初中物理基础知识(课本基础实验).pdf
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1、初中物理实验归类复习第 一 部 分 理 论 象 础一、测量的理论(一)测量本质测 量 就 是 种 比 较。为了科学地进行比较,需要有 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“S I”。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,影响误差的因素(
2、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。法:1)“多次测量”,通常要有三次;2)取平均值时,平均值的救住必须与测量值的教伍一致。二、科学操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、。(-)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。(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 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,就至少要分成儿个实验部分。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
6、试的重点。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。要注意根据实睑的方法,特别是根据试题提供的信息(进行为要的估算),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匕 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掾作灰测量许多的物理
7、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。千万安注意的是,一定要在物理量的后面写上相应的单住!(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,并注意在实歌结果后写上单伉(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。二是将数据描绘成图表
8、或曲线。在措给曲战时要特别注意用光滑的曲战连接各点,切忌用短直战连接两点。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,X X X 与X X X”,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,一般录保险。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,这点十分重要。但在考查中却无法体现。注:通 过
9、 测 量 发 现 规 律,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 0()刻 度 尺(参阅八上P103)1、认识刻度尺012345678cm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_ _
10、_ _ _ _ _ _ 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(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。测量方法1 (化曲为直)将 轴 线 放 直,用 制 电 尺 1 出 西 标 记 何 妁 长 应.即 为 出 线AB的表曲线,的长度-轮子的周长X林过的图数(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
11、除以n;测细铜丝直径可测出密绕后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零刻度线不在尺的端点时零刻度线在尺的端点时()8)CB)(C)CD)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
12、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,祛码盒 中 祛 码 的 总 质 量 为;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:若是物理天平等更瓶密的天平,在其底盘上还有调节装置,要调节天平的底盘至产格的水平。(2)调节。首先要把 移到 处;再调节,
13、使指针指在标尺的 处。法:a)调节平衡螺母时,“哪边高,往那边调”;b)调节过程中,当指针在中央红线两边推的幅度相等时,即为天平平衡;c)已经调好的天平,在移动住置后再使用时,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 W“称量”)B、应把物体放在天平的一盘,祛 码 放 在 一 盘;液体、粉末和有腐蚀性的化学药品,不能直接放入托盘C、应根据估计,(由大到小/由小到大/随意)地向右盘中加入祛码,夹取祛码必须用,不能用手直接拿;最后移动游码,直到天平平衡。注:当往右盘中加入量小的硅码则右盘下沆、而拿荐录小的硅码时左盘要下沉时,应移动游吗。(4)读数。用一!公式表
14、示:m v=m ;+m.昭 示 效注:D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;五 五2)使用完毕,应注意收拾仪器。,5 0 g嚷噎虏 典型例题8 0 5g1.某同学用天平称物体的质量,天平平衡时右盘中的祛码和I.游码如图所示,则 物 体 的 质 量 为。1-q2.一架托盘天平横梁标尺的最小刻度是0.2 g,最大示数是5 g,把天平放在水平台上调平后,在天平的左盘内放入被测物体,右盘内放入10g祛码,指针指在分度盘中线的右侧;从右盘内取出10g祛码后,再放入5g祛码,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
15、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.减少祛码或游码 B.减少食盐 C.增加祛码或游码 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“co?”,故 im U=c m工 L=1、认识量筒和量杯下图中,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)量筒可以直接测量一体的体积,或者间接地测量一体的体积。(2)读数时,要把量筒放在_ _ _ _ _ _ 的桌面上,视线要
16、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1.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
17、、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尸;V2=;金属块的体积V=o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H;将金属块取出后再补读量筒中的水的体积为V a,则他的做法(合理/不合理),理由是.(五)弹 簧 秤(参阅八下P43)弹簧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=k A l)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
18、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)密度计密度计可以测量一液体的密度,它的原理是物体的 即 由于P波与V排 成反比,所以密度计上的刻度是_ _ (均匀/不均匀)JL U _,m的。下图中,所测液体的密度为二、重点实验(-)用天平、量筒测 密 度(参阅八下P 1 0)考查内参:1、实验原理(p=m/V);2、仪器使用:天平、量
19、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
20、左盘,加减祛码并移动游码,直到指针指在标尺的中央,测得牛奶和玻璃杯的总质量为mi;把玻璃杯中的部分牛奶倒进量筒,如图所示,记下牛奶体积V: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,托盘上三个秩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.OIO.OIOIO.OIO.O.O.OX=K=K等1:_1?=二二二一二5克填 入 下表 中 求出 牛 奶的密度.破璃杯和牛奶的质量(克)玻璃杯和剩余牛奶的质量(克)量筒中牛奶的质量(克)量筒中牛奶的体积(厘米3)牛奶的密 度(克/厘 米3)a)小王的实验步骤中有一处明显不合理,请更正b)在实验步骤中,小王在加减祛码和移
21、动游码时,首 先 做 的 是()A.先加5 0 g的祛码 B.先加5 g的祛码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?(-)测滑动磨擦力(参阅八下P 4 9)考者内衮: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。
22、(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?请你利用图中己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P 6 5)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形管内的液体的质量不发生变化,P煤油=0.8 X10fkg/m!)o(1)比较表中第1、2、3 次实验数据可知:在同种液体
23、的同深度处,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:实验次数研究对象橡皮膜所处深度/cm橡皮膜朝 向压强计左管液面高度/cm右管液面高度/cm1水4朝上8122水4朝下8123水4朝左8124水8朝上6145水10朝上(5)(15)6煤油10朝上6(14)(四)测 量 大 气 压(参阅八下P70)考查内走: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
24、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 c m,计算得到活塞的横截面积为 c m2(4)计算得到大气压强的数值为 P a。(5)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
25、P 3)考 查 内 和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;I)、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(3)实验获得的数据如下表:
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