初中物理实验教案实用版.docx

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初中物理实验教案实用版

一、测量平均速度

【提出问题】：

在物理学中，用什么物理量描述物体运动的快慢？

在匀速直线运动中，速度的大小等于什么？

速度的计算公式和速度的单位是什么？

如何计算一个做变速运动的物体中时间t内的平均速度？

学生正确回答后，教师引出课题，这节课我们练习测量物体运动时的平均速度。

【设计实验】

1.实验原理；

2.测量平均速度需要测量哪些物理量？

3.测量路程需要什么仪器？

测量时间需要什么仪器？

【进行实验】

1．实验介绍

（1）明确实验目的，实验原理。

实验目的：

是练习用刻度尺和秒表测变速运动物体的平均速度；实验原理：

t/s=v，需要测量的是小车通过的路程和通过这段路所用的时间。

（2）了解实验仪器，学习使用秒表

提问：

使用刻度尺时应注意什么？

学生观察：

秒表的最小刻度，量程和零刻线。

练习使用秒表。

（3）介绍实验步骤

（4）①先把金属片固定在斜面的下端的一个整刻度处，再在斜面的上端选一个合适的整刻度作为每次小车的起点，并用刻度尺量出起点到终点的距离S1；

②让小车的前端与斜面的起点对齐，用秒表测出小车从起点到终点所用时间t1；

③再将金属片向上移动一段距离并重新固定，量出起点到新终点的距离S2；

④用秒表测出小车从起点到新终点所用时间t2；注意每次都让小车由静止自由滑下。

2．学生实验，教师巡视

【评估与交流】

（1）将几组学生填写好的实验表格（投影片）展示出来，对比每组数据，计算出的V1，V2，V3是否相等。

（2）物体作变速运动,在两段路中的速度分别是v1,v2.有位同学认为，这个物体整个路程的平均速度v=v1+v2/2，空虚计算方法是否正确？

说说你的意见。

二、温度计测量水的温度（水的沸腾）

【提出问题】

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？

【猜想或假设】

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。

【设计实验】

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。

所需器材：

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

【进行实验】

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。

时间/min

0

1

2

3

4

5

…

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。

【分析和论证】

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。

【评估与交流】

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？

三、光反射时的规律

【提出问题】

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？

【猜想或假设】

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。

【设计实验】

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。

所需器材：

平面镜、白纸板、激光笔、直尺、水彩笔、量角器

【进行实验】

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。

实验次数

入射角i

反射角r

第一次

第二次

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

【分析和论证】

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。

【评估与交流】

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？

四、平面镜成像的特点

【提出问题】

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？

【猜想或假设】

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。

【设计实验】

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。

所需器材：

玻璃板、大白纸、水彩笔、直尺、火柴、两支相同的蜡烛

【进行实验】

实验步骤：

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？

【分析和论证】

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。

【评估与交流】

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？

五、凸透镜成像的规律

【提出问题】

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？

【猜想或假设】

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。

【设计实验】

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。

所需器材：

凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、刻度尺、光具座（或直接利用水平桌面）

【进行实验】

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：

实验次数

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

【分析和论证】

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）

像的正倒

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

照相机

U=2f

倒立

等大

实像

V=2f

F

倒立

放大

实像

v>2f

投影仪

U=f

不成像

0

正立

放大

虚像

v>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。

【评估与交流】

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？

六、用天平测量物体的质量

【实验目的】学习使用托盘天平测量固体和液体的质量，熟悉使用天平的步骤和规则。

【实验器材】托盘天平和砝码、体积相同的长方形木块、铝块、铁块、墨水瓶和水

【实验步骤】

1、把天平放在水平平台上，观察天平的最大称量以及游码标尺上的最小刻度值。

2、把游码放在标尺的零刻度处，调节横梁右端的螺母，使横梁平衡。

（空调平衡）

3、把长方形木块（铝块、铁块）放在左盘里，向右盘里加砝码，并移动游码，直到横梁恢复平衡。

4、计算出右盘中砝码的总质量再加上游码所对的刻度值，得出被测物体的质量，填入记录表中。

每称量完一个物体，都要把砝码放回盒中。

5、用天平称出一墨水瓶水的质量：

（1）先称出空墨水瓶的质量；

（2）墨水瓶装满水后，称出墨水瓶和水的总质量；

（3）用瓶和水的总质量减去空瓶的质量就得到一墨水瓶水的质量；

（4）将以上测量得到的质量数据分别填入记录表中，再把砝码放回盒中。

【实验记录】

被称物体名称

木块

铝块

铁块

空墨水瓶

装满水的墨水瓶

墨水瓶中的水

物体的质量m/g

【实验思考题】

1、用天平能直接称量1cm棉线的质量吗？

怎样才能称出1cm棉线的质量？

答：

拿20-30根同样是1cm的棉线放到天平上去称量，称出的质量除以1cm棉线的根数，就得出了1cm棉线的质量。

（这叫累积法）

2、所称量的铝块、铁块体积相同，但质量却不同，铁块的质量较大。

3、在称量时，若天平的指针在轻微地摆动，你如何判断天平是否平衡？

答：

看指针在分度盘上左右摆动，如果左右摆动的格数相同，则天平就是平衡的。

4、地球上质量为1kg的物体在宇宙飞船中还是1kg吗？

宇航员在飞船中可以用天平称量这个物体的质量吗？

答：

是1kg，但在飞船中不能用天平称量，因为物体处于失重状态。

七、测量物质的密度

【提出问题】

1、体积相同的铁块和铝块的质量相同吗？

2、体积不同的铁块的质量相同吗？

3、同种物质的质量与体积的关系如何？

4、如何测定固体和液体的密度？

【猜想或假设】

1、体积相同的不同物质的质量不同。

2、体积不同的同种物质的质量不同。

3、同种物质的质量与体积的比值一定。

【设计实验】

1、取两个体积相同的铁块和铝块，分别测出它们的质量，并比较它们质量的大小。

2、取三个体积不同的铝块，分别测出它们的质量和体积，并分别计算它们的质量和体积的比值，再进行比较。

所需器材：

天平和砝码、量筒、石块、玻璃杯、水、盐水、细线

【进行实验】

1、测定体积相同的铁块和铝块的质量

名称

质量（m/g）

铁块

铝块

2、取三个体积不同的铝块，分别用天平测出它们的质量，用直尺测出边长后计算出它们的体积，并列出表来，然后以体积V为横坐标、以质量m为纵坐标。

在方格纸上描点，再把这些点连起来。

m/g

V/cm

铝块1

铝块2

铝块3

3、测石块的密度

（1）用天平测出小石块的质量。

（2）在量筒中倒入适量的水，记下水的体积。

（3）用细棉线系好小石块放入量筒的水中，记下水上升的体积。

（4）把实验记录的数据填入下表，并计算出石块的密度。

物理量

M石/g

水的体积V1/cm3

放入石块后水的体积V2/cm3

石块的体积

V石=（V2-V1）/cm3

石块的密度ρ/（gcm-3）

数据

4、测食盐水的密度

（1）测出玻璃杯和食盐水的总质量。

（2）把一部分食盐水倒入量筒中记下体积。

（3）测出剩余的食盐水和杯的总质量。

（4）把实验记录的数据填入下表，并计算出食盐水的密度。

物理量

食盐水的质量m1/g

剩余盐水和杯的质量m2/g

盐水的质量m/g

盐水的体积

V/cm3

盐水的密度ρ/（gcm-3）

数据

【分析和论证】

1、分析实验1得出的结论是：

。

2、分析实验2得出的结论是：

。

【评估与交流】

讨论测量液体密度应注意什么？

八、使用弹簧测力计测量力

【实验目的】

学习正确使用弹簧测力计的方法。

【实验器材】

弹簧测力计、木块、长木板、头发丝

【实验步骤】

1、观弹簧测力计的量程（最大刻度），认清每一小格表示多少牛。

检查弹簧测力计不受力时，指针时否指在零刻度处。

2、用手拉弹簧测力计的挂钩，使指针指到1N、5N、10N等处，感受一下1N、5N、10N的力有多大。

3、在弹簧测力计的挂钩上挂一个质量已知（约1kg）的物体，读出拉力的大小填入记录表中。

察

4、在水平放置的长木板上，用弹簧测力计拉木块匀速前进，读出拉力的大小填入记录表中。

5、在倾斜放置的长木块上，用弹簧测力计拉着木块沿木板匀速上升，读出拉力的大小填入记录表中。

6、把一根头发拴在弹簧测力计的挂钩上，用手拉头发，逐渐加大拉力，读出头发被拉断时拉力的大小，填入记录表中。

【实验记录】

弹簧测力计的使用情况

挂质量约1kg的物体

拉木块水平匀速前进

拉木块沿倾斜木板匀速上升

挂钩上拴一根头发，当头发被拉断时

拉力F/N

【评估与交流】

能否用弹力橡皮筋制作测力计？

为什么？

九、重力的大小跟什么因素有关

【提出问题】

重力的大小与什么因素有关？

【猜想或假设】

重力的大小与物体的质量有关。

【设计实验与进行实验】

1、照图23-1那样，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，记录在下面的表格中。

质量m/kg

重力G/N

2、在图23-2中，以质量为横坐标、重力为纵坐标描点。

连接这些点，你发现它们落在一条什么样的曲线或直线上？

你认为重力与质量之间有什么关系？

所需器材：

弹簧测力计、钩码若干、坐标纸

【分析和论证】

1、通过实验得出结论：

物体所受的重力跟它的质量成正比。

2、重力与质量的比值大约是9.8N/kg。

如果用g表示这个比值，重力与质量的关系可以写成G=mg

十、摩擦力的大小跟什么因素有关

【提出问题】

1、滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？

2、如何增大有益摩擦，减小有害摩擦？

【猜想或假设】

1、滑动摩擦力的大小可能与压力大小和接触面粗糙程度有关。

2、滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关。

【设计实验】

1、取一方木块及长方形的长木板、毛巾、玻璃板，用弹簧称拉着方木块在三种表面上做匀速直线运动，测出拉力的大小即为摩擦力的大小，并比较摩擦力的大小。

2、把木块放在木板上，加上砝码，再拉着木块在木板上做匀速直线运动，测出拉力的大小即为摩擦力的大小，并与第一次实验比较。

3、把木块侧放在木板上，再拉着木块在木板上做匀速直线运动，测出拉力的大小即为摩擦力的大小，并与第一次实验比较。

所需器材：

弹簧测力计、长方体方木块、长木板、毛巾、玻璃板、砝码、细线

【进行实验】

1、分别测出木块在长木板、毛巾、玻璃板上做匀速直线运动时的摩擦力大小，将结果记入表格。

2、在木块上另上砝码后，再测出木块在木板上做匀速直线运动时的摩擦力大小，将结果记入表格。

3、把木块侧放在木板上，再测出木块做匀速直线运动时的摩擦力大小，并将结果记入表格。

次数

压力大小

接触面

摩擦力大小（N）

1

木块重

木板

2

木块重

毛巾

3

木块重

玻璃板

4

木块加砝码重

木板

5

木块重（侧放）

木板

【分析和论证】

1、分析比较实验1、2、3可得：

。

2、分析比较实验1、4可得：

。

3、分析比较实验1、5可得：

。

4、归纳得出滑动摩擦力的大小与有关，与无关。

【评估与交流】

1、在测量滑动摩擦力大小时必须注意什么？

当速度不一样时摩擦力大小有没有变化？

2、如何测滑动摩擦力的大小？

十一、阿基米德原理

【提出问题】

1、同样大小的石块和木块，投入水中，石块下沉，木块上浮，哪个受到的浮力大？

铁块投入水中会下沉，而铁做成船之后，却能浮在水面上，为什么？

2、浮力的大小与哪些因素有关？

【猜想或假设】

1、浮力的大小可能与物质的种类有关。

2、浮力的大小可能与物质的体积有关。

3、浮力的大小可能与物质浸入的深度有关。

4、浮力的大小可能与排开液体所受的重力有关，也就是与V排和ρ液有关。

【设计实验与进行实验】

1、选择体积相同的实心铁块和铝块，比较铁块和铝块浸没水中所受浮力的大小，来验证猜想1是否正确。

实验步骤：

（1）

（2）

（3）

……

2、取一些橡皮泥，先揉成团，测出其浸入水中的浮力，然后展开做成盒形，测出其所受的浮力并把两次测得的浮力大小与橡皮泥的重量相比较，验证猜想2是否正确。

实验步骤：

（1）

（2）

（3）

……

3、取一铁块测出其浸入水中不同深度所受的浮力并比较浮力的大小，验证猜想3是否正确。

实验步骤：

（1）

（2）

（3）

……

4、测出浸没入水中的石块所受的浮力跟它排开的水重有什么关系。

实验步骤：

（1）

（2）

（3）

……

5、测出浮在水面上的木块所受的浮力跟它排开的水重的关系。

实验步骤：

（1）

（2）

（3）

……

以上4、5实验验证猜想4是否正确。

所需器材：

弹簧测力计、大烧杯、接水小桶、自来水、盐水、体积相同的实心铁块和铝块、金属牙膏皮（或橡皮泥）、细线

【分析和论证】

由以上实验得出的结论是：

1、

2、

3、

4、

【评估与交流】

1、由实验得出的结论能普遍适用吗？

如何评估实验的准确性？

2、做以上实验要注意什么？

只在水中做行吗？

3、你在实验中遇到什么困难？

如何减少实验误差？

4、阿基米德定律适用于气体中物体所受浮力大小的计算吗？

表达式如何？

【探究拓展】

1、弹簧秤法测浮力大小——适用于ρ物>ρ液

（1）测出物体在空气中的重为G1

（2）测出物体在水中的重为G2

F浮=G1-G2

2、平衡力法——适用于ρ物≤ρ液

（1）当物体悬浮或漂浮在液体中时，受重力和浮力作用。

（2）因为物体静止所受的重力和浮力是一对平衡力，则有F浮=G物

3、压力差法

F浮=F向上-F向下

形状规则的正方体物块浸入密度为ρ的液体中，如图26-1所示。

上表面距液面为h，正方体边长为l。

上表面所受压强：

P=ρgh

上表面所受压力：

F=PS=ρghl2

下表面所受压强：

P’=ρg（h+l）

下表面所受压力：

F’=P’S=ρg（h+l）l2

F浮=F’-F=ρg（h+l）l2-ρghl2=ρgl3

又因为V排=l3，所以F浮=ρgl3=ρgV排

即为阿基米德原理求出的浮力。

十二、研究杠杆的平衡条件

【提出问题】