实验教案八年级物理
八年级物理实验教案
官池初中理综组
八年级学生实验目录
实验一、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？
【猜想与假设】
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。
【设计实验与制定计划】
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
【进行实验与收集证据】
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。 （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。
【分析与论证】
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】
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？
第二次
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
表1 表2
实验二、用常见温度计测量温度
方法与步骤：
一、估计和测量水的温度
1．用温度计测开水的温度
将开水倒进杯中，把温度计插入水中，可以看到温度计的水银柱（或液柱）很快上升，待温度停止上升时，读出温度计的读数。
2．手感估计水的温度
待杯中热水逐渐冷却（也可加凉水加速冷却），用手指轻轻试一下水的温度，先估计水温，然后用温度计测出水的温度。用这样的方法分别测出烫手、温、凉等几种感觉时水的温度，把每次的估计值和实测值记入下表。
二、作水的加热曲线和冷却曲线
1．烧杯里盛入2／3的水，然后把它放在有石棉网的三角架上。用温度计测出水的初温，将它记入自己设计的表格中。
2．点燃酒精灯，并立即启动秒表，用中等火焰给水加热，每隔1分钟记录一次水的温度。在加热过程中，要用玻璃棒不停地搅拌水。将加热时间t和对应的温度T 记入预先设计好的表中。
3．当水温到达90℃，立即熄灭酒精灯，但是让秒表继续计时，然后每隔5分钟测定一
次水的温度，并把时间和对应的水的温度填入表中。
4．根据自己的测量结果，在坐标纸上以加热时间t
（分钟）为横轴，以水的温度T（℃）为纵轴，描出所测
得的数据点，然后描出T—t曲线，这条曲线叫做水的加热曲线。接着在同一直角坐标系中，紧接着加热曲线，画出水冷却时的T－t曲线，这条曲线叫做水的冷却曲线。
【注意事项】
1．使用温度计时，手应拿在它的上部，实验中不允许用它作搅拌棒使用。
2．用普通温度计测液体的温度时，必须使温度计的整个液泡全部浸入液体，否则测出来的温度会有偏差。读数时，也不应从液体中取出温度计。
3．因为温度计是用厚玻璃管制成的，温度的刻度在管的外表面而液体却装在管子里，因此读数的时候，眼睛必须保持在温度计液面的同一高度上，否则会产生读数误差。
4．作水的加热曲线和冷却曲线实验，可以两个学生一道做，事先要合理分工，各司其责，互相配合。这个实验主要是实际训练。使用温度计，要注意正确读数，特别是不要将温度计碰到烧杯底部。
实验三、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？
【猜想与假设】
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。
【设计实验与制定计划】
为了证实上述猜想1、2，设计如图
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
【进行实验与收集证据】
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 …
2、用实验装置（二）甲把水加热至沸腾时，温度计的示数T 1= ℃；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。
【分析与论证】
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】
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？
时间/min
90
95
图6-3记录水沸腾时温度变化的方格纸
实验四、固体熔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？
【猜想与假设】
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。
【设计实验与制定计划】
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
【进行实验与收集证据】
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。
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：
【分析与论证】
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：
时间/min
20
30 40 50 图5-3记录蜡熔化时温度变化的方格纸
图5-2记录海波熔化时温度变化的方格纸
时间/min
20
30 40 50
实验五、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？
【猜想与假设】
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。
【设计实验与制定计划】
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
【进行实验与收集证据】
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分别进行实验与收集证据，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
【分析与论证】
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】
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？
实验六、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？
【猜想与假设】
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。
【设计实验与制定计划】
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
【进行实验与收集证据】
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。
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？
【分析与论证】
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】
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？
实验七、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？
【猜想与假设】
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。
【设计实验与制定计划】
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）
【进行实验与收集证据】
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：
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：
【分析与论证】凸透镜成像的规律：
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】
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？
实验八、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？
【设计实验与制定计划】
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【进行实验与收集证据】
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
【评估】
1.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。 2.测量长度的特殊方法有:
(1) 累积法（积少成多），例如测量纸张的厚度、铜线的直径等 (2) “化曲为直”法：例如测量圆柱体的周长，地图上两地间的路程。 (3) “ 化暗为明”法：例如测量乒乓球直径。 (4)、替代法：测硬币的直径
用秒表测量时间
方法与步骤：
1.观察表的各指针单位、分度值；
2.指针复零；
3.开始计时；
4.停止计时；
5.正确读数。
实验九、测量物体运动的速度
【测量纸锥下落的速度】
方法与步骤：
(1）实验前要测量出同学的身高，作为“纸锥”下落的高度s，记录在实验表格。
(2）一位同学把30～50厘米长的刻度尺平放在自己的头顶，另一个同学按照这样的高度自由释放“纸锥”，同时开始记时，记下“纸锥”落地时所用的时间t，记录在实验表格。
（3）重复上述步骤两次。
（4）根据速度公式v= ,计算出“纸锥”三次下落的速度，并计算出平均值。
【测量运动物体的速度】
(1)如图所示,把小车放在斜面的顶端,金属片放在斜面的底端,用刻度尺测出
小车将要通过斜面的距离s
1,把s
1
和后面测得的数据填入下表：
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t
1。 (3)根据测得的s
1
、
t 1,利用公式v
1
=s
1
/t
1
算出小车通过斜面全程的平均速度v
1
。 (4)将金属片移至斜面的次数高度h(cm) 时间t(s) 速度v(cm／s)
1
2
3
路程(米) 运动时间(秒) 平均速度(米/秒)
s
1
=2.4 t
1
= v
1
=
s
2
=1.2 t
2
= v
2
=
s
—
_ t
中部,测出小车到金属片的距离s
2
。 (5)用停表测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段
路程s
2所用的时间t
2
,算出小车通过上半段路程的平均速度v
2
。
实验十、用天平测量物体的质量
【实验目的】学习使用托盘天平测量固体和液体的质量，熟悉使用天平的步骤和规则。
【实验器材】托盘天平和砝码、体积相同的长方形木块、铝块、铁块、墨水瓶和水
【实验步骤】
1、把天平放在水平平台上，观察天平的最大称量以
及游码标尺上的最小刻度值。
2、把游码放在标尺的零刻度处，调节横梁右端的螺
母，使横梁平衡（空调平衡）
3、把长方形木块（铝块、铁块）放在左盘里，向右
盘里加砝码，并移动游码，直到横梁恢复平衡。
4、计算出右盘中砝码的总质量再加上游码所对的刻度值，得出被测物体的质量，填入记录表中。每称量完一个物体，都要把砝码放回盒中。
5、用天平称出一墨水瓶水的质量：
（1）先称出空墨水瓶的质量；
（2）墨水瓶装满水后，称出墨水瓶和水的总质量；
（3）用瓶和水的总质量减去空瓶的质量就得到一墨水瓶水的质量；
（4）将以上测量得到的质量数据分别填入记录表中，再把砝码放回盒中。
【实验记录】
被称物体名称木块铝块铁块空墨水瓶装满水的
墨水瓶
墨水瓶中
的水
物体的质
量m/g
【实验思考题】
1、用天平能直接称量1cm棉线的质量吗？怎样才能称出1cm棉线的质量？
答：拿20-30根同样是1cm的棉线放到天平上去称量，称出的质量除以1cm 棉线的根数，就得出了1cm棉线的质量。（这叫累积法）
2、所称量的铝块、铁块体积相同，但质量却不同，铁块的质量较大。
3、在称量时，若天平的指针在轻微地摆动，你如何判断天平是否平衡？
答：看指针在分度盘上左右摆动，如果左右摆动的格数相同，则天平就是平衡的。
4、地球上质量为1kg的物体在宇宙飞船中还是1kg吗？宇航员在飞船中可以用
天平称量这个物体的质量吗？