实验学案示例.docx
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实验学案示例
实验八：
探究平面镜成像的特点
提出问题
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?
设计和进行实验
图2是物理课本《光的反射》中节选的实验内容。
图2图4.3-2探究平面镜成像的装置
照图4.3-2那样，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。
沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。
把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。
再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。
这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。
在纸上记下这两个位置。
实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。
移动点燃的蜡烛，重做实验。
用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，将数据记录在表中。
分析和论证
次数
蜡烛到平面镜的距离/cm
蜡烛的像到平面镜的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
10
10
2
15
15
3
20
20
以上为某组的实验数据，分析数据以及观察到的现象，你认为蜡烛及蜡烛的像在位置上有什么关系?
它们的大小有什么关系?
蜡烛到平面镜的距离等于蜡烛的像到平面镜的距离，它们的大小相等。
评估和交流
1.探究过程中，为什么用透明玻璃板代替平面镜？
1.采用透明玻璃板代替平面镜，由于玻璃板既能成像，又能透过它观察到后面的物体，这样就巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题，便于找到像的位置。
2.为什么选用两支完全相同的蜡烛？
2.便于确定像的位置和比较像与物的大小。
3.实验中刻度尺、白纸的作用是什么？
3.实验中使用刻度尺是为了测量像与物到平面镜的距离；使用白纸是为了在白纸上标注镜面、物、像的位置。
4.寻找前支蜡烛的像时，眼睛应该在前支蜡烛还是后支蜡烛的一侧观察？
将光屏放在前支蜡烛的像的位置时，能否在光屏上看到前支蜡烛的像？
这说明了什么？
后支蜡烛与前支蜡烛的像能够完全重合，这又说明了什么？
4.寻找前支蜡烛的像时，眼睛应该在前支蜡烛一侧观察。
将光屏放在前支蜡烛的像的位置时，在光屏上看不到前支蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像。
后支蜡烛与前支蜡烛的像能够完全重合，这又说明了像与物的大小相等。
5.如果点燃竖直放在水平桌面上的前支蜡烛，在玻璃板后面的桌面上无论怎样移动后支蜡烛，都无法与前支蜡烛的像完全重合，其原因是什么？
5.玻璃板和桌面不垂直（或玻璃板没有竖直放好）。
6.实验中，可以观察到前支蜡烛在玻璃板中的像以及透过玻璃板看到后支蜡烛的像，它们的形成原因是否相同？
6.前者是光的反射，后者是光的折射。
7.实验中若测得的物体和像到玻璃板的距离不等，可能的原因有哪些？
7.玻璃板没有竖直放好；后支蜡烛和前支蜡烛在玻璃板中的像没有完全重合;玻璃板有厚度；测量长度时存在误差等。
8.将点燃的蜡烛置于玻璃板前某一位置，分别测出物体和像到玻璃板的距离，得出实验结论之一：
“物体和像到镜面的距离相等。
”你认为这种方法是否合理？
理由是什么？
8.不合理，只凭一组实验数据得出结论，不具有普遍性。
9.在玻璃板的同一侧，有时通过玻璃板会看到同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是什么？
如何避免这种情况的出现？
9.产生原因:
玻璃板较厚，朝着观察者的两个面对光同时发生反射，每个面各成一个像。
措施:
选用较薄的玻璃板进行实验。
10.该实验最好是在较昏暗的环境下进行还是在较明亮的环境下进行？
如果实验中选用棋子A、B代替前后两支蜡烛，但发现A在玻璃板中的像很不清晰，此时可采取用光照亮的办法，那么该照亮哪个棋子？
10.该实验最好是在较昏暗的环境下进行。
如果棋子A在玻璃板中的像很不清晰，此时可采取用光照亮棋子A。
11.如图3是小丽组经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。
小丽她们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息并得出实验结论？
11.为了探究像与物的位置关系，可以连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，分别测量两点到镜面的距离（或将纸沿镜面所在的位置对折，判断像与物两点是否重合）。
具体为：
用刻度尺量出A和A＇、B和B＇、C和C＇到镜面的距离；看A和A＇、B和B＇、C和C＇到镜面的距离是否相等。
12.小丽发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。
你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？
说出你的理由。
12.使用方格纸可以更加准确地确定像和物的位置。
实验十：
探究凸透镜成像的规律
提出问题
凸透镜成像时，像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系?
设计和进行实验
图1是物理课本《凸透镜成像的规律》中节选的实验内容。
用一支蜡烛作为发光物体，一块白色硬纸板作为屏，研究烛焰的成像情况（图5.3-2）。
把蜡烛放在较远处，调整光屏到凸透镜的距离。
使烛焰在屏上成清晰的实像。
观察实像的大小和正倒，测出物距u和像距v（像到凸透镜的距离）。
把蜡烛向凸透镜移近几厘米，放好后重复以上操作。
继续向凸透镜移动蜡烛并调整光屏的位置，你总能在屏上得到蜡烛的像吗？
撤去光屏，从光屏一侧向透镜方向看去，能否观察到蜡烛的像？
像在什么位置？
图5.3-2探究凸透镜成像规律的装置
图1
分析和论证
焦距
次数
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
虚实
大小
倒正
f=10cm
1
45
13
实像
a.
倒立
2
30
15
3
18
22
实像
放大
b.
4
16
25
5
8
…
c.
放大
正立
6
5
…
（1）表格中有几项内容漏写了，请你帮助填补：
a.；b.；c.。
（1）缩小倒立虚像
（2）实验过程中小欣观察到第2次所成的像（选填“大于”、“等于”或“小于”）第1次所成的像。
（2）大于
（3）当把蜡烛调到距离透镜8cm的位置时，小欣发现无论怎样移动光屏，光屏上始终得不到像。
为了观察到这时所成的像，眼睛和蜡烛应该在凸透镜的（选填“同”或“异”）侧。
（3）异（即透过透镜看蜡烛可以看到正立放大的虚像）
评估和交流
1.实验中如何粗略测量凸透镜的焦距？
你还有哪些测量凸透镜焦距的方法?
1.方法一:
让凸透镜正对太阳光，拿一张纸在透镜的另一侧来回移动，直到纸上的光斑变的最小、最亮，测出凸透镜到这个最小、最亮光斑的距离就是凸透镜的焦距。
方法二:
用一发光小灯泡沿凸透镜的主光轴移动，当经透镜
射出的光为平行光时，测出小灯泡到凸透镜的距离，即为凸透镜的焦距。
方法三:
透过凸透镜看书上的“字”，移动凸透镜，当刚好看不见“字”时，测出凸透镜到“书”的距离，即为凸透镜的焦距。
2.为使烛焰的像成在光屏的中央，实验中对烛焰、凸透镜和光屏的调整有何要求?
2.在光具座上从左向右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，并调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。
3.在探究凸透镜成像的实验中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上得到如图2所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应怎样调节?
实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应将光屏怎样移动?
3.如果烛焰的像成在光屏的上端，有三种调整办法:
（1）将光屏向上移动；
（2）将蜡烛向上移动;（3）将凸透镜向下移动。
由“物体发出的光经过光心传播方向不改变”可以得出凸透镜成实像时，如果物体下移，则像将向上移动;同理物体向其他方向移动时，像都是向相反方向移动，从这里也能得出要使像成在光屏的中央，需要三者中心在同一条直线上。
可见，实验一段时间后蜡烛变短，光屏上的像将向上升，光屏向上移动。
4.实验记录时，除了记录焦距、物距和像的性质外，还应记录;
4.像距
5.实验中怎样判断光屏上的像是否最清晰？
5.无论增大或减小像距，像均会变模糊。
6.若点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是哪些原因造成的？
6.蜡烛放在了凸透镜焦点以内；或蜡烛放在了凸透镜的焦点处；或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度；或凸透镜能成实像，但由于物距较小，像距较大，光屏调不到像所在的位置。
7.实验时，相对于光具座的长度，凸透镜的焦距不宜过大，如果过大，可能使实验中某些步骤无法完成，为什么？
7.实验时要观察各种条件下的成像情况，如果凸透镜的焦距过大，当物体靠近凸透镜时（仍在一倍焦距外），像距很大，即使光屏移动到光具座的终端，可能也接收不到像。
8.实验中，若将凸透镜的一部分用遮光板遮住，光屏上的像发生什么变化？
8.凸透镜成实像时，物体上每个点都射出无数条光线通过凸透镜后会聚成像点，凸透镜被遮住一部分后，来自该点的光线能通过凸透镜的少了一部分，但仍有很多条，所以仍可以成完整的像，只是亮度减弱了一些。
9.小明创造性地用发光二极管镶嵌在白色的板上代替蜡烛作光源进行实验，请你分析用二极管代替蜡烛的好处？
9.用发光二极管代替蜡烛，是为了更安全（不易发生火灾），且二极管亮度更高，成像更清晰。
10.实验中，当凸透镜成实像时，如果把一个近视眼镜放在物体和凸透镜之间，则光屏应向什么方向移动，才能在光屏上重新得到清晰的实像？
10.近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光有发散作用，像点是折射光线的会聚点，当入射光线发散一些后，折射光线的会聚点肯定要远离凸透镜一些，所以光屏应远离凸透镜。
11.小龙想探究凸透镜成像特点时，蜡烛火焰在光屏上成的像左右是否颠倒?
请你帮他设计实验。
11.本题为开放题，将两个蜡烛并排放置且烛焰高度不同，然后观察光屏上两个烛焰像的情况即可。
（或用嘴轻轻地吹烛焰使其左右摆动，然后观察光屏上烛焰像的变化情况；或用物体在烛焰前挡住左侧或右侧一部分火焰，然后观察光屏上烛焰像的变化情况。
）
实验六：
探究水沸腾时温度变化的特点
由于有些时候所有问法都编到一个题中有些牵强我也会适当补充
提出问题：
你认真观察过水的沸腾吗?
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？
猜想和假设：
A.液体沸腾时温度不断升高；B.液体沸腾时温度保持不变；……
设计和进行实验
图6是物理课本《汽化和液化》中节选的实验内容。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
分析和论证
表中为某小组的实验记录：
（1）根据记录的数据，在坐标系中画出温度随时间的变化图象。
（2）分析数据和图象可知，水沸腾时，温度（“逐渐升高”、“保持不变”或“逐渐降低”）；停止加热，水不能继续沸腾，说明沸腾过程中水需要继续（填“吸热”或“放热”）。
（3）从记录数据可得出的结论是：
沸腾前，水的温度（“升高”“不变”或“降低”），沸腾过程中，水的温度（“升高”“不变”或“降低”），此时水的沸腾的温度为℃，水在沸腾过程中温度不变，表明一切液体在沸腾时都有确定的温度，这个温度叫。
水在沸腾时需要（“吸热”“放热”），为了探究是否需要吸热，应该。
此时的大气压（“大于”、“等于”或“小于”）l标准大气压。
沸腾一段时间后，撤去酒精灯，发现水停止沸腾，这时一组同学用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，如图乙所示，结果发现水又重新沸腾了，这是因为；
（1）
（2）保持不变吸热（3）升高不变水的沸点随气压的减小而降低
评估和交流
1.该实验需要哪些测量工具?
需要测量的物理量是？
1.实验需要测量水的温度和加热所用的时间，测量工具分别是温度计、钟表（计时器）。
2.实验过程中，依据什么现象可以判定水开始沸腾?
若图7中（a）和（b）为水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况，其中哪个图是水沸腾时的情况，这是一种剧烈的现象（填物态变化名称）？
烧杯上方出现的“白气”是水蒸气（填物态变化名称）形成的。
如图B所示，在加热过程中，会看到从烧杯底部逐渐出现一些较大的气泡，有些气泡没有上升到水面就消失了，这些气泡里也含有一些水蒸气，气泡里的水蒸气去哪里了？
（请利用物态变化的知识说明）
2.水的内部产生的大量气泡，上升到水面破裂。
（a）中的气泡在上升过程中体积逐渐增大，所以是沸腾时的现象;（b）中的气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以是沸腾前的现象。
液化成水回到水中
3.下面是《探究水沸腾时温度变化的特点》的实验步骤：
A.水的温度升到90℃左右，每隔1min记录一次水的温度，直到水沸腾后继续加热4min；
B.用酒精灯给盛了水的烧杯加热，注意观察温度计的示数；
C.把适量的温水倒在烧杯里，把烧杯放在铁架台的石棉网上，把温度计插入水中；
D.把实验数据记录在表格里；
E.停止加热后，继续每隔1min记录一次水的温度，到水温降到96℃左右为止。
请将各步骤的序号按正确操作顺序进行排列。
3.CBAED
4.实验中确定水的沸点的方法是什么？
4.对水加热的过程中，水的温度升高到一定程度后保持不变，并且水中有大量气泡生成，则此时水的温度就是水的沸点。
5.探究结束后，四位同学分别交流展示了自己所绘制的温度和时间的关系曲线，如下图所示。
其中能正确反映研究水沸腾过程中温度随时间变化关系的是哪个图？
5.B因为水沸腾前，温度逐渐升高;沸腾后，温度保持不变。
6.实验中为了适当缩短实验时间，可以采取哪些措施？
6.水加热的时间比较长，可能是水的初温太低，或水太多，为了减少实验时间，可以
（1）适当减少水的质量；
（2）提高水的初温，如用热水代替冷水；（3）适当加大酒精灯的火焰；（4）沸腾前加热的过程中，在烧杯上加盖纸板等。
7.实验结束后，同学们在交流时，发现各自测出的水的沸点大都不是100℃，可能的原因是什么？
7.水沸腾时的温度不是100℃，可能是此时气压不等于1标准大气压，因为水的沸点与水面上的气压有关，水面上的气压低于1标准大气压时，水的沸点低于100℃;当杯口的盖密封较严时，水面上的气压高于1标准大气压，水的沸点会高于100℃。
也可能是水中有杂质，还可能是温度计不准确等。
8.实验中烧杯上盖有纸板，请说明盖纸板与不盖纸板相比较有哪些不同？
烧杯上盖有纸板，除了可以减少热损失、缩短加热时间外，盖纸板的另一作用是什么？
8.盖纸板后，可以减少水的热量散失，缩短加热时间;由于水面上的气压升高，因此水的沸点升高。
纸板的另一作用是固定温度计，防止温度计的玻璃泡碰到烧杯壁（防止水蒸气液化而影响读数）。
9.有的小组发现自己实验中的水比同时开始实验的邻组同学的水先沸腾。
你认为水提前沸腾的原因可能是什么?
9.水的质量比邻组小。
10.小明发现撤去酒精灯后水未停止沸腾，试分析其原因。
10.烧杯底和石棉网的温度高于水的沸点,水可以继续吸热。
11.实验中使用的温度计是利用液体的性质制成的，本实验应使用__________（水银/酒精）温度计。
（水银沸点357℃，酒精沸点78℃）安装实验器材时应按照____________（“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行。
热胀冷缩水银自下而上
12.a、b两杯水加热至沸腾两小组根据实验记录数据得到的a、b两种不同图象原因是。
水的质量不同
13.根据图像可知水的沸点为.沸腾前，水温变化快慢的特点是，形成这种特点的主要原因.
99先快后慢温度升高，加快了汽化；与环境的温差变大，加快散热
实验三十一：
测量小灯泡的电功率
设计和进行实验
按照如图1所示的电路图连接电路，分别测量以下三种情况下小灯泡的实际功率。
（1）使小灯泡两端的电压等于额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它的额定功率。
（2）使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它的实际功率。
（3）使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，测量它的实际功率。
分析和论证
小明组测的是额定电压为2.5V小灯泡的电功率，记录的数据如下所示:
电压U/V
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.2
0.22
0.25
0.28
电功率P/W
0.3
0.44
0.625
0.84
灯泡发光情况
很暗→暗→正常发光→很亮
（1）请根据实验数据在图2中作出小灯泡的U-I图象。
（2）分析实验数据得出:
小灯泡的发光亮度是由灯泡的决定的，且灯泡的越大，灯泡发光越亮。
分析图象可知，灯泡的额定功率为W。
分析图象还可以看出，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐（填“变大”或“变小”）。
从物理学角度分析是因为。
（1）图略
（2）实际功率实际功率0.625变大灯丝电阻随温度升高而增大
评估和交流
1.实验中多次测量的目的是。
1.测量小灯泡在不同电压下的电功率,并进行比较
2.连接电路时，开关应；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于图3中的（填“左”或“右”）端。
2.断开左
3.小明在测量小灯泡的额定功率时，选用额定电压为3.8V、电阻约为10Ω的小灯泡一个，电压为6V的铅蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、规格为“5Ω0.3A”和“20Ω1A”的滑动变阻器和开关各一个，导线若干。
实验中。
电压表的量程应选V；电流表的量程应选A；滑动变阻器应选规格是的。
3.0～150～0.6“20Ω1A”
4.在检查仪器时，发现电流表指针如图4所示，则接下来的操作是。
4.电流表校零
5.闭合开关，移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图5所示，其读数为V；要获得3.8V小灯泡额定功率的数据，滑片P应向2问图中的（填“左”或“右”）端移动。
图4图5
5.2右
6.若要测量3.8V小灯泡的额定功率，应先调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为V，测出电路中的电流如图6所示，为A，则小灯泡的额定功率约为W。
6.3.80.41.52
7.小红在实验室重新找到一只电流表，并按电路图连接电路时，发现电流表示数如图7所示，出现这种现象的原因是。
图6图7
7.电流表的正负接线柱接反了
8.小宜同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，改变接入电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，如下表所示：
老师认为小宜同学通过三次测量得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误，为什么？
8.因为额定功率是用电器在额定电压下的功率，当滑动变阻器连入电路的阻值变化时，灯泡两端的实际电压发生变化，实际功率是变化的，多次测量求平均值算出的功率不是额定功率。
9.小华为了得到比较准确的小灯泡额定功率，她用同一套器材做了三次实验（她将电压表调到3.8V），获得三组数据，并对三组数据进行了处理，如下表所示：
（1）她测得功率有差异的主要原因是。
（2）这样处理数据的方法是否正确？
；其理由是。
9.
（1）灯泡的电阻随温度的变化而变化
（2）不正确功率不能取平均值
10.小明按电路图连接电路，当连完最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。
检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处：
（1）；
（2）。
10.
（1）连线时，开关没有断开
（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大位置
11.小丽同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是（填字母序号）。
A.检查电路是否断路B.更换小灯泡C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
11.C
12.实验过程中，有些小组的小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏。
为了避免灯丝烧断，请提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项：
。
12.调节滑动变阻器保证电压表的示数低于或等于额定电压，防止小灯泡烧坏
13.某同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是。
13.滑动变阻器电阻丝两端的两个接线柱接入电路，相当于定值电阻
14.某同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很亮且不变，可能的原因是。
14.滑动变阻器金属杆两端的两个接线柱接入电路
15.若电路连接正确，电压表、电流表、滑动变阻器均可正常使用，在实验中闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯泡亮度变化，但电压表示数始终达不到灯泡的额定电压，则可能的原因是。
改变这种现象可以采取的相应措施。
15.电源电压太低更换新电池或增加电池节数
16.闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是（写出一种即可）。
16.小灯泡灯丝断了或接触不良
17.如果电压表的0～15V量程被损坏，只有0～3V量程能正常使用，要求利用原有器材测出3.8V小灯泡的额定功率（电源电压为6V）。
请写出正确的操作方法。
17.将电压表并联在滑动变阻器的两端，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.2V时，灯泡正常发光，读出此时电流表的示数，即可计算小灯泡的额定功率。
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