1、1初中物理实验归类复习第一部分 理论基础一、测量的理论(一)测量本质测量就是一种 比较 。为了科学地进行比较,需要有一个 公认的标准量 作为比较的依据,这个标准量就叫做_ 。为了便于交流,人们制定了一套国际通用的单位体系“国际单位制” ,简称“SI” 。请填写在国际单位制中以下各物理量的主单位:力 学 电 学 热 学 波动与声 功和能长度 电流 温度 频率 功、 能时间 电压 周期 功率质量 电阻 振幅密度 波长速度 响度力压强(二)误差理论1、误差与错误测得值 与 真实值 之间的差异叫做误差。任何测量都会有误差,误差是_(能/不能)绝对避免的;而错误是 可以而且应该避免 的。2、影响误差的因
2、素(1)测量的工具。测量所用的工具越精密,误差就越陷越深_。(2)测量的方法。(3)估读。测量总要估读,因而测量总要产生误差。3、减小误差的方法(1)选用更精密的测量工具、设计更科学的测量方法,可以减小误差。(2)多次测量,取_,是减小误差的重要方法。注:1) “多次测量” ,通常要有三次;2)取平均值时,平均值的数位必须与测量值的数位一致。二、科学探究科学探究一般要经历以下七个步骤:1、发现并提出问题;2、做出猜想与假设;3、制定计划与设计实验;4、通过观察、实验等途径来收集证据;5、评价证据是否支持猜想与假设;6、得出结论或提出新的问题;7、在科学探究的过程中,交流与合作也是不可缺少的环节
3、。(一)发现并提出问题是科学探究的起始步骤,在学习和科研中有重要的意义。在试题中,通常会有两种情况出现。一是通过描述相关情境,直接提出相关问题。这是一问题就是我们下面解题时要围绕的核心,所以要高度重视这一问题,不能偏题。二是要人们根据试题描述的情境,提出一个问题。我们应根据试题描述的情境,合理地提出问题,不可随意发散。这种情况在日常教学中遇到的较多,考试时则较少出现。2(二)做出猜想与假设由于“猜想与假设”的发散性,故在考试中较少出现。我们强调的是“猜想与假设”必须是在试题情境的基础上合理作出,反对随意猜想。(三)制定计划与设计实验这是考查的重点。主要考点有:1、实验原理的确定。许多实验探究,
4、特别是测量某个物理量(如密度、机械效率、电阻等)的实验,都有一个实验原理的问题,就量你根据什么道理来测量这个物理量的。这个原理,也就决定了你实验的总的方向或框架。2、控制变量法的运用控制变量法是科学探究的重要方法。只要被研究的量与多个因素有关,通常就要运用控制变量法:控制其他的量不变,仅使一个量发生改变,记录因变量相应的数值;经过多次(至少三次)实验,寻找规律。如此逐一研究,最后再总结规律。故有几个自变量,就至少要分成几个实验部分。2、物理量的显示与控制方法这是考查的重点。有些物理的显示,可以有仪表或测量工具,如电流、电压分别电流表、电压表等;而有一些物理量,还没有专用的测量工具或实验中不能提
5、供专用的测量工具,就要运用“转化法”进行间接测量,这时我们就要动点脑筋,在理解该物理量的意义或规律的基础上,设计好测量的方法和待测的物理量,特别是对于我们没有学过的物理量。请同学们在这个问题上注意研究和总结。实验中总要控制某些物理量不变,同时改变某个物理量。有些物理量的控制方法也是难点,如在研究欧姆定律的“电流与电阻的规律”时,要控制一段电路两端的电压不变,理论上只要给这段电路接上一个稳压电源就行了,但实际上这样的稳压电源很找到。如何控制这段电路两端的电压不变,就成了一个“富有技术性”的问题。类似的问题还有在“研究动能的大小与物体的质量、速度的关系”时,如何科学地控制和改变速度等。这些都是考试
6、的重点。3、实验器材的选择在实验原理和大致的实验方向、方法确定后,就要考虑采用哪些测量工具,这也是常考的一个问题。要注意根据实验的方法,特别是根据试题提供的信息(进行必要的估算) ,选择合适的测量工具(量程) 。4、实验步骤的设计与表述在实验操作问题上,试题中经常要我们书写两个方面的内容:一是实验的特别注意点,如是否要匀速拉动、沿什么方向拉动等,或者必须要怎样操作或操作到什么程度等。 二是书写实验步骤,我们一定要注意写得简洁、清楚、有条理,表达到位。通常要用“1、2、3、4”或者“A、B、C、D”一步步地写清楚,并且以一个重要的操作或测量某一个物理量为一步,不宜在一步中进行很多的操作或测量许多
7、的物理量。5、实验表格的设计这是常考的内容。其实很简单,通常你只要把所有要测量(记录)的物理量写成一横行,写清楚物理量的名称和字母,依此向下划列;再在左边写上实验次数,依此向右划行,一个表格就行成了。千万要注意的是,一定要在物理量的后面写上相应的单位!(四)通过观察、实验等途径来收集证据这里主要考查两个方面的内容。一是实验现象的描述,要注意描述准确到位。二是考测量工具的读法,要熟练各种测量工具的读法,并注意在实验结果后写上单位(除非是填入表格的) 。(五)评价证据是否支持猜想与假设与得出结论或提出新的问题3在考试中,这两个问题通常是合在一起的。主要考点有;1、实验数据的处理一是计算。二是将数据
8、描绘成图表或曲线。在描绘曲线时要特别注意用光滑的曲线连接各点,切忌用短直线连接两点。2、实验现象的归纳或实验结论的表述要特别注意的是,如果是用控制变量法进行的实验研究,要注意写清楚“在条件下,与”,要注意“有关、无关” 、 “越大、越小”及“正比、反比”用词,尽可能写准确。另外,许多实验探究题都有示例的表述方法,要注意读清楚,照着示例的格式书写,一般最保险。3、抽象数学关系式这考得比较少,运用一定的数学知识即可。4、提出新的问题由于问题的发散性,很少考。但我们要注意根据实验结果合理地提出问题,不可随意发散。(六)交流与合作在实验探究中,这一点十分重要。但在考查中却无法体现。注:通过测量发现规律
9、,需要进行多次测量,通常要有三次。第二部分 力 学一、仪器使用在实验室里,测量长度的基本工具是_,比它更精密的常用测量工具是_和_;测量时间的基本工具是_;测量质量的基本工具是_;测量力的基本工具是_。(一)刻度尺(参阅八上 P103)1、认识刻度尺右图中,刻度尺的量程 为_、分度值为_。2、刻度尺的使用刻度尺的使用要领是“五会” 。即:会认:即正确认识刻度尺的_、_、_;会放:应使刻度尺的_线或某条(整数)刻度线与被测物体的一条边对齐,把刻度尺的_尽可能与被测物体_,不能歪斜;会看:读数时,视线应_刻度尺;会读:除读出最小刻度以上各位数字外,还应_;会记:记录的测量数据,包括_值、_值和_(
10、没有单位的数值是毫无意义的) 。3、长度测量的特殊方法(1)化曲为直:将弯曲的轨迹变成直线来测量。如:测量地图上的铁道线长度,可用棉线与它重合,再拉直测量;测薄圆铁片周长,可使铁片顺直线滚一圈再测量起、终点长度。(2)以多测少或以少测多。如:测一张纸的厚度可测 n 张纸的厚度再除以 n;测细铜丝直径可测出密绕4后 n 匝的长度再除以 n;测楼房高度可测每一级楼梯的高度再乘以相应楼层的级数。这种方法适用于完全相同的测量对象,以多测少可提高测量的准确度,以少测多相当于扩大了量程。(3)利用工具平移。如图所示是测圆锥高度和圆柱直径所用的一种方法。(4)替代法。用可以直接测量的长度来替代不能直接测量的
11、长度。如测圆柱直径可先测出周长,再根据周长与直径的关系算出直径。典型例题1下图中刻度尺使用方法正确的是 ( )2如图所示,用两把刻度尺 A、B 测量同一物体的长度,刻度尺 A 的读数为_,刻度尺 B 的读数为 _,测量结果更接近于真实值的是_刻度尺。(二)秒表(参阅八上 P105)下图中,秒表的示数为_。(三)托盘天平(参阅八下 P2)天平是测量质量的基本工具,天平的本质是一支_。在实验室里,常用的测量质量的工具是托盘天平,在测量精度的要求更高时,则使用物理天平;在生活中,常见的测量质量的工具有_、_、_和杆秤。1、认识托盘天平请在下图中写出托盘天平各部分的名称。其中,砝码盒中砝码的总质量为_
12、;游码标尺的最大刻度为_,分度值为_。2、天平的使用(1)_调节。即把托盘天平放在_的桌面上。注:若是物理天平等更精密的天平,在其底盘上还有调节装置,要调节天平的底盘至严格的水平。(2)_调节。首先要把_移到_处;再调节_,使指针指在标尺的_处。注:a)调节平衡螺母时, “哪边高,往哪边调” ;b)调节过程中,当指针在中央红线两边摆的幅度相等时,即为天平平衡;c)已经调好的天平,在移动位置后再使用时,应再次调节。(3)称量。A、应估计被测物体的质量,不能测量超过规定的质量(m 物 “称量” )B、应把物体放在天平的_盘,砝码放在_盘;液体、粉末和有腐蚀性的化学药品,不能直接放入托AB5g 20
13、g20g 5g100g10g5盘C、应根据估计,_(由大到小/由小到大/随意)地向右盘中加入砝码,夹取砝码必须用_,不能用手直接拿;最后移动游码,直到天平平衡。注:当往右盘中加入最小的砝码则右盘下沉、而拿掉最小的砝码时左盘要下沉时,应移动游码。(4)读数。用一个公式表示:m 左 =m 右 +m 游码示数注:1)天平在保管过程中往往在其两边的托盘下衬有“ 橡胶垫圈” ,使用时应注意拿下;2)使用完毕,应注意收拾仪器。典型例题1某同学用天平称物体的质量,天平平衡时右盘中的砝码和游码如图所示,则物体的质量为_。2一架托盘天平横梁标尺的最小刻度是 O.2g,最大示数是 5g,把天平放在水平台上调平后,
14、在天平的左盘内放入被测物体,右盘内放人 10g 砝码,指针指在分度盘中线的右侧;从右盘内取出 lOg 砝码后,再放入 5g 砝码,指针指在分度盘中线的左边,要测出被测物体的质量,应 ( )A将右端的平衡螺母旋出一些 B将右端的平衡螺母旋进一些C将左右两托盘交换位置 D移动游码,使指针指在分度盘中线3用托盘天平称量 5.4g 食盐,若指针稍微偏左,接下来的操作应是 ( )A减少砝码或游码 B减少食盐 C增加砝码或游码 D增加食盐 (四)量筒和量杯(参阅八下 P10)量筒和量杯是实验室里常用的测体积的工具,通常用_作单位。“ml”即“cm 3”,故 1mLl=_ cm3=_L=_ m3。1、认识量
15、筒和量杯下图中,量筒的测量范围是_,分度值为_。与量筒相比,量杯由于口大底小,因而其刻度特点是上_下_。2、量筒的使用(1)量筒可以直接测量_体的体积,或者间接地测量_体的体积。(2)读数时,要把量筒放在_的桌面上,视线要与量筒_若是凹液面,应以凹液面的_为准;若是凸液面,应以凸液面的_为准。3、体积测量的特殊方法(1)对于不能下沉的物体,常用以下方法测量其体积a)顶针法。即用一根细针(细钢丝)将其按入水中。b)悬挂法。即在其下面吊上一个重物,使其能沉入水中。(2)对于易溶于水的物体如冰糖、硫酸铜晶体等,可用以下方法测量其体积。a)配制饱和溶液,使其不溶。b)用细砂代替水进行测量。(3)对于有
16、孔物体或具有吸水性物体如粉笔等,要测量其外观体积,可以采用如下方法。a)先使其吸足水。b)用细砂代替水进行测量。典型例题50g 20g 20g 5g61用量筒测量一个金属块的体积,甲同学先后经历了以下步骤:A、在量筒中倒入适量的水,读出水的体积 V1;B、用细线系住块金属块,将金属块放入量筒,再读出水的体积 V2。则:V 1=_;V 2=_;金属块的体积 V=_。若乙同学先在量筒中倒入适量的水,忘记读出水的体积就用细线系住金属块,将金属块放入量筒,读出水的体积为 V1;将金属块取出后再补读量筒中的水的体积为 V2,则他的做法_(合理/ 不合理) ,理由是_。(五)弹簧秤(参阅八下 P43)弹簧
17、秤是测量力的常用工具,它是利用弹簧的伸长与受到的拉力成_的性质(即F=kl)制成的。1、认识弹簧秤。右图中,弹簧秤的量程为_,分度值为_。2、弹簧秤的使用方法。(1)应先_,选择合 适的弹簧秤;(2)使用弹簧秤前首先要“_” ,即使 指针对准“零刻度线” ;(3)应使弹簧的伸长方向与拉力的方向在 同一条直线上;(4)读数时视线要_刻度板。3、测力的特殊方法。(1)间接测量法。有些力如摩擦力无法直接测量,测量时要依据“二力平衡”原理。(2) “并联”法。有时所测力的大小超过弹簧秤 的测量范围,此时可以把两支弹簧秤“并联”使用,结果为两支弹簧秤的示数之和。 (注 意:“串联”无效。 )(六)密度计
18、密度计可以测量 液体 的密度,它的原理是物体 的_,即_。由于 液 与 V 排 成反比,所以密度计上的刻度是 _(均匀/不均匀)的。下图中,所测液体的密度为_。二、重点实验(一)用天平、量筒测密度(参阅八下 P10) )考查内容:1、实验原理(=m/V);2、仪器使用:天平、量筒的用法和读数;3、误差讨论及实验步骤的优化:引起误差的原因和影响的后果,如测测固体密度时将固体从水中取出后带出了水、测液体密度时有液体沾在杯壁上等;如何优化设计,尽可能避免上述等因素的影响等;多次测量取平均值以减小误差,等等;能力拓展:依据密度原理,进行间接测量。只用天平测某液体的密度(另提供一只杯子、适量的水)、测不
19、能直接称量的物体的质量或体积;测形状不规则的物体的面积等。示例:小王同学用天平和量筒做“测定牛奶密度的实验”。(1)实验的原理为_;(2)他的实验步骤如下: 把天平放在水平的桌面上,调节游码,当指针在标尺中央红线的两边摆的幅度相等时,停止调节;把盛有牛奶的玻璃杯放在天平的左盘,加减砝码并移动游码,直到指针指在标尺的中央,测得牛奶和玻璃杯的总质量为 m1;把玻璃杯中的一部分牛奶倒进量筒,如图所示,记下牛奶体积 V;7把玻璃杯和杯中剩下的牛奶放在托盘天平上称量,当天平恢复平衡时,托盘上三个砝码的质量及游码的位置如图所示,记下质量 m2把以上步骤中测得数据填入下表中求出牛奶的密度a) 小王的实验步骤
20、中有一处明显不合理,请更正_;b)在实验步骤中,小王在加减砝码和移动游码时,首先做的是 ( )A先加 50g 的砝码 B先加 5g 的砝码C先移动游码 D随便,都可以c)写出小王计算牛奶密度的表达式_d)为了使测量结果更精确,请你提出一个可行的建议:_。(3)小林同学的步骤是:先用量筒测出一定体积的牛奶,再倒入已经测出质量的烧杯中,最后用天平称出烧杯和牛奶的总质量,最后求得牛奶的密度。与小王同学的方案相比,哪一个更好?为什么?(二)测滑动磨擦力(参阅八下 P49)考查内容:1、实验原理(二力平衡) ;2、控制变量法的运用、实验步骤设计;3、结论表达;能力拓展:1、实验方案的优化。示例:小明进行
21、探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验,实验过程如图所示。(1)在实验过程中,他必须拉着木块作_运动,这样才能保证_。(2)比较_两图能说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;比较_两图能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。(3)在此基础上小明又猜想:滑动摩擦力大小是否会与物体运动速度的大小有关?请你利用图中已有器材验证小明的猜想。写出你的做法,并写出判断的方法。(三)研究液体内部压强的规律(参阅八下P65)考查内容:1、探制变量法的运用;2、实验现象的描述、实验结论的表达。示例右图是某同学做“研究液体内部压强”实验时所用的装置,下表是该同学实验时记录的部分数据(实验时,压强计的 U
22、形管内的液体的质量不发生变化, 煤油=0.810 3kg/m3) 。(1)比较表中第 1、2、3 次实验数据可知:在同种液体的同一深度处,各个方向的液体压强大小_;(2)将表中第 5 次实验时的数据填写完整;并比较表中第 1、4、5 次实验数据,可知:_。(3)将表中第 6 次实验时的数据填写完整;并比较表中第 5、6 次实验数据,可知:8_。压强计实验次数研究对象橡皮膜所处深度/cm橡皮膜朝 向 左管液面 高度 /cm 右管液面 高度 /cm1 水 4 朝上 8 122 水 4 朝下 8 123 水 4 朝左 8 124 水 8 朝上 6 145 水 10 朝上6 煤油 10 朝上 6(四)
23、测量大气压(参阅八下 P70)考查内容:1、实验原理及表达式推导;2、方案设计及操作要领;3、误差讨论。示例 (2006 年常州市中考题)小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值实验步骤如下:(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是 。(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为 8.2N。(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为_cm,计算得到活塞的横截面积为_cm 2。(4)计算得到大气压强的数值为_Pa。(5)
24、小明了解到班内同学的实验误差普遍很大,有的偏大,有的偏小。请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)_。(五)探究杠杆的平衡条 件(参阅九上 P3)考查内容:1、操作要领;2、对力臂的理解;3、表格设计与数据分析、结论表达;示例小强在探究“杠杆的平衡条件”时,经历了如下的实验步骤:A、调节杠杆两端的螺母,使杠杆在_位置平衡;B、在杠杆的两边挂上钩码,并移动悬挂位置,使杠杆重新平衡;C、改变动力或动力臂的大小,并重新调节,再次使杠杆平衡;D、如此多次测量,得到多组数据。(1)小强进行步骤 A 的调节的目的是_;(2)在步骤 C 中,当小强改变动力的大小后,为使杠杆重新平衡,接下来的操作步
25、骤是(多选) ( )A改变动力臂大小 B改变阻力大小C改变阻力臂大小 D调节平衡螺母9第 1 次 第 6 次(3)实验获得的数据如下表:实验次数 动力N 动力臂cm 阻力N 阻力臂cm1 4 5 2 102 1.5 10 3 53 2 15 3 104 l 20 1 20分析上表,用 F1、F 2、L 1和 L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆平衡条件可表示为:_。(4)当小强进一步做如图所示的实验时,发现不再满足(3)中得到的规律,请你对此作出评析: (六)测滑轮组的机械效率(参阅九上 P21)考查内容:1、实验原理(=W 有用 /W 总 ) ;2、器材选择、滑轮组绕线、操作要领3、
26、表格设计、数据处理4、结论表达、推论分析示例:小明要进行“测滑轮组机械效率”的实验。(1)实验原理为_(2)小明说,还少刻度尺,无法进行实验。你的观点是_;另外,请你再给小明提一点实验中的注意点_。(3)经过实验,小明得到了下表的实验数据:请你对表中各小组的实验数据进行分析比较,回答下列问题:a)请根据表中数据推断小明在第 1 次和第 6 次实验时所使用的滑轮组,要求把图画在右边的方框中:b)实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么?_c)第 1、2 两次的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮机械效率却不同,原因不可能是 ( )A滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同 B测拉力时没有使测力计匀速上
27、升C测拉力时拉力的方向没有 竖直向上 D钩码被提升的高度不同d)第 4、5 两次的动滑轮重相 同,提起的钩码重也相同,所用的拉力却不同,原因是 _e)请你就如何提高滑轮组的 机械效率提出自己的建议(要求写两点):_实验次数 钩码重 G(N) 动滑轮 G( N) 拉力 F(N) 滑轮组的机械效率 1 0.5 0.4 0.33 50.62 0.5 0.4 0.36 46.33 1 0.4 0.53 63.34 1 0.6 0.62 53.85 1 0.6 0.38 52.66 2 0.6 0.60 67.010(七)探究动能的大小与哪些因素有关(参阅九上 P31)考查内容:1、控制变量法的运用:动
28、能大小的显示方法、速度的控制方法;实验步骤的设计;2、现象描述与结论表达。示例某同学在探究“物体的动能与什么因素有关”的实验中,设计了如图所示的实验方案,并进行了以下三步实验操作:A、让铁球甲从斜面F 点滚 下打到一个小木块上,推动木块使木块从位置A移动,记下 木块移动到的位置B。B、让铁球甲从斜面E点滚 下,打到相同的小木块上,推动木块使木块从位置A移动, 记下木块移动到的位置C。C、换一铁球乙(m 乙 m甲 )从斜面上 F点滚下,打到相同的小木块上,推动木块从位置 A移动,计下木块移动到的位置D(1)每一次都要让铁球推动木块的目的是:_;(2)由A、B两步得到的结论是:_;由_、C两步得到
29、的结论是: _。三、课本其他实验1、探究影响物体所受重力大小的因素(得出公式 G=mg) (八下 P46)2、探究影响塑料刻度尺形变的因素(认识力的三要素) (八下 P54)3、探究压力作用的效果(八下 P61)4、探究流速对液体压强的影响(八下 P72)5、探究阿其米德原理(八下 P76)6、探究物体的浮沉条件(八下 P83)7、探究二力平衡的条件(八下 P88)8、探究阻力对物体运动的影响(伽利略斜面小车实验) (八下 P91)9、观察惯性现象(八下 P93)10、估测上楼时的功率(九上 P18)11、探究重力势能的大小与哪些因素有关(九上 P33)12、动能、势能的相互转化(九上 P34)四、练习1如图所示,浮在水面上的两个软木塞上分别放有一个小磁铁和一个小铁条,当两者靠近到一定距离时就会相向运动起来,吸到一起。请说出其中蕴含的物理知识(至少两条):(1)_(2)_2如图所示,要把门推开,力作用在 A 点时要比作用在 B 点轻松,这说明力的作用效果与力的_有关;比较 F2 与 F3,则说明力的作用效果与力的_有关。3如图所示,两手用力压气球,气球保持静止,但与手指接触处的气球凹陷更厉害。这说明_。4如图所示,在装满水的杯子上盖一张纸片,将杯子倒置过来,纸片不下落,说明纸片受到向上的第 1题F1F2F3第 2题第3 题