八年级物理下册分组实验教案

实验一：使用弹簧测力计测量力【实验目的】学习正确使用弹簧测力计的方法。【实验器材】弹簧测力计、木块、长木板、头发丝【实验步骤】1、观弹簧测力计的量程（最大刻度），认清每一小格表示多少牛。检查弹簧测力计不受力时，指针时否指在零刻度处。2、用手拉弹簧测力计的挂钩，使指针指到1N、5N、10N等处，感受一下1N、5N、10N的力有多大。3、在弹簧测力计的挂钩上挂一个质量已知（约1kg）的物体，读出拉力的大小填入记录表中。察4、在水平放置的长木板上，用弹簧测力计拉木块匀速前进，读出拉力的大小填入记录表中。5、在倾斜放置的长木块上，用弹簧测力计拉着木块沿木板匀速上升，读出拉力的大小填入记录表中。6、把一根头发拴在弹簧测力计的挂钩上，用手拉头发，逐渐加大拉力，读出头发被拉断时拉力的大小，填入记录表中。【实验记录】弹簧测力计的使用情况挂质量约1kg的物体拉木块水平匀速前进拉木块沿倾斜木板匀速上升挂钩上拴一根头发，当头发被拉断时拉力F/N【评估与交流】能否用弹力橡皮筋制作测力计？为什么？实验二、重力的大小跟什么因素有关【提出问题】重力的大小与什么因素有关？所需器材：弹簧测力计、钩码若干、坐标纸【猜想或假设】重力的大小与物体的质量有关。【设计实验与进行实验】1、照图23-1那样，把钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力，记录在下面的表格中。质量m/kg重力G/N2、在图23-2中，以质量为横坐标、重力为纵坐标描点。连接这些点，你发现它们落在一条什么样的曲线或直线上？你认为重力与质量之间有什么关系？【分析和论证】1、通过实验得出结论：物体所受的重力跟它的质量成正比。2、重力与质量的比值大约是9.8N/kg。如果用g表示这个比值，重力与质量的关系可以写成G=mgm/kgOG/N图23-2重力与质量关系的图像实验三、摩擦力的大小跟什么因素有关【提出问题】1、滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？2、如何增大有益摩擦，减小有害摩擦？【猜想或假设】1、滑动摩擦力的大小可能与压力大小和接触面粗糙程度有关。2、滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关。【设计实验】1、取一方木块及长方形的长木板、毛巾、玻璃板，用弹簧称拉着方木块在三种表面上做匀速直线运动，测出拉力的大小即为摩擦力的大小，并比较摩擦力的大小。2、把木块放在木板上，加上砝码，再拉着木块在木板上做匀速直线运动，测出拉力的大小即为摩擦力的大小，并与第一次实验比较。3、把木块侧放在木板上，再拉着木块在木板上做匀速直线运动，测出拉力的大小即为摩擦力的大小，并与第一次实验比较。所需器材：弹簧测力计、长方体方木块、长木板、毛巾、玻璃板、砝码、细线【进行实验】1、分别测出木块在长木板、毛巾、玻璃板上做匀速直线运动时的摩擦力大小，将结果记入表格。2、在木块上另上砝码后，再测出木块在木板上做匀速直线运动时的摩擦力大小，将结果记入表格。3、把木块侧放在木板上，再测出木块做匀速直线运动时的摩擦力大小，并将结果记入表格。次数压力大小接触面摩擦力大小（N）1木块重木板2木块重毛巾3木块重玻璃板4木块加砝码重木板5木块重（侧放）木板【分析和论证】1、分析比较实验1、2、3可得：。2、分析比较实验1、4可得：。3、分析比较实验1、5可得：。4、归纳得出滑动摩擦力的大小与有关，与无关【评估与交流】1、在测量滑动摩擦力大小时必须注意什么？当速度不一样时摩擦力大小有没有变化？2、如何测滑动摩擦力的大小？实验四、压力的作用效果跟什么因素有关？1．提出问题：压力的作用效果跟什么因素有关？2．猜想：1）压力的作用效果可能跟压力的大小有关。2）压力的作用效果可能跟压力的作用面积有关。3．设计实验：1）实验器材：小桌子，泡沫塑料，钩码一盒。2）实验目的：研究压力的作用效果与压力和压力的受力面积之间的关系。3）实验方法和步骤：采用控制变量法进行研究。①如图甲和乙所示，在受力面积相同的情况下，研究压力与压力的作用效果的关系；a.如图甲所示，把使小桌子的四脚朝下压在泡沫塑料上，观察压力的作用效果，即此时桌子四脚陷入泡沫塑料里的深度；b.如图乙所示，在桌子上加上一个钩码，观察此时桌子四脚陷入泡沫塑料里的深度，并与图甲的陷入情况对比；②如图乙和图丙所示，在压力相同的情况下，研究压力的受力面积与压力的作用效果的关系。c．如图丙所示，使桌面朝下并在桌子上加上一个钩码，观察此时桌面陷入泡沫塑料里的深度，并与图乙的陷入情况对比；4．进行实验：自己设计表格，并将实数据填入表中：设桌子重为G桌,钩码重为G码，桌子脚面积为S脚，桌面的面积为S面实验次数受力面积压力的大小压力的作用效果甲S脚G桌明显乙S脚G桌＋G码非常明显丙S面G桌＋G码不明显5．分析与论证：分析：在受力面积相同的情况下，压力越大，压力的作用效果越明显。在压力相同的情况下，压力的受力面积小，压力的作用效果越明显。结论：压力的作用效果与压力和压力的受力面积有关。压力越大，压力的受力面积小，则压力的作用效果越明显。6．评估与交流：1）通过这个实验，你掌握那一种研究问题的方法？答：我掌握了用“控制变量法”研究问题。当研究的问题有三个或三个量以上之间的关系时，采用控制变量法分别研究两个量之间的单一关系，可以使研究的问题得以简化。实验五、浮力的大小等于什么【提出问题】1、同样大小的石块和木块，投入水中，石块下沉，木块上浮，哪个受到的浮力大？铁块投入水中会下沉，而铁做成船之后，却能浮在水面上，为什么？2、浮力的大小与哪些因素有关？【猜想或假设】1、浮力的大小可能与物质的种类有关。2、浮力的大小可能与物质的体积有关。3、浮力的大小可能与物质浸入的深度有关。4、浮力的大小可能与排开液体所受的重力有关，也就是与V排和ρ液有关。【设计实验与进行实验】1、选择体积相同的实心铁块和铝块，比较铁块和铝块浸没水中所受浮力的大小，来验证猜想1是否正确。实验步骤：（1）（2）（3）2、取一些橡皮泥，先揉成团，测出其浸入水中的浮力，然后展开做成盒形，测出其所受的浮力并把两次测得的浮力大小与橡皮泥的重量相比较，验证猜想2是否正确。实验步骤：（1）（2）（3）3、取一铁块测出其浸入水中不同深度所受的浮力并比较浮力的大小，验证猜想3是否正确。实验步骤：（1）（2）（3）4、测出浸没入水中的石块所受的浮力跟它排开的水重有什么关系。实验步骤：（1）（2）（3）5、测出浮在水面上的木块所受的浮力跟它排开的水重的关系。实验步骤：（1）（2）（3）以上4、5实验验证猜想4是否正确。所需器材：弹簧测力计、大烧杯、接水小桶、自来水、盐水、体积相同的实心铁块和铝块、金属牙膏皮（或橡皮泥）、细线【分析和论证】1、2、3、4、【评估与交流】1、由实验得出的结论能普遍适用吗？如何评估实验的准确性？2、做以上实验要注意什么？只在水中做行吗？3、你在实验中遇到什么困难？如何减少实验误差？4、阿基米德定律适用于气体中物体所受浮力大小的计算吗？表达式如何？【探究拓展】1、弹簧秤法测浮力大小——适用于ρ物ρ液（1）测出物体在空气中的重为G1（2）测出物体在水中的重为G2F浮=G1-G22、平衡力法——适用于ρ物≤ρ液（1）当物体悬浮或漂浮在液体中时，受重力和浮力作用。（2）因为物体静止所受的重力和浮力是一对平衡力，则有F浮=G物3、压力差法F浮=F向上-F向下形状规则的正方体物块浸入密度为ρ的液体中，如图26-1所示。上表面距液面为h，正方体边长为l。上表面所受压强：P=ρgh上表面所受压力：F=PS=ρghl2下表面所受压强：P’=ρg(h+l)下表面所受压力：F’=P’S=ρg(h+l)l2F浮=F’-F=ρg(h+l)l2-ρghl2=ρgl3又因为V排=l3，所以F浮=ρgl3=ρgV排即为阿基米德原理求出的浮力。实验六、研究杠杆的平衡条件【提出问题】1、杠杆的平衡条件是什么？2、杠杆的平衡条件有哪些应用？【猜想或假设】1、杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂【设计实验】1、当杠杆在水平位置平衡时，在杠杆两端挂钩码使杠杆平衡，钩码的重即为动力、阻力大小，挂钩码处到支点的杠杆长即为力臂的大小。然后计算动力×动力臂及阻力×阻力臂的大小，并比较两者乘积的大小，归纳得出结论。2、（1）用弹簧秤作为动力作用的物体，在挂钩码的同侧提起杠杆，使杠杆平衡，读出动力和阻力的大小以及动力臂和阻力臂的长短。然后比较动力×动力臂及阻力×阻力臂的大小。（2）用弹簧秤拉着杠杆加速转动，读出动力和动力臂、阻力和阻力臂的大小，计算并比较动力×动力臂与阻力×阻力臂的大小。所需器材：杠杆和支架、弹簧测力计、钩码、尺、线【进行实验】1、把杠杆的中点挂在支架上，首先调节杠杆的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡。2、照图25-1那样，在杠杆的左右两端分别挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置再次平衡。3、根据钩码的质量计算出重力大小即为动力和阻力大小，再读出力臂的长，把数据记入下表。次数动力（N）动力臂（cm）动力×动力臂阻力（N）阻力臂（cm）阻力×阻力臂12344、如图25-2所示，在a、b、c三点用弹簧秤竖直向上提杠杆，当杠杆在水平位置平衡时，读出力及力臂的大小，并填入下表。次数动力（N）动力臂（cm）动力×动力臂阻力（N）阻力臂（cm）阻力×阻力臂12345、在杠杆左端一点用弹簧秤提起杠杆，并加速顺时针转动，读出动力与阻力的大小以及动力臂与阻力臂的长短，然后比较动力×动力臂及阻力×阻力臂的大小。【分析和论证】1、通过测量数据得：杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。2、当动力×动力臂大于阻力×阻力臂时，杠杆将沿。【评估与交流】1、你的测量结果能准确说明“动力×动力臂=阻力×阻力臂”吗？实验中你还有什么新的发现？2、通过实验及数据分析，当“动力×动力臂=阻力×阻力臂”时，杠杆处于平衡状态，当“动力×动力臂≠阻力×阻力臂”时，杠杆将如何转动？生活中平衡杠杆有哪些？3、观察生活中的杠杆哪些是省力的？哪些是费力的？杠杆的分类：（1）省力杠杆：动力臂比阻力臂长，费距离。（2）费力杠杆：动力臂比阻力臂短，省距离。（3）天平杠杆：动力臂与阻力臂相等，既不省力又不费距离。实验七、探究斜面的机械效率【提出问题】1、影响斜面的机械效率的因素有哪些？2、光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度不同时，斜面的机械效率是否相同？【猜想或假设】1、影响斜面的机械效率的一个重要因素是摩擦，摩擦不同效率就不同。2、光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度不同时，斜面的机械效率不同。【设计实验】1、同一斜面，不同的粗糙面，用弹簧测力计把木块沿斜面匀速拉上顶端，记下两次拉力的大小，测出木块重、斜面长、斜面高。计算出有用功、总功和机械效率，比较机械效率的大小。2、同一光滑程度的斜面，两次不同的倾斜程度，再测量两次斜面的机械效率，比较机械效率的大小。所需器材：弹簧测力计、斜面、木块、细线、刻度尺、毛巾【进行实验】1、如图27-1所示，将一条形木板一端垫高，就构成一个斜面。沿着斜面把木块拉上去，记下拉力大小。在斜面上铺上毛巾，再测一次。2、改变木板的倾斜程度，再测量两次斜面的机械效率。记下测量数据填入下表：次数斜面高（m）木块重（N）有用功（J）斜面长（m）拉力大小（N）总功（J）机械效率12（毛巾）3【分析和论证】1、分析实验1、2数据得：。2、分析实验1、3数据得：。【评估与交流】1、在测斜面的机械效率时，在同一斜面上，木块是重一些效率高，还是轻一些效率高？2、在测斜面的机械效率时，如何保证拉着木块匀速沿斜面上升？实验八、测量滑轮组的机械效率【实验目的】测量滑轮组的机械效率。【实验器材】刻度尺、弹簧测力计、钩码（重量已知）、铁架台、滑轮组、长约2米的细线【进行实验】1、照图28-1那样，把实验装置安装好，分别记下钩码和弹簧测力计的位置（离桌面或地面的高度）。2、匀速向下拉动弹簧测力计，使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，填入记录表中。3、算出有用功W有用、总功W总、机械效率η，填入记录表中。4、照图28-2那样，把实验装置安装好，匀