中考物理探究实验

第1页共12页探究实验：探究光的反射规律【设计实验】把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图2-2所示。一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射方向，重做一次。换另一种颜色的笔，记录光的径迹。取下纸板，用量角器测量NO两侧的角i和r。【实验表格】角i角r第一次第二次第三次【实验现象和结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（i＝r）。【注意】①把纸板NOF向前或向后折，将看不到反射光线，这说明反射光线、入射光线在同一个平面内。②如果让光逆着反射光线的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。探究实验：探究平面镜成像的特点【设计实验】如图2-4，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板，作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。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。再拿一支没有点燃的大小完全相同的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它与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。移动点燃的蜡烛，重做实验。【实验表格】物到平面镜的距离/cm像到平面镜的距离/cm像与物大小比较（放大或缩小）第一次第二次第三次【实验结论】（1）平面镜中的像是虚像；（2）像和物体的大小相等；（3）物点和像点到镜面的距离相等。【注意】使用玻璃板代替平面镜的原因：因为玻璃板既能反光又能透光，便于观察找到像的位置。刻度尺的作用：比较物与像到玻璃板的距离的关系。两根蜡烛大小必须完全相同的原因：便于比较物与像的大小关系。验证所成的像是虚像的方法：移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏。如果光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像，那么平面镜成虚像。在选择玻璃板时，要选择比较薄的一个。目的：防止烛焰在玻璃板的前后两个面反射成像。重做实验的目的：防止误差（最好是3～5次）。在实验中找不到像的原因：玻璃板没有与桌面垂直。（玻璃板位置放置不当）入射光线图2-2平面镜反射光线NFEOir入射光线ENFOir反射光线图2-3图2-4第2页共12页探究凸透镜成像的规律【实验器材】f＝12cm（最好在10～20cm之间）的凸透镜一个，蜡烛一支，用白色硬纸制成的光屏一个等。【设计实验】①把蜡烛放在远处，使物距u﹥2f，调整光屏倒凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。测量物距u和像距v（像到凸透镜的距离）。②把蜡烛向凸透镜移近，重复以上操作，直到屏上得不到蜡烛的像。【结论】凸透镜的成像规律如下表（第一条规律并非由本实验得出）：物距（u）像的性质像距（v）应用正倒大小虚实[无穷远]倒立一点实像v＝f（利用太阳光测透镜焦距）u＞2f缩小f＜v＜2f照相机u＝2f等大v＝2f（成像大小的分界点）f＜u＜2f放大v＞2f投影仪、幻灯机、电影放映机u＝f不成像无穷远（成像虚实的分界点）u＜f正立放大虚像u＞v（同侧）放大镜【对规律的进一步认识】成实像时，物近，像远，像变大。实像都是倒立的，倒立的都是实像。成实像时，u＋v≥4f（u＝2f时u＋v＝4f）成虚像时，物近，像近，像变小。u＝f是成像正倒、物像同异侧的分界点。u＝2f是像放大和缩小的分界点。当像距大于物距时成放大的像，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。【注意事项】烛焰、凸透镜、光屏三者的中心要位于同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。u＞f时凸透镜要放在蜡烛和光屏之间。烛焰在光屏上的像在偏上方时，可以向上移动光屏或蜡烛，也可以向下移动凸透镜来调整。若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上；③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。在凸透镜旁放一近视镜（凹透镜），若使像清晰，需要将光屏远离透镜，或者将物体靠近透镜；在凸透镜旁放一远视镜（凸透镜），若使像清晰，需要将光屏靠近透镜，或者将物体远离透镜。第3页共12页探究实验：固体熔化时温度的变化规律【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、试管（装有蜡或海波）、温度计、搅拌器、秒表、（火柴）。【设计实验】将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右时开始，每隔大约1min记录一次温度；在海波或蜡完全熔化后再记录4～5次。【实验表格】时间/min012345…海波的温度/℃蜡的温度/℃【图象】见上4.“物质熔化的温度变化曲线”，甲图为海波，乙图为石蜡。图象需要标明温度。【注意事项】石棉网的作用：均匀热量。搅拌器的作用：使物质均匀受热。图表的作用：将规律反映在图上，便于总结。图中应用的是水浴加热法，目的是为了使海波（蜡）均匀受热。探究实验：水的沸腾【目的】观察水沸腾时的现象及温度变化。【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、（火柴）。【设计实验】用酒精灯给水加热至沸腾。当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度。【实验表格】时间/min012345…温度/℃【图象】见右上图。其中BC段为沸腾过程。【实验现象】（水沸腾前）气泡上升，越来越小。（原因：下部水温高于上部水温）（水沸腾时）大量气泡上升，变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。（原因：下部压强大）【注意事项】纸板的作用：①减少热损失；②固定温度计；③防止液体飞溅出来。纸板上小孔的作用：使内外大气压平衡。水的沸点不是100℃，原因：①气压低于1标准大气压；②水中有杂质；③温度计有问题。长时间水不沸腾，原因：①水的初温太低；②水的质量太大；③未用酒精灯的外焰加热；④没有盖中央留孔的纸板；移去酒精灯后沸腾不马上停止。第4页共12页探究串、并联电路的电流规律【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、三个电流表【电路图】【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路，先将规格相同的小灯泡接入电路，读出电流表示数并记录；然后将规格不同的小灯泡接入电路，再次读出电流表示数并记录。【实验表格】实验次数A点的电流IA/AB点的电流IB/AC点的电流IC/A12【实验结论】串联电路中各点的电流相等，并联电路的总电流等于各支路电流之和。【提示】使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。课本中的实验是在A、B、C三点分别接电流表。同时接电流表的好处是便于操作。探究串、并联电路电压的规律【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、三个电压表【电路图】【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路，先将规格相同的小灯泡接入电路，读出电压表示数并记录；然后将规格不同的小灯泡接入电路，再次读出电压表示数并记录。【实验表格】串联电路：实验次数AB两端的电压UAB/VBC两端的电压UBC/VAC两端的电压UAC/V12并联电路：实验次数L1两端的电压U1/VL2两端的电压U2/V总电压U/V12【实验结论】串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。并联电路中，各支路两端的电压相等。【提示】使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。第5页共12页探究电阻上的电流跟两端电压的关系【实验器材】阻值不同的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线【电路图】见右图【实验表格】电阻R/Ω电压U/V电流I/A【实验结论】当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。【注意事项】滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。探究电压导体两端电压不变时，电流与电阻值的关系【实验器材】阻值不同的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线【电路图】【实验表格】电压U/V电阻R/Ω电流I/A【实验结论】当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。【注意事项】滑动变阻器的作用：保护电路；并使电阻两端的电压保持不变。第6页共12页伏安法测量小灯泡的电阻【实验目的】证明灯丝电阻与温度有关。【实验器材】小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验步骤】①画出电路图（见右图）。②按电路图连接实物，开关S应断开，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。③检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。④断开开关。根据IUR，计算出每次的电阻值R1、R2、R3，并求出电阻的平均值。【实验表格】次数电压/V电流/A电阻/Ω123【实验结论】灯丝的电阻与温度有关。温度越高，灯丝电阻越大。【注意事项】①接通电源后先通过变阻器把电压调到小灯泡的额定电压，然后从该电压开始依次降低。②滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。③实验最后不能求电阻的平均值，因为：灯丝的电阻与温度有关。伏安法测电阻【原理】IUR【实验器材】待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验步骤】①画出电路图（见右图）。②按电路图连接实物，开关S应断开，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。③检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。④断开开关。根据IUR，计算出每次的电阻值R1、R2、R3，并求出电阻的平均值。【实验表格】次数电压/V电流/A电阻/Ω123【注意事项】①多次测量平均值的目的：减小误差。②滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。第7页共12页测量小灯泡的电功率【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。【实验原理】UIP【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验步骤】①画出电路图（见右图）；②按电路图连接实物。注意开关断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。③检查无误后，试触，无异常后闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压，每次都要观察小灯泡的亮度，测出小灯泡的功率。④根据UIP分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率。【实验表格】次数电压/V电流/A电功率/W发光情况123【实验结论】灯泡的亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。【注意事项】滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的电压、保护电路探究电流的热效应【实验器材】（如下图）烧瓶（三个烧瓶中放入等量的煤油）、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。【实验步骤】（1）①如下图中的左图，在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。②将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。③通电一段时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。（2）在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流（下图中的右图），观察什么情况下产生的热量多。【实验结论】（1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。（2）在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，镍镉合金丝产生的热量多。第8页共12页探究“磁场对通电导线的作用如图所示，把一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，并与电源、开关、滑线变阻器组成一闭合电路。【实验步骤】①合上开关，接通电路，导体AB中产生由A向B流动的电流，这时导体AB向左运动起来。②将电源上的正、负极接线对换，合上开关，导体AB中产生由B向A流动的电流，这时导体AB向右运动起来。③将蹄形磁体的磁极上下翻转，导体AB的运动方向也发生变化。【实验结论】①通电导体在磁场里受到力的作用。②通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。电磁感应的探究实验：如图，在两段磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接。【实验步骤、现象】①当导体AB顺着磁感线上下运动或静止不动时，电流表指针不偏转，说明电路中没有电流。②当导线AB水平向左运动时，电流表指针向右偏转，表明电路中产生了电