初二物理探究与实验总结.docx
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初二物理探究与实验总结
学案初二物理期末复习
专题二探究与实验总结
解读“控制变量法”：
物理学中有些问题与多种因素（即多个变量）有关，对这类问题我们可以采用控制因素（变量）的方法，即把多个因素的问题转变为多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这类方法叫做控制变量法。
控制变量法解题的一般步骤：
先确定题目中提出的问题与哪些因素有关。
（1）研究的问题与两个因素有关：
控制其中一个因素，分析另一个因素对提出问题的影响，然后得出结论。
（2）研究的问题与三个因素及三个以上因素有关：
必须要控制其中两个量或多个量不变，分析另一个量的变化，对所研究问题的影响，才能得出正确的结论。
题目
（一）：
阻力对物体运动的影响（牛顿第一定律）
器材：
木板，毛巾，棉布，小车。
步骤：
（１）让同一小车从同一斜面同一高度由静止开始滑下，滑到铺有毛巾的平面上，观察小车运动的距离。
（２）让同一小车从同一斜面同一高度由静止开始滑下，滑到铺有棉布的平面上，观察小车运动的距离。
（３）让同一小车从同一斜面同一高度由静止开始滑下，滑到木板平面上，观察小车运动的距离有何变化。
列表：
结论：
平面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到的摩擦阻力越小，速度减小得越慢。
推理：
如果运动物体不受力，它将保持匀速直线运动状态运动下去。
提示：
（1）让同一小车从同一斜面同一高度由静止开始滑下，目的是为了保证小车到达水平面上的初始速度相同。
（2）木板1、木板2也叫做不同物体的表面，例2。
题目
（二）：
二力平衡条件
器材：
小车，2个小盘，钩码，细绳，光滑的水平桌面。
步骤：
（1）把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的小盘里加砝码，先使两盘里的砝码不相等，再使砝码相等，观察小车的运动状态。
（2）保持两盘里的砝码相等，把小车扭转一个角度，是拉力F和拉力F’不在一条直线上，观察小车的运动状态。
结论：
作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。
提示：
用小车和光滑的水平桌面是为了减小摩擦的影响，保证小车在水平方向上只受两个力。
题目（三）：
探究重力大小跟质量的关系
器材：
弹簧测力计，钩码。
步骤：
把质量分别为50g、100g、150g、200g、250g、300g的
钩码依次挂在调好的弹簧测力计上，分别测出他们的重力并记录数据。
●实验数据：
物理量
次数
质量（g）
重力（N）约为
1次
2次
3次
4次
5次
6次
结论：
物体受到的重力跟它的质量成正比。
G=mg（g=9.8N/kg）
提示：
（1）测量前，弹簧测力计需要调零。
叙述时“用调好的弹簧测力计测一个钩码的重力G1”
（2）实验探究物理量之间的规律（如正比关系），实验次数需做6次。
题目（四）：
摩擦力大小和什么因素有关
器材：
木板，毛巾，木块，钩码，弹簧测力计。
实验原理：
二力平衡f=F拉
步骤：
（1）用调好的弹簧测力计水平匀速拉动木块，使它在水平放置的木板上滑动，从而测出木块所受拉力F拉1，并记录数据；
（2）在木块上加砝码，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它在木板上滑动，从而测出木块所受拉力F拉2，并记录数据；
（3）取下砝码，用弹簧测力计匀速拉动木块，使它在铺有毛巾的木板上滑动，从而测出木块所受拉力F拉3，并记录数据；
（4）利用公式f=F拉和数据算出三次的摩擦力f1、f2、f3并记录数据。
列表：
接触面
压力 摩擦力/N
木板
毛巾
木块
木块和一个钩码
结论：
压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；
接触面粗糙程度一定时，压力越大滑动摩擦力越大。
提示：
（1）测量前，弹簧测力计要调零；
（2）拉动木块作匀速直线运动，弹簧测力计的指针不要晃动太厉害，读数尽量准确。
用弹簧测力计匀速拉动木块是为了让弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
（3）木板1、木板2也是不同粗糙程度的接触面，例4。
题目（五）：
杠杆的平衡条件
器材：
铁架台，带有刻度和挂钩的杠杆，钩码（质量已知）。
原理：
F1L1=F2L2
步骤：
（1）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时水平平衡。
（2）给杠杆两端挂不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆再次水平平衡。
（这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重力。
）读出杠杆平衡时的动力臂L动1和阻力臂L阻1，支点右边的钩码总质量m左1，支点左边的钩码的总质量m右1，并记录数据在表中。
（3）仿照步骤2，重复实验5次。
分别将每次的L动2…L动6,L阻2…L阻6,m左2…m左6,m右2…m右6的数据记录表中。
（4）利用公式F动=G左=m左g，F阻=G右=m右g和数据算出F动1.。
。
F动6，F阻1.。
。
F阻6并将数据记录表中。
表格：
实验次数
m左/kg
m右/kg
动力臂
L动/m
阻力臂
L阻/m
动力
F动/N
阻力
F阻/N
1
2
3
4
5
6
结论：
杠杆的平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂即：
F1L1=F2L2
【实验续写】探究在杠杆平衡时，如果动力臂和阻力臂保持不变，动力和阻力成正比
器材：
铁架台，代有刻度的杠杆，钩码（6个，质量均为100g），细线、量程为0-5N的弹簧测力计
步骤：
（1）用细线做成两个绳套，分别拴牢在杠杆的A点和B点，调节杠杆使其在水平位置平衡；
（2）在A点处依次挂1至6个钩码，在B点处依次用调节好的弹簧测力计竖直向上拉，分别使杠杆在水平位置平衡，用弹簧测力计测此时的拉力，将每次实验操作中挂在杠杆上的钩码的总质量m1…m6和相应的弹簧测力计的示数F动1。
。
。
F动6的数据记录在表格中。
（3）利用公式F阻=G=mg和数据算出F阻1.。
。
F阻6，并将数据记录表中。
实验次数
m/kg
动力F动/N
阻力F阻/N
1
2
3
4
5
6
结论：
在杠杆平衡时，如果动力臂和阻力臂保持不变，则动力和阻力成正比。
提示：
（1）实验中不要超出弹簧测力计的量程；
（2）要竖直向上拉动弹簧测力计，以保证动力臂不变；
（3）探究物理量之间规律的实验（正比）需要做6次。
题目（六）：
比较定滑轮和动滑轮的特点
器材：
滑轮、细绳、弹簧测力计、钩码、刻度尺。
步骤：
（1）用调好的弹簧测力计测出物体的重力G，如图甲。
（2）按照图乙连好定滑轮并认真观察定滑轮。
（3）如图乙所示，拉动弹簧测力计测出拉力F，自由端移动距离S，物体移动距离h，填入表格。
（4）照图丙连好动滑轮并认真观察动滑轮。
（5）如图丙，拉动弹簧测力计测出拉力F，自由端移动距离S，物体移动距离h，填入表格。
F拉（N）
G物（N）
S（m）
h（m）
定滑轮
1
2
3
动滑轮
1
2
3
表格
结论：
1.定滑轮不省力也不费距离，但可以改变力的方向。
2.动滑轮可以省一半的力，但费一倍的距离，且不能改变力的方向。
提示：
（1）使用弹簧测力计要匀速竖直上拉（动滑轮）。
要在拉动中读数。
（2）实验过程中，滑轮重、绳重和摩擦不可忽略。
题目（七）：
压力的作用效果与哪些因素有关
器材：
小桌，海棉，重物,，砝码
步骤：
1.把小桌放在海绵上，观察海绵的凹陷程度并记录现象；
2.在小桌上加一个砝码放在海绵上，观察海绵的凹陷程度并记录现象；
3.把小桌倒过来，上面加砝码放在海绵上，观察海绵的凹陷程度并记录现象。
结论：
1、（乙，丙图）：
当压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；
2、（甲，乙图）：
在受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显。
应用：
增大和减小压强的方法：
增大：
1.受力面积一定时增大压2.压力一定时减小受力面积3.在增大压力的同时减小受力面积
减小：
1.受力面积一定时减小压力2.压力一定时增大受力面积3.在减小压力同时增大受力面积
（会举例）
题目（八）：
液体内部压强特点
实验器材：
微小压强计、烧杯、水、盐水。
步骤：
1.将探头放入成水的容器中，观察U型管中的液柱高度差，判断液体内部是否有压强；
2.保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U型管中的液柱，判断在液体内部的同一深度，液体向各个方向压强是否相等；
3.增大探头在水中的深度，观察U型管中的液柱，判断液体内部压强和深度有什么关系；
4.换用其它液体（如盐水），判断在深度相同时，液体内部压强是否与液体密度有关。
结论：
液体内部向各个方向都有压强；在同一深度，液体向各个方向压强相等；同一液体，液体压强随着深度的增加而增大；液体压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。
题目（九）：
浮力的大小等于什么
图1
图2
图3
器材：
石块，溢水杯，弹簧测力计，小桶，水。
图2
图1
原理：
阿基米德原理
步骤：
（1）在空气中，用调好的弹簧测力计称出石块重G石和小桶重G桶；
（2）如图二把石块浸没在装满水的溢水杯中，测拉力F拉；
（3）如图三：
测出小桶和水的重力G桶+G水
（4）求出石块受到的浮力F浮：
F浮=G石-F拉。
（5）称出被石块从溢水杯中排到小桶的水重G排水。
表格
石块重
G石（N）
小桶重
G桶（N）
石块浸在水中弹簧测力计的示数
F拉（N）
小桶和水总重
G桶+G水（N）
石块受到的浮力
F浮（N）
小桶中的水重
G排水（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。
提示：
（1）实际情况中，F浮可能不等于G排水，原因可能是溢水杯杯口中的水没有完全排到小桶中，从而导致G排水的值偏小。
题目（十）：
测定斜面的机械效率
器材：
铁架台、一条长木板，一个小木块，弹簧测力计，刻度尺。
原理：
η=W有/W总=Gh/Fs
步骤：
（1）一条长木板，一端垫高，成为一个斜面。
（2）用调好的弹簧测力计测出小车重G，并记录数据在表中。
（3）用弹簧测力计沿平行斜面方向把小车从斜面底端匀速拉到顶端，读出拉力的大小F，记录数据。
（4）用刻度尺测出小车通过的距离S和小车提升的高h，记录数据。
（5）增大木板的倾斜度两次，仿照上述步骤，再测2次。
斜面的倾斜程度
小车重量
G/N
沿斜面的拉力F/N
斜面高度
h/m
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η
较缓
较陡
最陡
结论：
（1）光滑程度一样的斜面，倾斜程度越小越省力。
（2）光滑程度一样的斜面，倾斜程度越大，机械效率越高。
提示：
（1）使用弹簧测力计匀速拉动木块，并在拉动过程中读数；
（2）找准木块被提升的高度h和h所对应的木块在斜面上移动的距离S。
题目（十一）：
测定滑轮组的机械效率
器材：
铁架台、滑轮（2个），细线，钩码，弹簧测力计，刻度尺。
原理：
η=W有/W总=Gh/Fs
步骤：
（1）用调好的弹簧测力计测出钩码的重力，记作G1，记录数据在表中。
（2）采用如上图所示的绕线方法，用弹簧测力计匀速竖直向上拉动，测绳自由端拉力F1，记录数据在表中。
（3）用刻度尺测出钩码上升的距离h1和绳自由端移动的距离S1，并记录数据。
（4）增加钩码，仿照上述实验，再测5次。
分别将每次的G2。
。
。
G6，F2。
。
。
F6，
h2。
。
。
h6，S2…S6的数据记录表中。
（5）利用公式W有=Gh、W总=Fs、η=W有/W总=Gh/Fs和测量数据算出W有1.。
。
W有6，W总1.。
。
W总6，η1…η6并记录数据在表中。
表格
实验次数
物重G/N
钩码上升的距离h/m
拉力F/N
绳自由端移动的距离s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η
1
2
3
4
5
6
结论：
（1）同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越高。
提示：
弹簧测力计要匀速竖直向上拉动。
题目（十二）：
动能的大小与什么因素有关
器材：
光滑斜槽、木块、质量不相等的钢球两个、刻度尺。
步骤：
1.取一质量较大的钢球放在斜槽的某一高度处，由静止释放，测出钢球推动木块前进的距离S1。
2.再用以上钢球放在斜槽的另一高度处，由静止释放，测出钢球推动木块前进的距离S2。
3.再取一质量较小的钢球放在斜槽的与1同一高度处，由自由静止释放，测出钢球推动木块前进的距离S3。
结论：
动能的大小与物体运动的速度和物体的质量有关。
提示：
用木块移动的距离表示钢球对木块做功的多少，进而表示钢球到达平面上时动能的大小。
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