探究型实验
一、探究光的反射和折射的规律
1．为了探究光反射时的规律，小明进行了如图X4－3－1所示的实验，并得到下列表格中的有关数据，请回答：
实验次数 入射角(度) 反射角(度) 图X4－3－1
(1)小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？
_______________________________________________________________________ (2)表中的空格处，应该填的数据是________．分析上述数据，你可以得出的结论是_____ _______________________________________________________________. (3)通过上表数据，你还能发现其他哪些规律？
________________________________________________________________________ (4)如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：________________________________________________________________________.
(5)可折转的光屏在实验中的作用是：(写出两条)
①_______________________________________________________________________ ②_______________________________________________________________________ (6)光的反射有何实际应用？又有什么危害？
应用：____________________________________________________________________； 危害：___________________________________________________________________.
1 12 12 2 22 22 3 32 32 4 42 42 5 52
二、探究凸透镜成像的规律
2．如图X4－3－2所示，在研究凸透镜成像规律的实验中：
图X4－3－2
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(1)在光具座上由左向右依次放置________、________和________．为了使烛焰的像成在光屏正中间，应调整________和________的高度，使它们的中心跟烛焰中心大致在同一高度．
(2)当蜡烛位于距凸透镜左侧22 cm位置时，调节光屏的位置，在光屏上得到一个倒立等大的实像，则凸透镜的焦距为______cm，光屏到凸透镜的距离为______cm. (3)当烛焰距凸透镜15 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、________(填
“放大”或“缩小”)的实像．
(4)若固定蜡烛和透镜位置后，调节光屏的位置，在光屏上却怎么也得不到像，其原因是________________
______________________ . (5)若调节三者位置，在光屏上得到倒立、缩小的像，保持凸透镜位置不变，当蜡烛逐渐远离凸透镜，则光屏应________(填“远离”或“靠近”)凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像.
(6)蜡烛的火焰经凸透镜在光屏上成清晰的像，若用不透明的纸片将透镜的上半部分遮住，则屏上的像( )
A．根本看不到 B．将变得比原来暗些 C．只剩下半截了 D．不发生任何变化
三、探究物态变化过程
3．在做“观察水沸腾”的实验时，如图X4－3－3所示，甲、乙、丙三组同学分别从A、B两套器材中任选一套来完成实验：(实验室已准备多套A、B装置)
图X4－3－3
(1)甲组同学发现所测水的沸点高于100 ℃，他们选择的是________(填“A”或“B”)套装置．
(2)乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图象如图C所示：a、b两种图象不同的原因是水的________不同． (3)通过分析图象C，归纳出水沸腾的特点是：
①_______________________________________________________________________ ②_______________________________________________________________________
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(4)小明同学在利用如图所示的装置做实验时，发现从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长，请你帮助他找出可能存在的原因．(写出两种即可)
①_________________________________；②_________________________________. (5)水从开始加热到沸腾这段时间过长．如果要适当缩短实验时间，则可行的一种方法是_________________.
四、测物体的密度
4、（08·广州市）小明用天平、大杯、小杯和密度为ρ的水测一石块密度． （1）天平平衡时如图10所示，石块的质量m＝＿＿＿＿＿＿＿＿。 （2）小明测量石块体积的操作步骤如下： a．测出空小杯的质量m1 b．把装了水的大杯和空的小杯如图11放置 c．把石块缓缓放入大杯中，大杯中部分水溢进小杯 d．测出承接了溢出水的小杯总质量m2
请你指出步骤b的错误之处：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。 （3）用本题中出现过的物理量符号表示石块体积为＿＿＿＿；
石块密度为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（设步骤b中的错误已改正）．
5、（2008四川广安）小刚同学想测酱油的密度，但家里只有天平、小空瓶，而没有量筒。
他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量，测量内容及结果如图所示。
（1）他第三次测得物体的质量如图乙中祛码和游码所示，其结果m3= g；
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（2）请按照图甲的顺序写出对应的实验步骤：
第一步： 第二步：
第三步：
（3）请你根据小刚测量的数据帮他计算出酱油的密度：
五、探究摩擦力与哪些因素有关
6．(2010年广东)在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中：
图X4－3－10
(1)小明的三次实验情况分别如图X4－3－10中的甲、乙、丙所示．实验时，用弹簧测力计拉着木块在水平木板(或毛巾)上做匀速直线运动，根据______________知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数．
(2)小明在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时，利用图X4－3－10中甲、乙两组数据比较得出“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论．你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗？______.你的理由是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)请你根据小明这三次实验情况设计一个实验数据记录表格．
(4)从图中甲、丙两组数据比较，你能得出的结论是：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
六、探究简单机械的特点
7．如图X4－3－11是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置．他按图示提起
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钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示．
图X4－3－11
请你分析： (1)比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是____________； (2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是___________________________________________；
(3)把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮____________________；
(4)在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择_________________________；
(5)进一步分析实验数据，你还发现什么规律？_______________________________________ (说明分析或计算什么，得到什么结论．写出一个即可)．
8、（2007桂林）小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关； ②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关； ③斜面的机械效率与斜面的长度有关； ④斜面的机械效率与物体的重力有关。
给你如图所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题： （1）你选择的猜想是 （填写序号）
（2）要用图中的器材完成你选择的探究，还要补充的器材是：（至少写出两
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甲 乙 丙 钩码重G/N 0.98 0.98 0.98 钩码升高高度h/m 0.2 0.2 0.2 测力计示数F/N 0.98 1.02 0.55 测力计移动距离s/m 0.2 0.2 0.4 初中物理 九年级上册 人教版
种） 、 .
（3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有：
① ；② ；③ 。
七、探究 “杠杆平衡条件”
9．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在______位置平衡，这样做是为了便于测量________；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向________调节，或将左端的平衡螺母向________调节．
图X4－3－12
图X4－3－12是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5 N，杠杆上每一格长5 cm，部分实验数据已记录在下表中.
实验次数 1 2 3
(2)小明的第3次实验存在错误，其错误是_____________________________________ (3)通过此探究实验应该得出的结论是：____________________________________ (4)另一实验小组的同学获得的数据如下表所示：
动力F1/N 4 他们得出的结论是：“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”，你认为他们的实验存在什么问题？
______________________________________________________________________
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动力F1/N 1.5 1 1 动力臂L1/cm 10 20 20 阻力F2/N 1 2 1.5 阻力臂L2/cm 15 10 10 动力臂L1/cm 5 阻力F1/N 5 阻力臂L1/cm 4 初中物理 九年级上册 人教版
八、通过实验探究，理解压强的概念
10．为了探究液体的压强与哪些因素有关，小红同学提出了一些猜想与假设，并对一些
相关实验进行验证．
(1)下列A、B、C是小红同学提出的三个猜想，题中已经写出一个，请帮小红写出另外两个．
猜想A：液体的压强可能与液体的面积有关； 猜想B：液体的压强可能与液体的________有关； 猜想C：液体的压强可能与液体的________有关．
(2)如果影响液体的压强的因素有多个，要研究液体的压强与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这在科学探究中被称为控制变量法．
下面是小红同学设计的用U形管压强计研究影响液体压强因素的实验：(如图X4－3 －13所示)
图X4－3－13
请你在认真观察每个实验的基础上，回答下列问题：
实验1是想验证____________相同时，液体的压强与________的关系； 实验2是想验证________相同时，液体的压强与________的关系；
实验3是想验证________________相同时，液体____________的压强都相同． 11．(2011年广东)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图X4－3－14所示的一系列实验，请仔细观察，并分析回答下列问题：
图X4－3－14
(1)压力的作用效果的大小是通过比较海绵的______程度来确定．
(2)分析比较乙和丙的实验现象，可以得出结论：_____________________________________________.
(3)分析比较图________的实验现象，可得出结论：当受力面积相同时，压力越大，压
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力的作用效果越显著．
(4)进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象，并归纳得出结论：_____________________________
九、探究浮力大小的决定因素
12．(2012年广东)如图X4－3－15所示，底面积为80 cm2的圆筒形容器内装有适量
的水，放在水平桌面上；底面积为60 cm2、高为12 cm的实心圆柱形物体A用 细线拴好并悬挂在弹簧测力计下．小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器 内的水中时(水没有溢出容器)，弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水 面的距离h的关系．(不计细线重，取g＝10 N/kg)
(1)除图中的器材外，还需要的测量工具是__________．
(2)小王从物体A接触水面至接触容器底之前，分别记下h和F， 图X4－3－15
并将测量的结果填写在下面的表格中：
实验次序 h/cm F/N ① 依据表中的数据，在图X4－3－16所示的
坐标中画出F与h的关系图象．
图X4－3－16
②分析表中的数据并观察图象，可以得出结论：在物体A没有浸没之前，当h增大时，弹簧测力计的示数F________；在物体A浸没后，当h增大时，弹簧测力计的示数F______.(均填“增大”、“减小”或“不变”)
③从表格中可知：在做次序3的实验时，物体A受到的浮力为________N.
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1 0 9.0 2 2 7.8 3 4 6.6 4 6 5.4 5 8 4.2 6 10 3.0 7 12 1.8 8 14 1.8 9 16 1.8 初中物理 九年级上册 人教版
(3)物体A在容器内浸没后与未放入物体A前比较，水对容器底产生的压强增加了________Pa.
十、探究物体动能的大小跟哪些因素有关
13．(2011年绵阳)如图X4－3－17所示的是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图．
图X4－3－17
(1)该实验要探究的是物体动能的大小与物体的________和________的关系． (2)该实验中，物体的动能是指物体________(填“A”或“B”)．
(3)该实验中，物体动能的大小是通过______________________________来反映的． (4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时________(填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”)的速度，它是通过______(填“高度”或“质量”)来改变的．
(5)实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变________(填“物体A”或“物体B”)的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系．
初中物理公式汇总一览表
物 理 量 主 要 公 式 (1) 用刻度尺测（2）路程 (3) 力的方向上通过的距离：长度（L） s= (4) 力臂= （5）液体深度 (6)物体厚度h= a= 主要单位 Km 、m、dm、cm、mm等 1km=1000m 1m=100cm 1m2=102dm2 1dm2=102cm2 1cm2=102mm2 球1m3=103dm3 1dm3=103cm3 面积（S） (1) 面积公式 S＝ab S=a2 S=πR2 = πD2 (2) 体积公式 (3) 压强公式 (1) 数学公式V体积（V） 正=a3 V长=Sh=abh V柱＝Sh V＝ πR3 (2) 密度公式 (3)用量筒或量杯V=V2－V1 (4) 阿基米德原理 浸没时V＝V排＝F浮/ρ液g部分露出时V排＝V物－V露 1
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1cm3=103mm3 时间（t） （1）速度定义 （2）功率 （3）用钟表测量 （1） （2） 则 速度（ ） 声速υ= 340m / s 光速C = 3×108 m /s (1)重力公式 （2）功的公式 质量（m） (3)密度公式 （4）用天平测量 (1) 有 密度（ρ） (2)压强公式 (3)阿基米德原理F浮＝ρ液1h=60min 1min=60s 1m/s=3.6km/h 1t=1000kg 1kg=1000g 1g=1000mg 1g/cm3=1000 gV排 则ρ液＝ kg/m3 N 合力（F） (1)同方向F=F1＋F2 （2）反方向F= F1－F2（F1＞F2） (1) （适用于一切固体和液体） ⑵ 适用于一切液体和侧面与底面垂直的固体（长方体、正方体、圆柱体） 压强（p） 1Pa=1N/m2 【注意】1标准大气压 = 76 cmHg柱 = 1.01×105 Pa = 10.3 m水柱 (1) 称重法 F浮力（F浮＝G－F示 (2) 压力差法FgV浮＝F向上－F向下 浮） (3) 阿基米德原理法F浮＝ρ液排 (4) 漂浮或悬浮法F浮＝G 动力、阻力 则 (1)定义W=Fs 重力做功W=Gh=mgh 摩擦力做功W=fs 功（W） (2)总功W总=F动 与 单位相同即可 s W总＝W有＋W额 1J=1N.m =1w.s 有用功＝Gh W(3)η= W(1) η= = 机械效率（η） (2) η= = 有＝W总－W额 有=ηW总 W总= （4） W=Pt 由于有用功总小于总功，所以η总小于1 (3) 对于滑轮组 η= （n为在动滑轮上的绳子股数） (4) η= = (1)不计动滑轮和绳重及摩擦时，F＝ （2）不计绳重及摩擦拉力（F） 时 （3）一般用 （n为在动滑轮上的绳子股数）（4）物体匀速运动，一般F＝f (f 一般为摩擦力) 1
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功率(P) (1)P= (2) P= = (3)从机器的铭牌上读出 1w=1J/s =1N.m/s (1) Q吸＝cm(t－t0) Q放＝cm(t0－t) 可统一为 C的单位为 J/(Kg.℃),水的比热Q=cm△t 则 比热（c） (2) Q(3) Q放＝qm（q放＝qV (q为J/kg m用kg） 为4.2×103J/（Kg.℃）物理意义为1kg水温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J 为J/ m3 V用m3) 吸＝Q放（热平衡方程） (4) 不计热量的损失时 Q(1)定义 则Q＝It (2) W=UIt=UQ 则Q＝ （Q为电荷电荷量（Q） 量） (1) 定义 （Q为电荷量）（2） （3）W=UIt 则 (4)P＝UI 则 （P为电功率） 电流（I） (5) 焦耳定律Q＝I2Rt 则 (6) 纯电阻电路W=UIt＝IRt 则 (7)P＝UI＝I2R 则 (8)串联：I＝I1＝I2 并联：I＝I1＋I2 （9）从电流表上读出 (1) （Q为电荷量）（2）U＝IR （3） （4） 2Q的单位为C 1A=1000mA 1KV=1000V, 1V=1000mV。家庭(5)焦耳定律 （Q为产生的热量） 则 (6 )串联：U＝U1＋U2 电压（U） 电路为220V，对人并联：U＝U1＝U2 体的安全电压不超过（7）从电压表上读出 36V (1) (伏安法测电阻的原理)（2）W＝UIt＝I2Rt＝ （3） 电阻（R） (4)焦耳定律Q＝IRt 则 （Q为产生的热量） (5)串联：R＝R1＋R2 则R1＝R－R2 R2＝R－R1 (6)并联： （7）从欧姆表上读出或从铭牌上读出如滑动变阻器上的“10Ω 1A”等字样。 (1) W＝UIt＝UQ（Q为电荷量）（2）W＝Q＝ 电功（W） （3）P＝ 则W＝ （4）当无热量损失时W＝Q＝ （5）从电能表上读出（其单位为KWh） 电功率（P） (1) (2) P＝ (3)从用电器上读出 国际单位为J，电能表上常用单位为KW.h 1KW.h=3.6×106J 1Kw=1000w 1马力＝735w 21Ω＝1V/A 1MΩ=106Ω 1KΩ=103Ω 1
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(1) 当不计热量损失时，Q＝W＝ 电热（Q） (2)热平衡方程Q吸＝Q放 其单位为J (1) (Q为电荷量) (2)W＝UIt 则 通电时间（t） (3) P＝ 则 (4)Q＝ 则
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