八年级物理实验教案

发布 2022-12-22 11:13:28 阅读 3554

声音的特性。

提出问题】1、我们所接触到的各种声音中,有的听起来很尖、很刺耳,而有的听起来却很粗、很浑厚。从物理学的角度来说,实际就是指音调的高低。既然声音都是由物体振动而产生的,那么又为什么会造成音调有高有低呢?

音调的高低与哪些因素有关呢?

2、在物理学中,声音的强弱叫做响度。不同的物体能发出不同响度的声音,相同物体也能发出响度不同的声音。那么声音的响度与什么因素有关呢?

猜想或假设】

1、声音的音调的高低与物体振动的频率有关。

2、声音的响度的大小与物体振动的振幅有关。

设计实验】实验方案:

物体的振动有两个参数:振幅和频率。振幅是指物体在一次振动中偏离平衡位置的最大距离,而频率是指物体一秒钟内振动的次数。所以音调的高低与响度的大小应该与这两个因素有关。

为**决定音调高低的因素,我们可以利用一把钢尺按在桌子边沿,使它一端悬空,通过改变钢尺伸出桌子边的长度来改变它振动的频率,并保证前后振动时振幅基本相同,观察声音的音调是否发生变化。

在研究声音的响度与振幅的大小时,我们可以借助音叉来进行,通过改变音叉发出声音的响度,来观察音叉振幅的大小。但由于音叉的振幅较小,不便观察,我们可以利用乒乓球来放大其振幅。

所需器材:课桌、钢尺(或锯条)、铁架台、乒乓球(或泡沫小球)、细线、音叉。

进行实验】实验步骤:

一)音调与频率的关系。

1、如图1-1那样,将一把钢尺(或锯条)紧紧按在桌子面上,使钢尺的一端伸出桌子边沿。用手拨动钢尺,听钢尺振动发出的声音,并观察钢尺振动的快慢(振动频率)。

2、使钢尺伸出桌子边沿的长度增加或减小,再次拨动钢尺,且保持钢尺振动的幅度与上面的相同,观察钢尺振动的快慢,同时注意听声音的音调变化。

3、将观察到的现象记录于表1中。

表1二)决定响度大小的因素。

1、如图1-2所示,将正在发声的音叉轻触系在细线上的乒乓球(或泡沫小球),观察乒乓球被弹开的幅度。

2、改变音叉发声的响度,再将发声的音叉快速轻触系在细线上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度,再根据乒乓球被弹开的幅度来推断音叉振幅的变化。

3、将观察到的现象记录于表2中。

表2分析和论证】

1、声音的音调的高低与物体振动的频率有关。

2、声音的响度的大小与物体振动的振幅有关。

评估与交流】

1、在本次**中,你的猜想与结论是否相同?如有出入,原因何在?

2、还可以利用哪些器材完成声音的响度与振幅的关系的实验?

光反射时的规律。

提出问题】用激光对平面镜照射,正对着照射、斜着照射,观察反射后的激光亮点,提出以下问题:

1、射向镜面的光反射后将沿什么方向射出?

2、反射光线和入射光线与法线的位置在同侧、异侧还是重合?

3、反射角和入射角的关系一定相等吗?

4、光的反射现象中,光路可逆吗?

猜想或假设】

1、激光经镜面反射后,红色的亮点在正对镜面的身前,表明反射后的光线一定是沿原路返回。

2、激光经镜面反射后,红色的亮点位置不固定,表明反射后的光线沿着什么方向射出,无规律可循。

3、激光经镜面反射后,反射光线沿什么方向射出,可能与激光向镜面入射的角度有一定的关系。

4、反射角可能等于入射角。

设计实验】a.如图2-1所示,取一个平面镜m,一张可以绕轴on水平转动的纸板ef竖直地立在平面镜上,纸板上的轴线on垂直于镜面,保持纸板e、f在同一平面上。

b.在a实验基础上,让一束激光沿着纸板斜射向o点,同时把纸板f向后转动,观察反射光线,重复几次操作。

c.沿反射光线的反方向用激光入射到平面镜上,观察反射光线的位置。

所需器材:平面镜、白纸板、激光笔、直尺、水彩笔、量角器。

进行实验】1、在纸板上画出入射光线ao,反射光线od的径迹,改变入射光的入射方向两次,用不同颜色的笔画出入射光线和反射光线的径迹,如图2-2。

2、按上述实验设计中c分别进行实验,并将结果记录入下表中,如图2-3所示。

分析和论证】

由于光在空气中传播我们看不见,无法观察到入射光线和反射光线,我们将激光笔贴近硬纸板,根据光的反射我们可以清楚地观察到入射光线和反射光线。从实验记录中可以看出,入射光线和反射光线可以完全重合。

1、分析实验1得出的结论是:入射光线和反射光线与法线在同一平面上,入射光线与反射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角。

2、分析实验2得出的结论是:光路是可逆的。

评估与交流】

1、 坐在教室前排两侧的同学,常常会看不清黑板上的字,是什么原因呢?

2、 人为什么能看到并不发光的物体呢?

平面镜成像的特点。

提出问题】1、 平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系?

2、 物体在平面镜中成虚像还是实像?

猜想或假设】

1、像与物体的大小是相等的。

2、像和物体分别到平面镜的距离是相等的。

3、像和物体的对应连线与平面镜垂直。

4、所成的像是只能用眼睛观测的虚像。

设计实验】该实验是要**物体与它在平面镜中所成像的大小和位置关系。而所成的像只能在平面镜中看到,其大小和位置并不能进行直接的测量,所以要通过一个外形完全相同的蜡烛来代替镜中的像来完成该实验。

所以,我们先取一块玻璃板,点燃一支蜡烛后立于玻璃板前,让蜡烛在玻璃板中成一个像,如图3-1所示。然后,拿另一支蜡烛竖立在玻璃板后,前后、左右移动,直到蜡烛与像完全重合,并记下两只蜡烛的位置。这样,像与物体的大小,以及物体与镜面和像与镜面之间的关系就可通过实验得到。

改变玻璃板前蜡烛的位置,再一次对实验结果进行验证。

所需器材:玻璃板、大白纸、水彩笔、直尺、火柴、两支相同的蜡烛。

进行实验】实验步骤:

1、在桌面上铺一张大白纸,在纸的**处画一直线,在直线上竖一块玻璃板作为平面镜。

2、把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,观察它在玻璃板后面的像。

3、再拿一只同样的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去跟前面那只蜡烛的像完全重合,这个位置就是前面那只蜡烛的像的位置。

4、在纸上记下这两只蜡烛的位置,用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连接起来,用刻度尺测量蜡烛和它所成的像到玻璃板的距离,并记录于表中。

5、移动点燃的蜡烛的位置,按步骤1-4重做实验,也将测量结果与观察到的现象记录于表中。

2、在一张白纸上用墨汁写上a、b、c三个字母,当墨迹未干时将纸对折,然后摊开,这样在纸上就有2个对称的图形,再将一块玻璃板沿纸的对折线垂直于纸面竖起放置,从玻璃板前进行观察,你会观察到的现象是什么?由此你能得出怎样的结论?

分析和论证】

1、从表中的测量数据可知,物体与像与平面镜的位置关系是:物与像的连线垂直于镜面,且物到镜的距离等于像到镜的距离。

2、在实验中,两只蜡烛的外形完全相同,从而能将未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合,这说明了:物与像的大小是相等的。

评估与交流】

1、研究平面镜成像特点中,用玻璃代替平面镜的目的是什么?

2、在玻璃板的同一侧,某同学通过玻璃板看到了同一只蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是什么?

凸透镜成像的规律。

提出问题】照相机、投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜。它们都是利用凸透镜使物体成像。但是,照相机所成的像比被照的物体小,并且是倒立的;投影仪所成的像比物体大,也是倒立的;放大镜所成的像却是放大正立的。

这是为什么?凸透镜成像是否有什么规律呢?

1、 像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系?

2、 物体通过凸透镜成像,在光屏上成放大、缩小的像是以什么位置为分界的呢?

3、 实像和虚像是否都能用光屏接收?

猜想或假设】

1、照相时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大,使用投影仪时物体到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小。看来,像是放大还是缩小的,可能与物体和像的相对位置有关。

2、无论是照相机还是投影仪(它们都成倒立的像),物体和像都在凸透镜的两侧,而放大镜(成正立的像)成像时,物体和像是在透镜的同侧。看来,像的正倒很可能跟它与物体是否在同侧有关。

设计实验】1、拿一个凸透镜,用“太阳聚焦法”找出凸透镜的焦点,测出焦距。然后透过凸透镜观察蜡烛的火焰,观察到的蜡烛能否用光屏接收,它比实际的烛焰大还是小,此时烛焰到凸透镜的距离满足什么条件?

2、从左到右依次在水平桌面上放蜡烛、凸透镜(焦距在10cm-20cm之间)和光屏,如图所示。

所需器材:凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、刻度尺、光具座(或直接利用水平桌面)

进行实验】1、把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒,分别测量物体、像到凸透镜的距离。

把蜡烛向凸透镜靠近几厘米,放好后重复以上操作,直到在光屏上得不到蜡烛的像。继续把蜡烛向凸透镜靠近,进行观察。怎样才能观察到烛焰的像?

像在什么位置(只需估测)?像是放大的还是缩小的?正立的还是倒立的?

按上述操作,把数据填入下表:

分析上表中的数据,按照**开始时提出的问题,总结凸透镜成像的规律。

2、选取焦距为10cm的凸透镜,竖直立在水平面上,用一支点燃的蜡烛作为物体放在凸透镜的左侧,研究烛焰所成的像。在凸透镜的右侧用一块白色的硬纸作屏,承接烛焰的像。把蜡烛放在离凸透镜较远的位置,逐渐靠近凸透镜,调整光屏到透镜的距离,使烛焰在屏上成一个清晰的像,观察像的大小,并用刻度尺测出蜡烛到透镜、光屏到透镜的距离,把观测的结果和测量的数据记录入下表中:

分析和论证】

凸透镜成像的规律:

注意:(1)物体靠近焦点,物距减小,像距变大,像就逐渐变大。(2)像的正倒、虚实、大小都是相对于物体而言的。

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