八年级上册物理探究题

核心探究实验一：探究影响滑动摩擦力大小的因素

这是八年级力学中最经典的探究实验,完美体现了控制变量法。

实验目的

探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。

猜想与假设

根据生活经验,猜想滑动摩擦力的大小可能与以下因素有关：

• 压力大小
• 接触面的粗糙程度

实验器材

弹簧测力计、长木板、木块、砝码、棉布、毛巾。

实验步骤与结论

实验的核心方法是用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即 F_拉 = f_摩。

（一）探究滑动摩擦力与压力大小的关系

• 控制变量：保持接触面的粗糙程度不变（都在木板上）。
• 改变变量：改变压力，通过在木块上加减砝码来实现。
• 实验步骤：
  1. 将木块放在水平木板上,用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动，读出拉力 F₁。
  2. 在木块上放一个砝码,再次用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动，读出拉力 F₂。
  3. 比较F₁和F₂的大小。
• 实验结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。

（二）探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系

• 控制变量：保持压力大小不变（木块上不加砝码）。
• 改变变量：改变接触面的粗糙程度，通过更换木板表面的材料（如铺上棉布、毛巾）来实现。
• 实验步骤：
  1. 将木块放在水平木板上,用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动，读出拉力 F₁。
  2. 将棉布铺在木板上,把木块放在棉布上，用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动，读出拉力 F₂。
  3. 将毛巾铺在木板上,把木块放在毛巾上，用弹簧测力计拉着它做匀速直线运动，读出拉力 F₃。
  4. 比较F₁、F₂、F₃的大小。
• 实验结论：在压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

常见考点与易错点

• 平衡力：为什么必须匀速直线运动？因为只有匀速直线运动时，物体才受平衡力，拉力才等于摩擦力。
• 控制变量法：明确每次实验中哪个量不变，哪个量改变。
• 转换法：将无法直接测量的摩擦力大小，通过测量拉力的大小来得知。
• 实验改进：实验中很难保证绝对匀速，可以改进为：将弹簧测力计固定，拉动长木板，这样木块无论木板是否匀速运动，它都相对于木板静止，摩擦力始终等于弹簧测力计的示数，读数更方便、准确。

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核心探究实验二：探究平面镜成像的特点

这是光学部分的核心探究实验,主要考察对等效替代法的理解。

实验目的

探究平面镜成像的特点,包括像的大小、虚实、倒正以及物像关系。

猜想与假设

平面镜成的像是等大、正立的虚像，物与像关于镜面对称。

实验器材

玻璃板、相同的蜡烛（两支）、刻度尺、白纸、火柴。

实验步骤与结论

（一）为什么用玻璃板代替平面镜？

• 答案：玻璃板既能成像，又能透过玻璃板看到后面的物体，便于确定像的位置。

（二）为什么用两支完全相同的蜡烛？

• 答案：这里运用了等效替代法，一支蜡烛（物）通过玻璃板成像，另一支未点燃的蜡烛放到像的位置，如果它与像完全重合，说明这支未点燃的蜡烛的大小与像的大小相等，从而确定了像的大小。

（三）实验步骤

1. 在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖直立在白纸上，并标记平面镜的位置。
2. 将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,可以看到它在玻璃板后面成的像。
3. 另拿一支未点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动，直到它与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B的位置就是蜡烛A像的位置，标记下蜡烛A和蜡烛B的位置。
4. 改变蜡烛A的位置,重复步骤2和3，多做几次实验。
5. 用刻度尺测量蜡烛A到平面镜的距离和蜡烛B（即像）到平面镜的距离，并比较它们的大小关系，观察物和像的大小关系。

（四）实验结论

1. 大小关系：平面镜所成的像与物体大小相等。
2. 物距与像距关系：物到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等。
3. 虚实关系：平面镜所成的像是虚像（因为光屏无法承接）。
4. 倒正关系：平面镜所成的像是正立的像。
5. 连线关系：物、像的连线与镜面垂直。

常见考点与易错点

• 等效替代法：理解为什么用未点燃的蜡烛B去代替像。
• 虚像：平面镜成虚像，所以无论怎样移动光屏，都无法在光屏上看到像。
• 玻璃板与水平面垂直：如果玻璃板没有放正，会导致蜡烛B与蜡烛A的像无法完全重合，像的位置会偏高或偏低。
• 多次实验：为了避免实验的偶然性，需要改变蜡烛A的位置，进行多次实验。

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核心探究实验三：探究光的反射规律

这是光学的基础实验,是理解镜面反射和漫反射的前提。

实验目的

探究“三线”（入射光线、反射光线、法线）的位置关系和“两角”（反射角、入射角）的大小关系。

实验器材

光的反射实验器（或激光笔、平面镜、白纸、量角器）、笔。

实验步骤与结论

1. 组装器材：将平面镜M水平放置在白纸上，将一个带有半圆环的硬纸板竖直立在平面镜上，硬纸板上的直线ON垂直于镜面，ON即为法线。
2. 观察三线关系：
   • 让一束光（激光）沿着硬纸板左侧的某一角度射到O点（入射点）。
   • 观察反射光线的方向,可以看到，反射光线和入射光线分居在法线ON的两侧。
3. 观察两角关系：
   • 用量角器测量入射角（入射光线与法线的夹角）和反射角（反射光线与法线的夹角）。
   • 改变入射光线的角度,多做几次测量和比较。
4. 将纸板F向后或向前折：观察纸板F上是否还有反射光线。
   • 现象：当纸板F向后或向前折一个角度后，纸板F上看不到反射光线了。

实验结论

1. 三线关系：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线和入射光线分居在法线两侧。
2. 两角关系：反射角等于入射角。
3. 可逆性：光路是可逆的。

常见考点与易错点

• 法线：法线是假想的、过入射点且与镜面垂直的线，不是光线。
• 两角定义：切记角是光线与法线的夹角，不是与镜面的夹角。
• 纸板的作用：纸板用来显示光路，并能验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，当纸板F折过去后看不到反射光，就证明了这一点。

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典型探究题例题

例题1（力学）： 小明在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”时，提出了以下猜想： A. 与压力大小有关 B. 与接触面的粗糙程度有关 C. 与物体运动速度有关

他准备了如下器材：弹簧测力计、长木板、木块、砝码、棉布、毛巾。

(1) 实验中，他用弹簧测力计水平拉着木块在木板上做匀速直线运动，目的是为了____。 (2) 若要验证猜想A，他应该控制____不变，改变____，具体操作是____。 (3) 小明完成实验后，认为猜想C也可能成立，于是他用弹簧测力计拉着同一木块，以不同的速度在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的示数相同，由此他得出结论：滑动摩擦力大小与物体运动速度无关，你认为他的结论可靠吗？为什么？ 答：____，理由是____。

答案： (1) 让木块受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，此时拉力大小等于摩擦力大小。 (2) 接触面的粗糙程度；压力；在木块上放上不同数量的砝码。 (3) 不可靠，因为在研究滑动摩擦力与速度的关系时，没有控制变量，物体的压力和接触面的粗糙程度必须保持不变，而实验中他只改变了速度。

例题2（光学）： 在“探究平面镜成像的特点”实验中： (1) 实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板既能成像，又能____的特点。 (2) 实验时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，移动未点燃的蜡烛B，直到它与蜡烛A的像完全重合，这说明像与物的大小____，若用光屏代替蜡烛B，在玻璃板后面观察，将____（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是____像。 (3) 某同学在实验中发现，从蜡烛A这一侧透过玻璃板看到蜡烛A的像，同时也看到了蜡烛B的像，这是由于光的____形成的。

答案： (1) 透过玻璃板看到像（或确定像的位置） (2) 相等；不能；虚 (3) 反射

希望这份详细的梳理和例题能帮助你更好地掌握八年级上册的物理探究题！关键在于理解每个实验的目的、方法（特别是控制变量法和等效替代法）、结论以及操作中的注意事项。