小
干
0．5
2
中
干
0．5
3
大
干
0．5
4
大
较湿
0．6
5
大
湿
0．8
4、从课本中我们已经知道:
两个相互接触的物体,
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