八年级下册物理实验有哪些关键考点？

八年级下册物理核心实验总结

八年级下册物理主要围绕力学展开，核心实验包括：探究二力平衡的条件、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力作用效果的因素、探究液体压强的特点、探究浮力大小与哪些因素有关、探究杠杆的平衡条件。

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探究二力平衡的条件

• 实验目的：探究作用在同一个物体上的两个力,满足什么条件时才能平衡。
• 实验器材：小车、细线、滑轮、钩码、木板。
• 实验步骤：
  1. 按图组装器材,将小车放在光滑的水平木板上。
  2. 两边挂上不同数量的钩码，即小车受到的两个方向相反的拉力大小不相等,观察小车的运动状态。
  3. 调整两边的钩码数量，使两个拉力大小相等,观察小车的运动状态。
  4. 将小车扭转一个角度，使两个力的作用线不在同一直线上,观察小车的运动状态。
  5. 将小车转回原位，保持两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,观察小车的运动状态。
• 实验现象与结论：
  • 现象1：当两个力大小不相等时,小车会向拉力大的一端加速运动。
  • 现象2：当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上时,小车保持静止状态。
  • 现象3：当两个力大小相等、方向相反，但作用线不在同一直线上时,小车会发生转动。
  • 作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
• 注意事项：
  • 必须保证小车是同一个物体。
  • 木板要光滑,以减小摩擦力对实验的干扰。
  • 要分别探究“大小”、“方向”、“作用线”三个要素。

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探究影响滑动摩擦力大小的因素

• 实验目的：探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
• 实验原理：二力平衡，用弹簧测力计水平匀速拉动木块,拉力的大小才等于摩擦力的大小。
• 实验器材：弹簧测力计、木块、砝码、毛巾、棉布、木板。
• 实验步骤：
  1. 控制变量法：保持接触面粗糙程度和压力不变，改变接触面材料。
     • 将木块放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，读出摩擦力 f₁。
     • 将木块换成毛巾，用弹簧测力计水平匀速拉动，读出摩擦力 f₂。
     • 比较f₁和f₂。
  2. 控制变量法：保持接触面材料不变，改变压力。
     • 将木块放在木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动，读出摩擦力 f₁。
     • 在木块上放上砝码，增大压力，用弹簧测力计水平匀速拉动，读出摩擦力 f₃。
     • 比较f₁和f₃。
• 实验现象与结论：
  • 结论1：在压力一定时，接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
  • 结论2：在接触面粗糙程度一定时，压力越大,滑动摩擦力越大。
  • 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
• 注意事项：
  • 必须用弹簧测力计水平匀速拉动木块，因为只有匀速运动时，拉力与摩擦力才是一对平衡力,大小才相等。
  • 使用控制变量法,每次只能改变一个探究因素。

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探究影响压力作用效果的因素

• 实验目的：探究压力的作用效果与哪些因素有关。
• 实验方法：控制变量法和转换法（通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果）。
• 实验器材：海绵、砝码、小桌。
• 实验步骤：
  1. 保持压力不变，改变受力面积。

     将小桌正（或倒）放在海绵上,观察海绵的凹陷程度。

     
     （图片来源网络，侵删）
  2. 保持受力面积不变，改变压力。
     • 将小桌正放在海绵上,观察海绵的凹陷程度。
     • 在小桌上放上砝码，增大压力,再观察海绵的凹陷程度。
• 实验现象与结论：
  • 结论1：在压力一定时，受力面积越小,压力的作用效果越明显。
  • 结论2：在受力面积一定时，压力越大,压力的作用效果越明显。
  • 压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。
• 注意事项：
  • 必须使用转换法，通过观察海绵（或沙子、橡皮泥）的形变程度来反映压力的作用效果。
  • 同样要严格控制变量。

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探究液体压强的特点

• 实验目的：探究液体压强与哪些因素有关。
• 实验方法：控制变量法和转换法（通过U形管两侧液面的高度差来反映压强的大小）。
• 实验器材：U形管压强计、水、盐水、烧杯。
• 实验步骤：
  1. 探究液体压强与深度的关系（液体密度一定）。

     将探头放入水中，改变探头在水中的深度,观察U形管液面高度差的变化。

  2. 探究液体压强与液体密度的关系（深度一定）。

     将探头放在深度相同的水和盐水中,观察U形管液面高度差的变化。

• 实验现象与结论：
  • 结论1：在同种液体中，深度越深,液体压强越大。
  • 结论2：在深度相同时，液体密度越大,液体压强越大。
  • 液体压强与液体密度和深度有关。
• 注意事项：
  • U形管必须竖直放置,且连接处不能漏气。
  • 探头的橡皮膜朝向决定了测量的是哪个方向的压强。

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探究浮力大小与哪些因素有关

• 实验目的：探究浮力的大小与物体排开液体的重力之间的关系（阿基米德原理）。
• 实验器材：弹簧测力计、溢水杯、小桶、水、盐水、石块（或钩码）。
• 实验步骤：
  1. 用弹簧测力计测出石块的重力 G。
  2. 将石块浸没在盛满水的溢水杯中，用弹簧测力计读出石块在水中的视重 F。
  3. 用小桶接住从溢水杯里排出的水，用弹簧测力计测出这些水的重力 G排。
  4. 改变液体（如用盐水），重复步骤2、3。
• 实验现象与结论：
  • 现象：在水中，F + G排 ≈ G，在盐水中，F' + G排' ≈ G。
  • 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力，这就是阿基米德原理，公式为：F浮 = G排。
• 注意事项：
  • 溢水杯必须装满水,这样才能保证排开液体的体积等于物体浸入的体积。
  • 读弹簧测力计示数时，视线要与刻度板保持水平。
  • 测量小桶和水的总重力时，要先把小桶挂在弹簧测力计上，再把水倒进去,否则会溢出。

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探究杠杆的平衡条件

• 实验目的：探究杠杆在什么条件下才能平衡。
• 实验器材：杠杆、杠杆支架、钩码、刻度尺。
• 实验步骤：
  1. 将杠杆挂在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
  2. 在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码位置,使杠杆再次在水平位置平衡。
  3. 将动力（F₁）、动力臂（L₁）、阻力（F₂）、阻力臂（L₂）的数值记录在表格中。
  4. 改变钩码的数量和位置，重复实验步骤2、3,进行多次测量。
• 实验现象与结论：
  • 数据分析：对记录的数据进行分析计算，比较 F₁×L₁ 和 F₂×L₂ 的值。
  • 杠杆的平衡条件是：动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂，公式为：F₁L₁ = F₂L₂。
• 注意事项：
  • 实验前必须调节杠杆在水平位置平衡，这样可以直接从杠杆上读出力臂的长度,避免复杂的计算。
  • 要进行多次测量，寻找普遍规律,避免偶然性。
  • 力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,不一定是杠杆的长度。

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常考题型与实验方法总结

常考题型

1. 实验步骤排序：考查对实验流程的理解。
2. 器材选择：考查对实验原理和目的的理解。
3. 实验现象分析：考查观察和归纳能力。
4. 得出结论：考查对控制变量法和实验数据的分析能力。
5. 评估与改进：考查对实验误差的分析和优化方案的能力。
   • “为什么实验前要调节水平？”
   • “如果弹簧测力计没有调零，会对实验结果产生什么影响？”
   • “如何改进实验，使其更精确？”

核心实验方法

1. 控制变量法：

   • 定义：在探究多个因素对某个物理量影响时，控制其他因素不变，只改变其中一个因素,研究该因素对结果的影响。
   • 应用：三、四、五、六都使用了此方法，在探究摩擦力时，只改变压力,而保持接触面粗糙程度不变。

2. 转换法：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 定义：将一些不易观察、不易测量的物理量（如压强、浮力、分子动能）转换为容易观察、容易测量的物理量（如U形管液面高度差、弹簧测力计示数、温度计示数）。
   • 应用：
     • 实验三：用海绵的凹陷程度表示压力作用效果。
     • 实验四：用U形管液面高度差表示液体压强大小。
     • 实验五：用弹簧测力计的示数差（F-F示）表示浮力大小。

3. 等效替代法：

   • 定义：在研究一个物理现象和规律时，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不易或无法直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来揭示物理本质或规律。
   • 应用：
     • 实验一：用小车在水平方向上受到的拉力来等效它受到的摩擦力（当小车匀速时）。
     • 实验五：用小桶中水的重力来等效物体受到的浮力。
     • 曹冲称象：用石头的总重力来等效大象的重力。