八年级物理上册实验教案.docx
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八年级物理上册实验教案
八年级物理上册实验教案
年第一学期
实验目录：
实验汇总：
实验类型
序号
实验名称
年级
课时
探
究
实
验
1
使用刻度尺测量长度
八年级
2
2
测量平均速度
八年级
2
3
声音的特性
八年级
3
4
固体溶化时温度的变化规律
八年级
3
5
水的沸腾
八年级
3
6
光反射时的规律
八年级
2
7
平面镜成像的特点
八年级
3
8
凸透镜成像的规律
八年级
3
9
测量物质的密度
八年级
3
实验一、使用刻度尺测量长度
【提出问题】
1、怎样测量课本的长、宽、厚度？
2、如何测硬币的直径？
周长？
3、如何测细金属丝的直径？
【设计实验】
1、积累法：
测课本的厚度（微小长度不便直接测量，先测出N张纸的总厚度或N匝金属丝的直径为D，再计算每一张纸的厚度或单根金属丝的直径为d=D/N。
）
2、替代法：
测硬币的直径，如图21-1所示。
3、测细金属丝的直径，如图21-2所示。
（微小长度不便直接测量，先测出N匝金属丝的长度为L，再计算单根金属丝的直径为D=L/N。
）
所需器材：
刻度尺、作业本、物理课本、细铜丝、硬币、三角板、纸条、针
【进行实验】
1、测量课本的长、宽、厚度
课本的长（cm）
课本的宽（cm）
课本的厚（cm）
2、测硬币的直径（画示意图如21-1所示）
测得：
1角硬币直径为；5分硬币直径为。
3、测细铜丝的直径
实验次数
1
2
3
线圈长度
L1=
L2=
L3=
线圈圈数
N1=
N2=
N3=
铜丝直径
D1=
D2=
D3=
平均值
【评估与交流】
如何正确使用刻度尺？
（1）使用刻度尺前要注意观察它的量程、分度值和零刻度线是否磨损。
（2）用刻度尺测量时，尺要沿着被测长度，不利用磨损的刻度，读数时视线要与尺面垂直；在精确测量时，要估读到分度值的下一位。
（3）测量结果由数值和单位组成。
实验二、测量平均速度
［实验目的］
1.测小车运动的平均速度；
2.测跑步和骑自行车的平均速度。
［实验原理］
［实验器材］
［实验方法与步骤］
1.测小车运动的平均速度：
1>.将小车置于斜面上一定高度处，让其自由往下运动，
小车将在平面上运行一段直线距离；
2>.用刻度尺测量出这段直线距离的长度，用停表测量出小车行驶这段直线距离所用的时间；
3>.根据公式计算出小车在这段时间内的平均速度。
S=,t=,
=
2.测跑步和骑自行车的平均速度：
1>.用刻度尺测出某同学一步的距离，用以步代尺的方法测量操场跑道的实际长度；
2>.在操场的跑道上，测量跑步和骑自行车的平均速度；
3>.仿照前面，记录数据，利用公式计算出跑步和骑自行车的平均速度；
甲学生姓名：
走一步的距离：
；绕操场跑道内道走一圈用多少步：
；
操场跑道内道一圈的长度：
。
乙学生姓名：
走一步的距离：
；绕操场跑道内道走一圈用多少步：
；
操场跑道内道一圈的长度：
。
操场跑道的长度：
。
（取平均值）
丙学生姓名：
跑步绕操场跑道内道一圈所用时间：
；
他（她）跑步的平均速度：
。
丁学生姓名：
骑自行车绕操场跑道内道一圈所用时间：
；
他（她）骑自行车的平均速度：
。
问题与思考：
你能设计一个记录实验数据的表格吗？
请在下面画出来。
［解疑释惑］
［当堂训练］
1.在“测平均速度”的实验中：
1>.本实验的原理：
；
2>.本实验除图2所示的器材外，还缺；
3>.用刻度尺测出S=78cm，用停表测出t=2S，则本实验中的平均速度=m/s。
2.一个小球从斜面滚下，用闪频照相机每隔0.1s拍摄一次，记录小球运动情况的照片如图3所示。
则小球从A点运动到D点用时_____s，平均速度为___m/s，小球整个运动过程中速度越来越_____。
【评估与交流】
1、实验中的斜面为什么要缓一些？
2、选择在斜面上滚动的物体重量为什么要小一些？
实验三、声音的特性
【提出问题】
1、我们所接触到的各种声音中，有的听起来很尖、很刺耳，而有的听起来却很粗、很浑厚。
从物理学的角度来说，实际就是指音调的高低。
既然声音都是由物体振动而产生的，那么又为什么会造成音调有高有低呢？
音调的高低与哪些因素有关呢？
2、在物理学中，声音的强弱叫做响度。
不同的物体能发出不同响度的声音，相同物体也能发出响度不同的声音。
那么声音的响度与什么因素有关呢？
【猜想或假设】
1、声音的音调的高低与物体振动的频率有关。
2、声音的响度的大小与物体振动的振幅有关。
【设计实验】
实验方案：
物体的振动有两个参数：
振幅和频率。
振幅是指物体在一次振动中偏离平衡位置的最大距离，而频率是指物体一秒钟内振动的次数。
所以音调的高低与响度的大小应该与这两个因素有关。
为探究决定音调高低的因素，我们可以利用一把钢尺按在桌子边沿，使它一端悬空，通过改变钢尺伸出桌子边的长度来改变它振动的频率，并保证前后振动时振幅基本相同，观察声音的音调是否发生变化。
在研究声音的响度与振幅的大小时，我们可以借助音叉来进行，通过改变音叉发出声音的响度，来观察音叉振幅的大小。
但由于音叉的振幅较小，不便观察，我们可以利用乒乓球来放大其振幅。
所需器材：
课桌、钢尺（或锯条）、铁架台、乒乓球（或泡沫小球）、细线、音叉
【进行实验】
实验步骤：
（一）音调与频率的关系
1、如图1-1那样，将一把钢尺（或锯条）紧紧按在桌子面上，使钢尺的一端伸出桌子边沿。
用手拨动钢尺，听钢尺振动发出的声音，并观察钢尺振动的快慢（振动频率）。
2、使钢尺伸出桌子边沿的长度增加或减小，再次拨动钢尺，且保持钢尺振动的幅度与上面的相同，观察钢尺振动的快慢，同时注意听声音的音调变化。
3、将观察到的现象记录于表1中。
表1
实验次数
伸出桌子边的长度
钢尺振动的快慢
音调的高低
第一次
第二次
（二）决定响度大小的因素
1、如图1-2所示，将正在发声的音叉轻触系在细线上的乒乓球（或泡沫小球），观察乒乓球被弹开的幅度。
2、改变音叉发声的响度，再将发声的音叉快速轻触系在细线上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度，再根据乒乓球被弹开的幅度来推断音叉振幅的变化。
3、将观察到的现象记录于表2中。
表2
实验次数
音叉发声的响度
乒乓球被弹开的幅度
音叉振动的幅度
第一次
第二次
【分析和论证】
1、声音的音调的高低与物体振动的频率有关。
2、声音的响度的大小与物体振动的振幅有关。
【评估与交流】
1、在本次探究中，你的猜想与结论是否相同？
如有出入，原因何在？
2、还可以利用哪些器材完成声音的响度与振幅的关系的实验？
实验四、固体溶化时温度的变化规律
【提出问题】
有很多物质在熔化时是先变软后再慢慢变成可流动的液体的，如蜡、橡胶、沥青等；而有些物质在熔化过程中没有变软、变稀的过程，而是直接变成液态，如冰、海波、铁、锡等，那么：
1、不同物质在熔化时温度变化规律是否相同？
2、不同物质熔化时的熔点是否一样？
3、物质由液态变化为固态时，温度变化规律是否相同？
【猜想或假设】
1、不同物质在熔化时虽然状态变化过程有些不同，但要加热温度都会上升。
2、不同物质熔点不同。
3、物质凝固时，温度变化有无规律可循，取决于物质的种类。
【设计实验】
1、把一定量的海波和蜡分别放入试管中后，放在火焰上加热，然后用温度计测量它们的温度变化，每隔一分钟记录一次温度。
2、把海波已熔化的试管放入冷水中冷却，再每隔一分钟记录一次温度。
所需器材：
酒精灯、试管两支、烧杯、水、温度计、铁架台、石棉网、火柴、海波、蜡、钟表
【进行实验】
1、研究海波的熔化温度，每隔一分钟记录一次温度，把结果记录在下列表格中。
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
海波的温度/℃
蜡的温度/℃
2、如图5-2、图5-3所示，用方格纸上的纵轴表示温度，温度的数值已经标出；横轴表示时间，请写出。
根据表中各个时刻的温度在方格纸上描点，然后将这些点用平滑曲线连接起来，便得到熔化时温度随时间变化的图像。
根据你对实验数据的整理和分析，总结海波和蜡在熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点。
3、研究液态的海波和蜡在凝固时的温度变化，每隔一分钟记录一次温度，并把相应的数据记录在下表中：
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
海波的温度/℃
海波的状态
时间/min
0
1
2
3
4
5
…
蜡的温度/℃
蜡的状态
【分析和论证】
1、分析实验1中的数据，得出结论是：
2、分析实验2中的图像，比较得出结论是：
3、分析实验3中的数据发现：
实验五、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？
实验六、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？
实验七、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？
实验八、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？
实验九、测量物质的密度
【提出问题】
2、体积相同的铁块和铝块的质量相同吗？
3、体积不同的铁块的质量相同吗？
4、同种物质的质量与体积的关系如何？
5、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？
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