初中物理实验和探究.ppt

六十六中学马福臣 实验与探究 物理 物理 第八章压强第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关第二节科学探究 液体的压强第三节水浇铁皮罐实验 证明大气压强存在 第九章机械与人第一节探究杠杆的平衡条件第二节实验探究动滑轮 定滑轮与滑轮组第五节探究滑轮组的机械效率第六节动能 势能大小跟哪些因素有关 略 探究题目 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 教材背景 教学中要点明的问题 另辟蹊径升华考点 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 教材背景 教材以砖压海绵状泡沫塑料三次对比实验进行探究 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 教学中要点明的问题 1 让砖以不同的方式压在同一泡沫塑料上 能够保证实验现象对比准确 得出的结论可靠 2 通过泡沫塑料的形变大小来显示压力的作用效果 所以泡沫塑料充当了显示器 3 压力的作用效果与物体的形变效果有区别 如果在实验中采用了不同的受压物体 受压物体的形变越大 压力的作用效果不一定越大 所以压力的作用效果是施加压力物体本身具有的 而受压物体的形变大小只是间接反应这一效果大小的 所以压力的作用效果不一定等于形变效果 只是通过对比同一物体的形变效果间接认识不同压力的作用效果 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 另辟蹊径升华考点 一 替换器材设计实验 1 长方体砖 没开封的一瓶矿泉水泡沫塑料 细砂 易发生非弹性形变 可增加一大瓶可乐 在矿泉水瓶和可乐瓶之间选择哪个现象更明显 作为一问出现 并说明理由 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 另辟蹊径升华考点 一 替换器材设计实验 2 圆柱形玻璃杯 一块厚海绵 这个实验现象明显吗 也可增加一问 怎样才能使实验现象更加明显 肥皂 气球 手等都可以用来做显示器编制压强探究题 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 另辟蹊径升华考点 二 上下颠倒 创新考点 利用和好的一大团面和一个较轻的园柱形玻璃杯 研究压力的作用效果与哪些因素有关 如何设计实验 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 另辟蹊径升华考点 三 方法迁移 利用形变效果反应材料硬度 硬度是衡量材料软硬程度的物理量 硬度的大小可以用如图方法进行测试 选择规定的淬火钢球 给它加载压力F 将它压到被测试的材料表面 保持规定的时间后卸载压力 就会在材料表面留下凹形压痕 如果用S凹表示凹形压痕的面积 用H表示材料的硬度 某次实验中对一些材料的测试数据如下 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 硬度的定义为 在凹形压痕单位面积上所承受的 可以用公式 来表示 请将表格数据填写完整 a b c d四种材料的F S凹图像如上图所示 其中表示材料d硬度的图线是 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 另辟蹊径升华考点 四 分析论证讲清方法 为了研究压力的作用效果与哪些因素有关 某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙面上 进行了三组实验 并记录有关数据分别如表一 表二 表三所示 实验时 他仔细观察沙面的凹陷程度 并通过比较 发现每一组沙面的凹陷程度相同 而各组却不同 第一组凹陷程度最大 第二组其次 第三组最小 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 1 分析比较实验序号1与4 或2与5 3与6 及观察到的现象 可得出的初步结论是 2 分析比较 及观察到的现象 可得出的初步结论是 当压力相同时 受力面积越小 压力的作用效果越显著 3 请进一步综合分析比较表一 表二或表三中的数据及观察到的现象 并归纳得出结论 4 综合分析比较表一 表二和表三中数据及观察到的各组沙面凹陷程度不同 第一组凹陷程度最大 第二组其次 第三组最小的现象 归纳得出结论 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 另辟蹊径升华考点 五 探究结论延伸至生活 交通运输中为什么要严禁超载 钢化玻璃碎了会变成没有棱角的颗粒 对人的伤害小或无伤害 这是为什么 物理 第一节探究压力的作用效果与哪些因素有关 另辟蹊径升华考点 六 理论实践两步走 高度相同的实心圆柱体A 正方体B和长方体C铁块如图放在水平桌面上 已知正方体铁块最重 长方体铁块底面积最小 针对 这三铁块对桌面的压强哪一块最大 的问题 同学们提出了以下三种猜想 猜想一 正方体铁块最重 所以它对桌面的压强最大 猜想二 长方体铁块的底面积最小 所以它对桌面的压强最大 猜想三 三铁块高度相同 所以三铁块对桌面的压强一样大 1 以图中的长方体C为研究对象 推导它对桌面的压强大小的表达式 铁的密度为 铁块的高度为h 底面积为S 根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的 2 利用细砂等简易器材 设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性 简要写出实验步骤及判断方法 物理 第二节科学探究 液体的压强 教材背景 先理论推导 后用压强计来验证 物理 第二节科学探究 液体的压强 教学中要点明的问题 1 在验证液体压强与深度关系时 怎样确定金属盒所在的深度相同或不同 橡皮膜朝向侧面 测量的参考点以金属盒的上边缘或下边缘为准 能很方便地比较深度关系 并非要准确测量深度有多少厘米 物理 第二节科学探究 液体的压强 教学中要点明的问题 控变法 相同当条件 不同找结论 物理 第二节科学探究 液体的压强 另辟蹊径升华考点 审视器材 压强计的作用是什么 当用手挤压橡皮膜时 U型管左右液面没有高度差 其可能的原因是什么 该如何调节 橡皮膜受到挤压时 U型管左右为什么会出现高度差 如果已知 高度差 能否准确算出橡皮膜所受的压强 如果U型管内的有色水减少一些 在橡皮膜受到的压强相同时 U型管左右液面的高度差是否会发生改变 将U型管换成较粗的 橡皮膜受到相同压强时 U型管左右液面的高度差是否会发生改变 如果将金属盒放在水面下10cm深处 U型管中装有色的水 则左右管液面的高度差是否一定是10cm 为什么 物理 第二节科学探究 液体的压强 另辟蹊径升华考点 器材出现问题的分析和调节 要用压强计区分清水和盐水 物理 第二节科学探究 液体的压强 当观察到如图 a 所示的情景时 分析产生的原因 提出解决方法 另辟蹊径升华考点 器材出现问题的分析和调节 再作图 b 所示的检查 当用手指按压 不论轻压还是重压 橡皮膜时 发现U形管两边液柱的高度几乎不变化 出现这种情况的原因是什么 物理 第二节科学探究 液体的压强 用 控变 思想审视实验 压强计调节正常后 小明将金属盒先后浸入到两杯液体中 如图 c 和 d 所示 他发现图 d 中U形管两边的液柱高度差较大 于是认为图 d 杯子中盛的是盐水 你认为 小明的结论对吗 简要说明理由 物理 第二节科学探究 液体的压强 另辟蹊径升华考点 借鸡生蛋 物理 第二节科学探究 液体的压强 物理 第二节科学探究 液体的压强 另辟蹊径升华考点 分析论证设考点 论述要到位 某科技小组在 研究液体内部压强规律 的实验时 为了探究物体在液体的不同深度所受压强的变化情况 将微小压强计的探头浸在水面下不同深处 分别记下压强计的探头到水面距离h和相应的压强值P 根据实验数据绘制出了压强 深度图像 如图所示 根据图像可得出 物理 第二节科学探究 液体的压强 另辟蹊径升华考点 分析论证设考点 答案对吗 某同学做 研究水内部压强大小 的实验 他猜想影响水内部压强的大小有两个因素 一个是水深 即图中的h值 另一个是离水底的距离 即图中的d值 且h越大 压强越大 d越小 压强越小 1 本实验是通过观察 的变化而知道压强大小变化的 2 根据学习过的知识 你是否认为水内部压强大小跟水底的距离d有关 答 选填 有关 无关 或 不确定 3 如何通过上图所示的装置来验证你在 2 中所选的结论 写出操作要点 物理 第二节科学探究 液体的压强 可以给出如下答案 请学生对答案做出评价 1 U型管两边液面的高度差的大小 2 有关 3 A 将U型管压强计的金属盒放入到水中距容器底d1的位置 观察U型管两边液面的高度差 B 将U型管压强计的金属盒放入到水中距容器底d2的位置 观察U型管两边液面的高度差 C 比较两次U型管两边液面的高度差得出结论 物理 第二节科学探究 液体的压强 另辟蹊径升华考点 分析论证设考点 交待论证方法 在 探究液体内部的压强与哪些因素有关 的实验中 三组同学都是用式P F S mg S算压强 并测水深 记录在下表 薄片的重力 玻璃管的厚度忽略不计 当薄片刚脱离时 薄片下液体的压强 管内水产生的压强 由实验序号 初步得出 同种液体内部的压强与深度成正比 由实验序号3 4初步判断 玻璃管的粗细与本实验研究结论的获得 选填 有关 或 无关 分析实验序号1 5 8的数据 发现液体内部的压强 p1 p5 p8 与密度 甲 乙 丙 满足关系 可以归纳得出的初步结论 相同深度 液体内部的压强与液体密度成正比 进一步综合分析表中数据 经运算归纳得出 液体内部的压强与 的比值是一个定值 物理 第二节科学探究 液体的压强 另辟蹊径升华考点 更换器材 设计另类方案 实验桌上有如下器材 底面积已知的平底小试管一个 一小堆细沙子 小勺一个 刻度尺一把 大水槽一个 水槽的高度大于小试管的高度 足量的水 天平 带砝码 一个 要求从实验桌上选择适当的器材 设计一个实验证明 当液体的密度保持不变时 液体的压强与液体的深度成正比 要求 写出实验步骤 物理 第二节科学探究 液体的压强 另辟蹊径升华考点 答案 1 在小试管中装入适量的沙子 用天平测量试管和沙子的总质量m 2 使小试管直立漂浮在水面上 测出浸入水中的深度h 3 改变沙子的质量 重复步骤 1 2 再做几次实验 4 用P F S mg S分别求出每次的压强 5 对比每次h与P的变化关系得出结论 延伸 能否用这套装置再加一支密度计证明深度相同时 液体压强与液体的密度成正比 说明实验的操作步骤和分析方法 换器材 大小适当的平底圆筒形玻璃杯一只 托盘天平及砝码一套 刻度尺一根 水适量 请用这些器材 设计实验证明水对玻璃杯底的压强跟深度成正比 物理 另类证明 用饮料瓶进行实验 第三节水浇铁皮罐实验 1 饮料瓶不盖盖儿装水 在底部扎几个细孔 有水流出 说明了什么 2 饮料瓶灌满水盖盖儿 底部扎孔 无水流出 证明了什么 4 饮料瓶灌满水盖盖儿 在侧壁不同高外扎两个孔 两孔水流情况如何 如果去掉瓶盖 两孔水流情况如何 有什么特点 说明了什么 5 取一饮料瓶灌满水后倒置在盛有足够多水的水槽中 在水中把瓶盖拧下来 抓住瓶子向上提 但不露出水面 发现瓶里的水并不落回水槽中 这说明了什么 其他的如 瓶吞鸡蛋 纸片托水 空手 吸盆 瓶中彩虹等 现象明显而有趣 且都有考点可抓 物理 大气压的测量 实验 第三节水浇铁皮罐实验 教材背景 不提倡做这个实验 因为水银蒸气有毒 但替代实验在考查范围内 关注的都是原理 方法和误差讨论 物理 大气压的测量 实验 第三节水浇铁皮罐实验 资料一 托里拆利实验 1 是谁支持着水银住 2 水银柱产生的压强和大气压有什么关系 涉及到的物理原理是什么 3 如果已知水银柱高度是76cm 可算出大气压是多少 4 讨论几个问题 如果将玻璃管换成粗一些的 则水银柱的高度会不会变化 其原因是什么 如果将玻璃管向上提起一点 管口仍在水银面以下 水银柱的高度是否会变化 如果将玻璃管向下压一点 水银柱的高度是否会变化 将玻璃管向右侧倾斜一些 水银柱的高度是否会变化 在灌水银时 不慎有气泡进行管内 水银柱的高度是否会变化 将玻璃管改成50cm高来做这个实验 管里是否会出现真空状态 水银对管底是否会有压强 此时将管底打个小洞 水银是否会从小洞喷出 如果在玻璃管的中间打个小洞 会出现的现象是 如果将水银换成水来做 需要的管长至少要 米 换做煤油来做实验 管长至少要 米 物理 第三节水浇铁皮罐实验 大气压的测量 实验 资料二 自制水气压计 取一个小瓶子 装上适量带色的水 取一根两端开口的细玻璃管 在它上面画上刻度 使玻璃管穿过橡皮塞插入水中 然后从管子上端吹入少量气体 其目的是什么 测量时 只需观察玻璃管内水柱的变化情况 就可判断出大气压强的变化 物理 扩展探究 第三节水浇铁皮罐实验 1 若拿着这个气压计从山下到山上 水柱的高度怎样变化 若用水银气压计 其示数应如何变化 2 若把该自制气压计放在室内 发现水柱变低 则说明当地大气压怎样变化 3 若某同学用双手捧着该气压计的侧壁进行实验 对结果有什么影响 4 用这种气压计测量大气压的变化情况是否准确 物理 第三节水浇铁皮罐实验 大气压的测量 实验 资料三 以下两个替代实验需要进行误差分析和实验的再设计 物理 教材背景 第九章第一节探究杠杆的平衡条件 提出问题 猜想与假设 制订计划与设计实验 进行实验与收集证据 分析论证 交流与合作 评估 物理 第九章第一节探究杠杆的平衡条件 另辟蹊径升华考点 物理 第九章第一节探究杠杆的平衡条件 另辟蹊径升华考点 填充数据 物理 第九章第一节探究杠杆的平衡条件 另辟蹊径升华考点 数据的选取与处理 资料一下列实验数据能否得出杠杆平衡条件 动力 动力臂 阻力 阻力臂 资料二下表中哪组数据是错的 经检查 发现是测量阻力臂时读数错了 测量值应是 物理 第九章第一节探究杠杆的平衡条件 另辟蹊径升华考点 评估 资料一小华将四个重力均为0 5N的钩码挂在杠杆左端后 又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上 要使杠杆在水平位置平衡 且弹簧测力计的示数最小 则小华应沿什么方向拉弹簧测力计 在此情况下 小华读出弹簧测力计示数为4 2N 小明和小华对实验数据分析后得到的结论是 在误差允许的范围内 动力 动力臂 阻力 阻力臂 你认为他们这样就得出结论是否合理 简述理由 资料三杠杆的平衡指的是杠杆静止不动或匀速转动 那么实验中使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验 也能得出杠杆平衡条件 这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较 你认为哪种实验方案好 其理由是什么 材料四 该同学按图进行实验 将杠杆调成水平平衡后 正确测量力臂并准确读出动力和阻力 发现动力 动力臂 阻力 阻力臂 出现问题的原因是什么 该如何改进本次实验 物理 第九章第一节探究杠杆的平衡条件 另辟蹊径升华考点 方案再设计 资料一 探究杠杆的平衡条件 调节好杠杆后 小华将两个重力均为0 5N的钩码挂在杠杆a处 又将弹簧测力计钩在杠杆b处的细线上 为使杠杆平衡 应竖直拉弹簧秤 填 向上 向下 操作时 小华发现弹簧秤读数偏小 不能准确读数 请你提出一种改进的方法 资料二如图所示是我们探究杠杆平衡条件的实验装置图 实验结束后 通过分析数据 有的同学指出 杠杆的平衡条件也可以是 动力 支点到动力作用点的距离 阻力 支点到阻力作用点的距离 平时许多同学也经常用这种观点分析杠杆问题 事实上这种观点是片面的 因为支点到动 阻 力作用点的距离并不总是力臂 请你在本实验的基础上再补充一些器材 通过实验证明杠杆平衡条件在普遍情况下应该是 动力 动力臂 阻力 阻力臂 该补充什么器材 该如何进行操作 物理 第九章第二节实验探究动滑轮 定滑轮与滑轮组 另辟蹊径升华考点 额外阻力对实验的影响 材料一某同学在 研究定滑轮和动滑轮特点 的实验中 完成了如下图所示的实验并记录了数据 通过分析数据 她觉得与书中的结论有较大偏差 回答下列问题 1 该实验中出现这样结果的主要原因是什么 2 请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见 物理 另辟蹊径升华考点 材料二选择方案因动滑轮省力 定滑轮不省力 就一定要选择动滑轮吗 一个滑轮重20N 摩擦和绳重不计 分别将重为G1 10N和G2 100N的重物提到高处 该如何使用此滑轮 计算 占便宜 选择方案 第九章第二节实验探究动滑轮 定滑轮与滑轮组 物理 另辟蹊径升华考点 动力方向值得研究 第九章第二节实验探究动滑轮 定滑轮与滑轮组 物理 另辟蹊径升华考点 材料小华在探究使用动滑轮是否省力时 装置如下图所示 1 她想用一些相同的钩码做实验 有三种不同重的钩码供她选择 A 0 2N B 0 5N C 1N 在不超过弹簧测力计量程的限度下 她最好选择 2 小华发现钩码越多 F越接近于G 于是小华得出了这样一个结论 在不计滑轮的重力时 使用动滑轮可以省一半力 她的结论对吗 若不对 请分析原因 第九章第二节实验探究动滑轮 定滑轮与滑轮组 物理 评估是考查重点和难点 第五节探究滑轮组的机械效率 材料一在 测滑轮组机械效率 的实验中 1 用图甲所示的装置匀速提起重物 并做了如下实验记录 他的实验结果是违背物理规律的 其表现在于 导致实验结果违背物理规律的原因是 2 另一同学按图丙测量滑轮组的机械