八年级物理上册 实验教案 人教新课标版（通用）

八 年 级 物 理上册 实 验 教 案【实验课题】声是怎样产生和传播的【目的和要求】认识声音的发生和传播。【仪器和器材】音叉（附共鸣箱），音叉槌，支架（吊着一个轻质小球）。【实验方法】实验一：声是怎样产生用音叉槌轻击音叉，音叉就会发出轻微的声音。用音叉跟吊在支架上的轻质小球接触，小球就会被音叉弹开（图1541），表明叉股在振动。用手指轻轻接触发声的音叉，可以直接感觉它的振动。如果捏紧音叉的叉股，使它停止振动，就听不到声音了。说明一切发声的物体都在振动。实验二：声音怎样传播的将音叉从共鸣箱上取下，用木、铁、铜、玻璃或其他物质做成长约3050厘米、直径与音叉手柄直径相同的杆，插在共鸣箱上。把敲击后的音叉手柄放在杆上（图1542），共鸣箱发出同频率的声响。说明声音可以通过这些固体传播。把装满水的量筒放在共鸣箱上，在音叉柄上套上一个直径比量筒小12厘米的软木塞，把敲击后的音叉柄放入量筒的水里（使塞子浸没12厘米）如图1543所示。共鸣箱也会发出同频率的声响，说明声音可以通过水传播。【注意事项】1敲击音叉必须使用橡皮音叉槌，不能使用其他硬物撞击，以防击伤音叉表面。2音叉十分硬脆，使用中要防止重击、跌落，以免断裂。3用完音叉，表面要涂油或凡士林防锈，放置干燥处保存。并注意防止受压变形。4插入与取下音叉时应避免摇动，防止共鸣箱插孔变形【实验课题】声音的特性【目的和要求】了解音调高低与声源振动频率的关系和响度大小与声源振幅的关系。【仪器和器材】发音齿轮（齿数为40、50、60、80），转台，硬纸片，音叉（附共鸣箱），音叉槌，吊在支架上的轻质小球。【实验方法】1音调与频率的关系把发音齿轮固定在转台上，摇动转台，使齿轮匀速转动。再拿一块硬纸片接触其中一个齿轮的锯齿，如图1551所示。纸片就振动起来，发出声音。改变转台的转速，可以听到纸片发出的声音音调也随着改变。转速越大，音调越高。保持齿轮的转速不变，用硬纸片接触不同的齿轮，纸片就发出不同音调的声音。齿轮的齿数越多，硬纸片和它接触时发出声音的音调就越高。实验表明：声音的音调是由声源振动的频率决定的。频率越大，音调越高；频率越小，音调越低。2响度与振幅的关系将音叉插在共鸣箱上，将吊在支架上的轻质小球贴近音叉的一叉股。用音叉槌轻敲一下音叉，小球被推开的幅度不大，音叉发出的声音响度小；重敲一下音叉，小球被推开的幅度增大，音叉发出的声音响度增大。表明声源振动的振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。【注意事项】发音齿轮轴上的螺帽必须拧紧，以防齿轮打滑，影响实验效果或被甩出伤人、损坏齿轮。【实验课题】光的直线传播【目的和要求】1观察光在同一种物质里传播的路线是直的；2观察光从一种物质进入另一种物质，光的传播方向通常会改变。【仪器和器材】光的全反射实验器，如图211所示，包括光源和长方水槽。光源是直丝灯泡，外边用开有与灯丝平行缝隙的铁筒遮闭。长方水槽的前壁用玻璃镶成，后壁是涂有白漆的光屏。光源可插在水槽上方的圆孔内，也可插入水槽底部的玻璃圆筒内。【实验方法】1在水槽中盛一半水。将光源插到水槽上方的圆孔中，接通电源，转动缝隙的位置，在光屏上可以看到，光在水槽上半部空气中沿直线传播的光带；再转动缝隙的位置，使缝隙朝下，在光屏上可以看到，一条光带从空气进入水中发生偏折的情况。2将光源插到水槽底部的玻璃圆筒内，重复上述实验步骤，在光屏上可以看到，光在水槽下半部水中沿直线传播的光带；以及光从水进入空气中光屏显示的光带发生偏折的情况。观察重点：（1）光在同一种物质中，例如在空气中或在水中，都沿直线传播。（2）光由空气进入水中，或由水进入空气中，在空气和水的交界面处，光的传播方向发生改变。【注意事项】1利用全反射实验器做实验，光在空气中或在水中传播的路线都是通过照到水槽后壁白色光屏上光带的漫反射显示出来的。从正面观察时，光屏上的光带，水面以上部分可以直接看到，水面以下部分，由于水的折射作用，实际看到的是它的虚像，光带的虚像位置比光带的实际位置距水槽的前壁要近一些。这样，从正面观察到的水面以下的光带（其实是它的虚像）和水面以上的光带好像“错开”了。“错开”的距离与水的厚度有关，也与观察的角度有关。尤其是从侧面观察的同学，他们看到水面以上和水面以下的光带在水面处接不上的现象更为突出。解决的办法是：尽量减小水的厚度，如另加观察用的光屏，靠近水槽的前壁放置。把仪器放置在远离同学的位置，让同学尽量从正面观察。2水槽放置的高低，应使水面与同学的视线大致相平。这样，水面以上和水面以下的光带都能从正面被同学观察到。如果水面过低，水平的光带一部分通过水槽的正面被视察到，另一部分则要经过水的上表面的折射后再被视察到，这样，看到的水下的光带，实际是从正面和上表面经水折射后的两个虚像，这两个虚像不在一条直线上，光的折射图案就比较混乱了。水面过高的情况，不再赘述。3本实验观察的重点是光在两种媒质交界面处的折射情况，实验时，入射光线的入射角应小一些，使得折射光线的强度大一些，反射光线的强度小一些，以便突出实验的主要部分。【实验课题】光反射时的规律【目的和要求】总结光射到物体表面上发生反射的规律：1反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧；2反射角等于入射角。【仪器和器材】光的反射演示器，其结构如图231所示，M是一块平面镜，镶在一块木板上，白色光屏E垂直固定在木板上，白色光屏F可以绕垂直于镜面的ON轴转动，E、F屏上画有以O为圆心的圆弧，上面标有刻度。平行光源（J2501型光具盘的光源），低压电源（J1201型）。【实验方法】1调整光源的位置，使一束光沿平面E内任一直线AO射到平面镜上的O点。绕ON轴转动平面F，寻求由O点反射的光线，只有当平面F和平面E在同一平面内时，才能在F上见到反射光线，平面F在其他位置时，F上都没有反射光线。得出反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧的结论。2平面F和E处在同一平面时，观察到光的反射，从E、F屏上读出入射角、反射角的值，得出反射角等于入射角。3在平面E内改变入射光线的角度，重复步骤2。总结得出反射定律。4先使平面F和E成任一夹角。转动光源的位置，在E平面内看到反射光线。转动平面E找到入射光线和法线所在的平面，加深对反射定律的理解。【注意事项】1初中学生缺乏空间想象力，理解反射定律中线和面的空间关系是一个难点。实验过程中应注意帮助学生建立空间概念，直观地建立起光的反射图象。【实验课题】平面镜成像的特点【目的和要求】验证平面镜成像的规律：物体在平面镜里成正立的虚像，像和物大小相等，它们的对应点的连线跟镜面垂直，像和物到镜面的距离相等。【仪器和器材】平板玻璃一块，两根相同的蜡烛，木板一条（约60154厘米）。木板中央有窄槽，可将平板玻璃垂直地卡在木板中央，木板的侧面从中央向两边画有等距离的刻线。【实验方法】1按图251组装好仪器。使平板玻璃正对着全班同学，在玻璃后面放没有点燃的蜡烛甲，前面放点燃的蜡烛乙。移动没有点燃的蜡烛（或点燃的蜡烛）的位置，直到从玻璃前边的各处看到玻璃后边的蜡烛甲好像也点燃为止。2将装置仪器的木板转过90，让同学看到蜡烛甲并没有点燃，说明刚才看到蜡烛甲好像点燃的情形，实际是点燃的蜡烛乙在平板玻璃里成的虚像。虚像是正立的，和物体大小相等，虚像的位置和蜡烛甲完全重合。3观察蜡烛乙（物）和蜡烛甲（像）的位置，可以看到物和像的连线跟玻璃（镜面）垂直，借助于木板侧面的刻线，可得到物和像距镜面的距离相等。【注意事项】1选用薄一些的平板玻璃做实验，效果较好。因为玻璃厚了，会明显的看到由玻璃前后表面反射所成的两个虚像。2平板玻璃要垂直地卡在厚木板的中央，玻璃如果倾斜或晃动都会改变虚像的位置，影响实验效果。3实验时，玻璃后面的背景应暗一些。【实验课题】色光的混合与颜料的混合【目的和要求】观察色光的混合现象，演示三原色光混合成白光。【仪器和器材】三原色光源，滑动变阻器，电源等。【实验方法】1.将三个灯泡串接滑动变阻器后接到电源上，如图2122。调节变阻器的阻值，改变照到半透明纸屏上三个单色光的相对亮度，使得屏上三色重叠处的颜色成白色。2依次只接通一个灯泡，使得屏上先后出现三个颜色分别是红色，绿色和蓝色的圆形光斑。3先后分别同时接通两个灯泡，屏上得到两个圆形光斑，并有一部分相重叠。如图2123，红光和绿光相交叠得到黄光；红光和蓝光相交叠得到紫光；绿光和蓝光相交叠得到青色光。4同时接通三个灯泡，得到如图2124的图案，在图案的中央，红光、绿光和蓝光相交叠，得到白光。【注意事项】该实验若在光线较暗的教室中进行，效果更好。【实验课题】研究凸透镜的成像规律【目的和要求】实验研究凸透镜的成像规律：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。【仪器和器材】光具组，蜡烛。光具组是专供初中进行光学实验的一种仪器。仪器如图261所示，它包括3个三角形（或圆形）底座、凸透镜、烛台、毛玻璃屏及刻度尺。【实验方法】1组装调整仪器将各零件组装好。然后以凸透镜中心高度为基准，适当调整毛玻璃屏和烛台火焰的高度，使它们的高度基本相等，并且利用三角底座，把它们调在一条直线上。这个步骤称为“对光轴”，这一步骤在光学实验中是比较重要的，所以应特别重视。2实验以凸透镜为基点，向烛台方向量出一倍焦距（即100毫米）、二倍焦距（即200毫米）的距离并作出标志。将烛台放在距透镜大于200毫米的位置上，移动毛玻璃屏，使毛玻璃屏上出现烛焰清晰的实像。观察这个实像，看它比实物是大了还是小了，是正立还是倒立的。测出像距（即毛玻璃屏距透镜的距离），它与焦距、二倍焦距有什么关系？（大于、小于或等于）改变物距（物体到透镜的距离），按表261顺序进行实验。把每次实验的结果记入表中。物 距 u像 的 性 质像的位置正立或倒立放大或缩小虚像或实像与物同侧与异侧像距vu2fu=2ffu2fu=fuf【注意事项】1有条件的学校可用光具座（J2507型或J25071型）和学生电源（J1202型或J1202l型）代替光具组来完成这个实验。2在不具备遮光的条件下，用白屏代替毛玻璃屏实验，效果会好一些。3移动烛台和毛玻璃屏时，要注意保持它们的中心在一条直线上。为此，可以在基座的一侧划一条直线，让基础侧面贴着直线移动。【思考题】1用普通相机照相时，镜头对准了景物后，为什么还要调整焦距（俗称“调焦”）？这是在调整透镜焦距的大小吗？提示：这是为了调整透镜的位置，使景物的实像恰好落在底板上。并不是改变镜头的焦距。【实验课题】固体熔化时温度的变化规律【目的和要求】使学生了解：固体熔化时温度是在液体内部和表面同时进行的汽化现象。【仪器和器材】烧杯（或烧瓶），温度计，方座支架，酒精灯。试管2个（内径各约35厘米和15厘米，如果大试管过长可截短一点），与大小试管相配的软木塞（或橡皮塞）2个，烧杯（500毫升），液体温度计（0100），纯萘粉（5克左右），角匙，接近沸腾的热水（约350毫升），一小团疏松的细铜丝，其余除搅拌器、冷水、滴管不用外同方案一。【操作】（1）将小塞子中心钻一孔插入温度计，再把温度计伸入小试管下部预先放入的一小团细铜丝之中。用角匙向小试管内均匀地加入纯萘粉，直至萘粉将细钢丝盖没。调整温度计的位置，使它位于萘粉柱的中心偏下处，但不接触管底。（2）如图318所示，将大塞子中心钻洞插入小试管，并通过大塞子把小试管固定在大试管中，使两个试管各处的间隔尽可能均等。再把大试管放入装有热水的烧杯中，使它不接触烧杯的壁和底，而水面略高于小试管中萘粉柱的顶面。（3）用酒精灯对烧杯加热，让水保持沸腾状态，同时使小试管中的萘粉不断得到加热。当温度计的示数达到约70时，每隔一分钟或半分钟观察并记录一次萘的温度，直至萘温升至85左右为止。（4）停止加热，取出小试管并将它固定在支架上，让液态萘在空气中自然冷却，继续观察和记录萘的温度，直至温度降至70左右为止。（5）根据记录的温度、时间数据，画出萘的熔化、凝固图象。由此分析表明：晶体萘有一定的熔点和凝固点，在熔化和凝固过程中虽与外界发生热交换，但物质的温度保持不变【实验课题】水的沸腾【目的和要求】使学生了解：1沸腾是在液体内部和表面同时进行的汽化现象。2沸腾是在一定的温度下进行的，这个温度叫沸点。3液体沸腾时吸收热量但温度不变。【仪器和器材】烧杯（或烧瓶），温度计，方座支架，酒精灯。【实验方法】1如图2251所示，将水放在烧杯里（半杯即可）加热，温度计插入水中测水温。找一两位学生随时向全班报告温度。指出观察重点是水和温度计。2教师边实验，边讲解，首先看到较小气泡出现在烧杯底部，然后上升，指出这是由于玻璃上吸附空气和在水中溶有微量气体受热分离所形成的。少时，从杯底逐渐出现一些较大的气泡，这些泡里含有水蒸气，但没有上升到水面就变小并消失了，这是因为水温不匀，杯底温度较高，蒸汽泡可以形成，但上升过程中，温度降低，蒸汽又凝结成水了。最后，加热到杯里水的各部都有气泡，而且在上升过程中气泡继续增大，这才是真正的沸腾现象。强调这时在液体表面和内部都在进行剧烈的汽化。由学生报出的温度是100后（在一个标准大气压下），再加一会儿热，温度也不再上升，指出这个温度就叫沸点。移开酒精灯，停止加热，沸腾现象随即消失。说明维持沸腾是需要热量的，这些热量不是升高水温，而是进行汽化，使物质状态发生变化。3师生共同总结得出如“目的和要求”中的三条结论。【注意事项】为了节省时间，可以一开始就使用热水。