沪科版八年级物理上期末复习之三大实验专题.doc

专题四： 三大实验专题
一、凸透镜成像实验
1、在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中：
(1) 测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距约为__         _cm。
(2) 将蜡烛、凸透镜、光屏依次从左向右放在光具座上。点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在_________  ______上。
(3) 当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、___       __的实像。生活中使用的___       _ _ __就是利用这一成像规律工作的(填一光学仪器)。
（4）在（3）中移动光屏成清晰像后,拿走光屏,再将蜡烛放在光屏位置处,则此时光屏应放在______   _ ____位置才能成清晰的像，此现象说明凸透镜的光路是_____  ___的。

2、小芳同学实验探究凸透镜成像的规律，她首先按图11所示完成仪器装配，图中H点是2倍焦距处。经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向______（选填“上”或“下”）调；调节好蜡烛的高度后，她把蜡烛移到A点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向______移动（填“左”或“右”），这次成的是倒立、________的实像。

3、在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光线具有 作用，该凸透镜的焦距是 cm。

（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： 。
（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 的实像（填写像的性质）； (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 (选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
4、小敏的实验是“探究凸透镜成像的特点”。她的困惑是：不知道实验室准备的凸透镜的焦距。小亮给他提供的解决方案是：根据图所示的设计方案图进行实验。测出焦距。

你的意见：小亮的“方案”是 （填“可行”或“不可行”）的。
A．如果“方案”可行，请你对利用该“方案”测量焦距的具体操作提出一条注意事项

5、在“凸透镜成像规律”实验中，小华同学进行了如下两个探究：
（1）为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如下表 

分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则像距越 (选填：“大”或“小”)；
（2）小华用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体，如图17(甲)所示将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，在光屏上成的像如图（乙）所示如果只将“E”，换成“R”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图（丙）中的 （填数字序号）

6、小周用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。
(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，其目的是使像能成在 。

(2)小周在图所示位置得到一个清晰的像。老师要求她在凸透镜不动的情况下。在光屏上再成一个更小的实像，小周应当把蜡烛向 移动。同时把光屏向 移动。
(3)小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清．她应当向 移动光屏，可再次得到清晰的像。

7、在做“探究凸透镜成像规律”的实验时：
（1）小明发现所用的凸透镜没有标明焦距，于是他让太阳光平行于主光轴照射在凸透镜上，在透镜另一侧F点得到一个最小的亮点，如图所示。试作出这一过程的光路图。

（2）请用刻度尺量出凸透镜的焦距：f= cm。
（3）小明将该凸透镜放在光具座上进行实验，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，其中明显还需要调整的是 。调整后，在光屏上恰好得到一个清晰的蜡烛的像，请你详尽地描述这个像的特点 。

（4）此时，小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向凸透镜的方向移动 （填 “远离”或“靠近”），才能使蜡烛的像变清晰。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是 。

8、在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中．
(1) 如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在_________________．

(2)当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、_________(选填“放大”或“缩小”)的实像．
(3)把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜．给“眼睛”戴上远视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像．若取下远视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏___________(选填“远离”或“靠近”)透镜。

9、在“研究凸透镜成像”的实验中，当凸透镜、烛焰和光屏放在图中A、B、C三个位置时，屏上成一个缩小的像，则在A点位置放的是____________，在B点位置放的是____________，在C点位置放的是____________。

二、质量与密度实验
1.为研究物质的某种特性，某同学测得四组数据，填在下表中
实验次数
物体
质量(g)
体积(cm3)
质量/体积(g/cm3)
1
铝块1
54
20
2．7
2
铝块2
108
40
2．7
3
松木1
108
216

4
松木2
10

0．5
(1)将上表中的空白处填写完整．
(2)比较第1、2两次实验数据，可得出结论：同一种物质，它的质量跟它的体积成__________．
(3)比较第2、3两次实验数据，可得出结论：质量相同的不同物质，体积是__________；
(4)比较1、4两次实验数据，可得出结论：____ ．

2. 小王用天平和量筒测量矿石的密度，
 (1)有如下一些实验步骤：
 ①用调节好的天平测出矿石的质量m； ②向量筒中倒进适量的水，测出这些水的体积V1；
 ③根据密度的公式，求出矿石的密度ρ；④将矿石浸没在置筒内的水中，测出矿石和水的总体积V2．
他应采用的正确的实验步骤顺序为_________________.
A．①②③④    B．①②④③    C.②③①④    D．②③④①
(2)由图6可知，矿石的质量为______g，矿石的体积为______cm3.矿石的密度为_________g／cm3.
图6

3. 小东同学在测定盐水密度的实验中，其方法和步骤完全正确，如图7甲显示的是他将烧杯中的部分盐水倒入量筒后，天平重新平衡时的情景，乙显示的是倒入盐水后量筒的读数。
（1）根据图中相关数据帮小东将下表填写完整。
烧杯和盐水的总质量m/g
倒出部分盐水后烧杯和盐水的总质量m1/g
倒出盐水的质量m2/g

盐水的密度ρkg/m3

33

（2）另一位同学的实验方法是：先测出空烧杯质量，并在量筒中倒入盐水，测出盐水

图7
甲
的体积，再把量筒内盐水全部倒入烧杯，测
出烧杯和盐水的总质量，然后计算盐水的密
度，用这种方法测出盐水的密度ρ＇与小东
测出盐水的密度ρ相比较，则ρ＇_____ρ
（选填“＜”、“＞”或“＝”）
4. 实验：测量某种食用油的密度．
(1)把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度处，然后调节______，使天平横梁平衡．
(2)进行下列实验操作：
A．用天平测量烧杯和剩余食用油的总质量m1；
B．将待测食用油倒入烧杯中，用天平测出烧杯和食用油的总质量m2；
C．将烧杯中食用油的一部分倒入量筒，测出这部分食用油的体积V；
以上操作的正确顺序是：__________________(填字母代号)．
(3)现已测出m1是110g，根据图8中的示数，算出这种食用油的密度是____________．
5. 惠安是“石雕”之乡。小星取一小块样石，通过实验来测定石块密度。
（1）调节天平横梁平衡时，发现指针在分度标尺上的位置如图9甲所示，此时应将平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）调节。
（2）用调节好的天平测样石的质量，所用的砝码和游码的位置如图9乙所示，质量为_______g。用量筒测出样石的体积如图9丙所示，体积为_______cm3
样石的密度为_______g／cm3。
（3）在加工过程中，该石块的密度将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
图8
图9

6.开放题 如图所示是一个形状不规则的容器，现在要你测量这个容器的容积，请选择适当的器材，并简述测量方法：⑴需要的器材： ⑵测量方法：

三、摩擦力大小实验：
1）小林同学做“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验，如图所示。
（1）实验中采取的办法是用弹簧测力计水平拉动木块，使其在长木板上做___运动。（匀速直线）;
（2）甲、乙两图所示的实验说明：接触面粗糙程度相同时，______，滑动摩擦力越大。(压力越大);
（3）甲、丙两图所示的实验说明：压力一定时，___________，滑动摩擦力越大。（接触面越粗糙）;
（4）由实验可得出的结论是：_____________（滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关）
2）下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录：
实验次数
接触面的材料
压力F/N
摩擦力f摩／N
①
木块与木板
8
l.6
②
木块与木板
12
2.4
③
木块与毛巾
12
5.0
(1)分析比较序号①与②的实验数据，可得出的结论是 （接触面的粗糙程度相同时，压力越大,摩擦力越大）; (2)分析比较序号 的实验数据，可得出的结论是：压力相同时，接触面越粗糙,摩擦力越大。（②、③）; (3)上述研究方法叫________(“控制变量法”)
3）在探究影响摩擦力大小因素的实验中，记录的结果如下表所示。
次数
接触面
压力（N）
摩擦力（N）
1
木块和木板
2
0.4
2
木块和木板
4
0.8
3
木块和棉布
2
0.6
4
木块和毛巾
4
1.2

（1）在这个实验中，使用的是控制变量法，在第１、２次实验中变量是_______(压力大小),控制的变量是______。(接触面粗糙程度)得到的结论是：___________(接触面不变时，压力越大，摩擦力越大。); （2）在研究接触面对摩擦力大小的影响时，可采用第____(1、3或2、4)次的实验结果，得到的结论是_______________。(压力大小相同时，接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。)
4）在探究＂滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关＂的问题时，兴趣小组的同学们作了如下的猜想：
猜想A：滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；
猜想B：滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关。
为了验证上述猜想是否正确，同学们设计了如下图所示的实验

（1）步骤（a）和（b）是为了验证猜想 （选填“A”或“B”）(A)；
（2）步骤（a）和（c）是为了验证猜想 （选填“A”或“B”）(B)；
(3)本实验采用的科学探究方法是 (“控制变量法”)；
(4)实验中应使木块做匀速直线运动。这样做的目的是： (当物体做匀速直线运动时，水平方向二力平衡，则摩擦力与弹簧测力计的拉力相等)。
5）在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”时，小华同学根据自己推箱子时，箱子越重，推起来越费力，提出了“影响摩擦力大小的因素可能与接触面受到的压力有关”的猜想；小辉同学根据自己推箱子时，地面越粗糙，推起来越费力，提出了“影响摩擦力大小的因素可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想。下图是验证他们猜想的实验装置图。

①小辉同学为了完成他自己的探究应按 两图进行。（甲、乙）
N/N
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
f /N
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
②若小华选用正确的实验装置进行实验得到下表所记录的实验数据，请根据数据在所给坐标中作出摩擦力的大小f与接触面受到的压力大小N之间的关系图象。

③根据图像可以得出f与N的关系是___ _（f与N成正比）；
④小华和小辉同学在实验中都应使小车做_____运动。（匀速直线）

6）不同的运动项目对运动鞋摩擦力的要求不同。某研究性学习小组对“不同类型的运动鞋底在相同平面上滑动时摩擦力的大小”进行了探究，如图所示。他们先测出每只不同类型运动鞋的质量，再往质量小的鞋子里均匀摆放砝码，使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等。接着用弹簧测力计先后匀速拉动不同类型的运动鞋，使它们沿水平桌面滑动，读取各次弹簧测力计的读数。
(1)探究中“使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等”，这是采用了_________研究方法。（控制变量）；
(2)测量时，沿水平方向匀速拉动运动鞋，则此时运动鞋所受滑动摩擦力与弹簧测力计拉力的大小_________ (相等)。这种测摩擦力的方法是 _______(选填“直接”或“间接”)测量法。(间接)

7）下图是某实验小组做的“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验。

①实验中要求必须水平匀速拉动弹簧测力计，这样做的目的是：___________(当物体做匀速直线运动时，水平方向二力平衡，则摩擦力与弹簧测力计的拉力相等)
②分析甲、乙两次实验现象，可以得出的结论：__________(滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关)【或压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大】。
③分析乙、丙两次实验现象，能否得出一个科学的结论？为什么？
________。(因为有两个变量，所以无法得出正确结论【或不符合控制变量法，所以不能得出正确结论】。)
④分析甲、丁两次实验现象，可以得出的结论：________(滑动摩擦力的大小与相互接触的表面粗糙程度有关)
8)在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下几种猜想：
A．与物体的重力大小有关 B．与物体运动的速度大小有关
C．与物体间的接触面积大小有关 D．与物体间接触面的粗糙程度有关
实验室有一个较长且光滑程度一致的木板、一个带钩的长方体木块和一只弹簧测力计可供使用。
次数
木块放置方式
木块运动快慢
弹簧测力计示数
1
平放
很慢
1.2N
2
平放
慢
1.2N
3
平放
较快
1.2N
小娟同学用弹簧测力计匀速拉动木块在水平放置的木板上进行三次实验，如图所示。实验数据如下表所示：

(1)表中数据可以验证猜想 (填序号)的正确或者错误。实验中采用控制变量法，则该实验注意保持木块与桌面间的接触面积大小不变，
(2)实验中要匀速拉动木块的原因是： 。
(3)就利用现有器材且保持木板水平，还可以验证猜想 (填序号)正确或者错误，请你把验证这个猜想的实验操作过程叙述出来： 。
答案：(1)B；(2) 当物体做匀速直线运动时，水平方向二力平衡，则摩擦力与弹簧测力计的拉力相等。；(3)C 分别让长方体面积不同的侧面与水平木板接触，用测力计水平匀速拉动木块，对比不同情况拉力的大小。

9）为探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关，小明设计了如图甲所示的实验。
(1)如果要想利用此实验来探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，应设计怎样的实验步骤?
(2)在探究滑动摩擦力的大小是否与物体间的接触面积有关时，小明先后用大、小木块按照图甲所示的方法进行对比实验。小明的做法是否正确?为什么?
(3)在研究此问题时，小红设计的实验如图乙所示，弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方形木块，木块下面是一长木板，实验时拉动长木板，然后读出弹簧测力计的示数，即可测出木块和木板间的摩擦力。小明看了小红的实验后，认为小红设计的实验优于自己设计的实验。对此，你能说出其中的原因吗?

答案：(1)用弹簧测力计拉动木块，使它做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数F1；在木块上面加一个重物，再用弹簧测力计拉动木块，使它做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数F2；比较F1和F2的大小。
(2)不正确。实验过程中，没有保持相同的压力。
(3)弹簧测力计保持静止，便于读数
10）学校实践活动小组同学在利用如图所示装置探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”时，得到如下实验数据：
长木板
不同表面
木块的
放置方式
弹簧测力计的示数/N
一个木块
两个木块叠放
光滑表面
平放
1.8
3.6
平放
2.9
3.6
粗糙表面
平放
2.4
4.8
侧放
2.4
4.8
(1)你认为表中哪个数据是不合理的，并指出导致数据不合理的原因；
(2)请你分析表格中的数据，得出实验结论；
(3)许多同学指出了该实验操作方法存在不足，请你利用现有器材进行改进，并叙述改进后有哪些优点。
答案：（1） “2.9N”的数据不合理，是由于没有匀速拉动木块造成的。
（2）滑动摩擦力大小与接触面积大小无关；压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）改进：拉动木块下面的木板运动，保持弹簧测力计不动。
改进后优点：拉动木板时，即使没有匀速运动，对实验也没有影响，实验容易操作；而且弹簧测力计相对操作者静止，可是读数准确。
11）为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在老师的指导下做了一系列实验. 以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定）.
第一次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动（如图13），读出弹簧测力计的示数，并记入下表中；
第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图14），记下相应的示数；
实验次数
木块对木板的压力/N
弹簧测力计的示数/N
滑动摩擦力/N
1
20
4.0
4.0
2
20
4.0
4.0
3
40
8.0
8.0
第三次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图15），记下相应的示数.

（1）若已知每个木块的质量为2kg，请你帮助小明填全表格内的数据；
（2）比较___1、2__、____两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关；
（3）比较1、3两次实验数据，可以初步得出的结论是： 。
   图13        图14         图15

相关知识点：
一、凸透镜成像
1、侧焦距的方法：将一束平行光经过凸透镜，移动使它在光屏上会聚一个最小、最亮的光斑。
实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。
若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：
①蜡烛在焦点以内（u<f） ②烛焰在焦点上(u=f) 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。
2、实验结论：（凸透镜成像规律）F分虚实,2f大小,实倒虚正。具体见下表:
物距
像的性质
像距
应用
倒、正
放、缩
虚、实
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
照相机
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
幻灯机
u<f
正立
放大
虚像
|v|>u
放大镜
3、对规律的进一步认识：
⑴ u＝f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。
⑵ u＝2f是像放大和缩小的分界点
⑶ 当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。

二、测量固体密度/液体密度
测固体的密度方法：1、在量筒中倒入适量的水，读出体积V1；2、用细线系好物体，浸没在量筒中，读出总体积V2；3、物体体积V=V2-V1（说明：在测不规则固体体积时，采用排液法测量，这里采用了一种科学方法等效代替法。）
测液体密度：
⑴ 原理：ρ=m/V
⑵ 方法：①用天平测液体和烧杯的总质量m1 ；
②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积V；
③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2
④得出液体的密度ρ=（m1-m2）/ V

三、滑动摩擦力：
⑴测量原理：二力平衡条件
⑵测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
⑶ 结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。