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1、专题二 学生探究实验探究实验一：固体熔化时温度的变化规律1提出问题固体熔化时总要吸收热量，不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？2猜想与假设熔化过程中一定要加热，所以物质熔化一定要吸收热量，这时温度可能是不断上升的。3设计并进行实验固体分为晶体和非晶体，实验可分两次进行，分别探究海波（晶体）和石蜡（非晶体）的熔化过程中温度的变化规律。参照图选择需要的实验器材。（l）将温度计插入试管后，待温度升到40左右时开始计时，每隔1 min记录一次温度，在海波或石蜡完全熔化后再记录45次。时间/min012345海波的温度/石蜡的温度/（2）图中方格纸上的纵轴表示温度，温度的数值已经
2、标出，横轴表示时间，请你自己写上，根据表中各个时刻的温度在方格纸上描点，然后将这些点用平滑曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图象。记录的图象大致如图所示。4分析与论证海波：熔化前温度上升，熔化中温度保持不变，熔化后温度上升。石蜡：熔化前、熔化中及熔化后温度一直上升。不同物质熔化时温度的变化规律可能会不同。晶体（如海波）有固定的熔化温度，在熔化过程中尽管不断吸热，温度却保持不变；非晶体（如石蜡）没有固定的熔化温度，在熔化过程中，只要不断吸热，温度就会不断上升。5交流与评估（1）实验时，要注意将海波碾成粉末。由于石蜡不便碾成粉末，可以在实验前先将石蜡熔化后插入温度计至中间偏下位置再凝固，然后用
3、此石蜡做熔化实验（当然海波的熔化实验也可以照此准备）。（2）严禁用一个酒精灯直接点燃另一个酒精灯，酒精灯要用灯帽盖灭。（3）要用酒精灯的外焰加热。探究实验二：光的折射规律1提出问题光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫做光的折射。光的折射有什么特点呢？2猜想与假设猜想1 折射光线可能与入射光线关于法线对称。猜想2 折射光线可能与入射光线关于界面对称。3设计并进行实验如图所示，把实验仪器组装好，探究光在水中折射的光路，找出折射规律。（l）观察折射光线、法线与入射光线之间的位置关系。（2）比较折射角与入射角的大小。（3）改变入射角犬小，观察折射角的变化情况。（4）让光从
4、水中斜射到空气中，观察入射角和折射角的变化。4分析与论证光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。折射角随入射角的改变而改变。入射角增大时，折射角也增大；入射角减小时，折射角也减小。当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时，折射角大于入射角。5交流与评估（1）当光斜射入水中，就能够观察到光在水中的传播现象。光在水中的可见度较小，可以在水中加入少量的碳素墨水。（2）该实验叙述时，要注意斜射的含义，只有斜射时才发生偏折，当光垂直入射时，传播方向不发生变化，是沿直线传播的。（3）在利用玻璃水槽做实验时
5、，光屏要竖直放置。探究实验三：阻力对物体运动的影响1提出问题物体在不受外力作用时会怎样运动？2猜想与假设猜想l 物体在不受外力作用时会做匀速直线运动。猜想2 物体在不受外力作用时会越来越慢，最后停下来。3设计并进行实验（1）如图所示，让小车从斜面顶端滑下，滑到铺有毛巾的水平面上，观察小车前进的距离。（2）让小车从斜面顶端滑下，滑到铺有棉布的水平面上，观察小车前进的距离有何变化。（3）让小车从斜面顶端滑下，滑到水平木板面上，观察小车前进的距离有何变化。4分析与论证在相同条件下（同一斜面、同一高度、同一初速度），接触面越光滑，小车受到的阻力越小，它运动得越远。可以进一步推断：如果表面绝对光滑，小车
6、将做匀速直线运动，并将永远运动下去。我们可以想象：原先静止的物体，如果不受外力，它将永远静止。总结以上结论可得：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。5交流与评估（l）小车每次都要从同一高度自由滑下，以保证小车在到达三种水平表面上的初速度相同。（2）给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是使小车在水平面上运动时所受阻力不同。探究实验四：同一直线上二力的合成1提出问题在地面上的小车同时受到两个推力作用，它们在同一直线上，且方向相同，它们的合力多大呢？若它们方向相反，它们的合力又是多大呢？2猜想与假设猜想l 方向相同时，合力等于两个力的大小之和。猜想2 方向相反时，合
7、力等于两个力的大小之差。3设计并进行实验（1）如图甲所示，橡皮筋原长AE，它在同方向力F1和F2的共同作用下伸长到E，记录下此时F1和F2的大小和方向。（2）如图乙所示，橡皮筋原长AE，它在两个方向相反的力F1和F2的共同作用下伸长到E，记录下此时F1和F2的大小和方向。（3）如图丙所示，撤去力F1和F2后，用力F作用在橡皮筋上，使橡皮筋也伸长到E，记录下此时F的大小和方向。（4）比较当力F1和F2同向的情况下，F1、F2和F之间的大小与方向的关系。（5）比较当力F2和F2反向的情况下，F1、F2和F之间的大小与方向的关系。（6）在三次实验中，橡皮筋都被拉伸到F，每次的作用效果是相同的，因此，
8、力F就是力F1和力F2的合力。4分析与论证（1）同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同，即F=F1+F2。（2）同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那个力的方向相同，即F=|F1-F2|。5交流与评估（1）该实验也可以用弹簧测力计代替钩码表示力的大小。（2）在使用弹簧测力计拉橡皮筋的过程中，一定要使弹簧测力计的轴线与拉力的方向一致，以免由于与弹簧测力计外壳发生摩擦而影响测量的精确度。（3）本实验中，“结点F”是参考对象，它的位置是两个力的合力F的作用效果的具体体现。每次均在同一位置，说明两个力的作用效果与
9、只用一个力F的作用效果相同，这就是同一直线上的二力合成实验中的”等效替代法”。探究实验五：压力的作用效果与哪些因素有关1提出问题用食指和拇指压图钉的尖与帽，压力相同，但两个手指所受压力的作用效果不同，压力的作用效果与哪些因素有关呢？2猜想与假设压力的作用效果可能与压力大小有关，还可能与受力面积的大小有关。3设计并进行实验（l）按照图甲所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。（2）在小桌上放上砝码，按照图乙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。（3）在小桌上放上砝码，按照图丙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。4分析与论证压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关。（l）受力
10、面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。（2）压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。5交流与评估（l）实验中，各器材的作用是什么？海绵：通过海绵发生的形变显示压力产生的作用效果。砝码：改变压力的大小。小桌：改变受力面积。（2）实验中，为什么选用海绵做实验器材，而不选用木板？因为此实验是通过受力物体的形变程度来体现压力的作用效果的，海绵之类的物体易发生形变，而木板等一些较硬的物体形变程度不明显，故不选用木板等一些较硬的物体代替海编。探究实验六：探究液体内部的压强规律1提出问题由于液体受重力，有流动性，所以液体内部存在压强。那么液体内部的压强有什么规律？2猜想与假设液体内部的压强跟深
11、度、方向及液体的密度大小有关。3设计并进行实验（l）如图所示，观察压强计的构造，熟悉它的使用方法。用手指轻轻按金属盒上的橡皮膜，橡皮膜受到手指按压（即压强的作用），观察压强计U形管两边液面高度有何变化（橡皮膜把受到的压强作用传递给密闭金属盒和胶管里的空气，然后作用在U形管左端的液面上）。手指按橡皮膜的压力稍有增加，观察发生的现象。（2）将水倒入水槽，把压强计的金属盒放入水中，观察U形管两边液面是否出现高度差，水的内部是否存在压强。旋动金属盒支架上的旋钮，改变橡皮膜所对的方向，观察压强计，看水的内部各个方向上是否都有压强。（3）保持压强计金属盒所在的深度不变（9 cm），使橡皮膜朝上、朝下或朝任
12、何侧面，如图所示，分别记下U形管两边的液面位置，并求出液面高度差，记录数据，填入表格I中。表格橡皮膜方向压强计左液面高 右液面高 左、右液面高度差 朝上朝下朝侧面结论：_。（4）改变金属盒的深度，上移至6 cm，再移至3 cm处，分别求出压强计的液面高度差，并记录实验数据，填入表格中。表格深度压强计左液面高 右液面高 左、右液面高度差 3 cm6 cm9 cm结论：_。（5）比较深度相同，但密度不同的液体的压强，把记录的数据填入表格中。表格液体压强计左液面高 右液面高 左、右液面高度差 水盐水结论：_。4分析与论证液体对容器底和容器壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；在同一深度，液体向各个
13、方向的压强相等；液体深度增大，压强也增大；液体压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。5交流与评估（l）压强计放入液体前，应检查连接处是否漏气（检查方法，可以用手持续压住橡皮膜一段时间，观察左、右液面高度差是否变化），不受力时U形管两边的液面高度差是否为零，若不为零，则应拔下胶管重新连接。（2）在测试同一深度、不同方向的压强时，要改变金属盒上橡皮膜的方向，这时应注意保持金属盒中心位置的深度不变。（3）观察U形簪两边液面的高度时，视线应与液面相平。探究实验七：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系1提出问题浸在液体中的物体受到液体向上的浮力，浮力的大小跟排开液体所受重力有
14、什么关系？2猜想与假设浸在液体中的物体受到的浮力跟排开液体所受重力大小可能相等。3设计并进行实验（l）将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计下，如图所示，测出石块所受的重力G；（2）将小烧杯用细线系好，挂在弹簧测力计下，测出其所受的重力G1；（3）将水倒入溢水杯中，使水面恰好到达溢水杯的溢水口，并在口下放小烧杯，放在水能正好流入小烧杯的位置，然后将小石块慢慢地浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数F；（4）利用公式F浮=G-F，算出小石块此时在水中受到的浮力；（5）测出此时小烧杯和溢出的水所受的总重力G2，并计算出溢出的水所受的重力G排=G2-G1；（6）换用不同质量的小石块，重复以上实验步骤，再做几次实验。4分析与论证比较石块受到的浮力与溢出的水重的大小，发现受到的浮力大小都等于它们各自排开的水所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。5交流与评估（1）小石块浸入水中时，要缓慢平稳，不要上下抖动，不要使小石块接触杯壁或杯底。弹簧测力计要保持竖直方向，弹簧伸缩时，不要与外壳摩擦
