探究实验一：固体融化时气温的变化规律
1．提出问题
固体融化时总要吸收热量，不同物质在由固态弄成液态的融化过程中，气温的变化规律相同吗？
2．猜测与假定
溶化过程中一定要加热，所以物质溶化一定要吸收热量，这时气温可能是不断上升的。
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）的融化过程中气温的变化规律。参照图选择须要的实验器材。
（l）将体温计插入试管后，待气温升到40℃左右时开始计时，每隔1min记录一次体温，在海波或石蜡完全融化后再记录4～5次。
（2）图中方格纸上的横轴表示湿度，气温的数值早已标出，纵轴表示时间，请你自己写上，依照表中各个时刻的气温在方格纸上描点，之后将这种点用平滑曲线联接，便得到融化时气温随时间变化的图像。
记录的图像大致如图所示。
4．剖析与论证
海波：融化前气温上升，融化中湿度保持不变，融化后气温上升。
石蜡：融化前、熔化中及融化后气温仍然上升。
不同物质溶化时气温的变化规律可能会不同。
晶体（如海波）有固定的融化体温光的折射规律角的大小关系，在融化过程中虽然不断放热，气温却保持不变；非晶体（如石蜡）没有固定的融化体温，在融化过程中，只要不断放热，水温都会不断上升。
5．交流与评估
（1）实验时，要注意将海波碾成粉末。因为石蜡不便碾成粉末，可以在实验前先将石蜡融化后插入体温计至中间偏下位置再融化，之后用此石蜡做溶化实验（其实海波的溶化实验也可以照此打算）。
（2）禁止用一个酒精灯直接燃起另一个酒精灯，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，传播方向通常会发生偏折，这些现象称作光的折射。光的折射有哪些特征呢？
2．猜测与假定
推测1折射光线可能与入射光线关于法线对称。
推测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，探究光在水底折射的光路，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）改变入射角大小，观察折射角的变化情况。
（4）让光从水底斜射到空气中，观察入射角和折射角的变化。
4．剖析与论证
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坐落法线的左侧。折射角随入射角的改变而改变。入射角减小时，折射角也减小；入射角增大时，折射角也减少。当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时，折射角大于入射角；当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时，折射角小于入射角。
5．交流与评估
（1）当光斜射入水底，就才能观察到光在水底的传播现象。光在水底的可见度较小，可以在水底加入少量的碳素墨水。
（2）该实验表述时，要注意斜射的含意，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）在借助玻璃水槽做实验时，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如何运动？
2．猜测与假定
推测l物体在不受外力作用时会做匀速直线运动。
推测2物体在不受外力作用时会越来越慢，最后停出来。
3．设计并进行实验
（1）如图所示，让货车从斜面顶端滑下，滑到铺有浴巾的水平面上，观察货车前进的距离。
（2）让货车从斜面顶端滑下，滑到铺有麻布的水平面上，观察货车前进的距离有何变化。
（3）让货车从斜面顶端滑下，滑到水平木板面上，观察货车前进的距离有何变化。
4．剖析与论证
在相同条件下（同一斜面、同一高度、同一初速率），接触面越光滑，货车遭到的阻力越小，它运动得越远。
可以进一步推测：假若表面绝对光滑，货车将做匀速直线运动，并将永远运动下去。
我们可以想像：原来静止的物体，假若不受外力，它将永远静止。
总结以上推论可得：一切物体在没有遭到外力作用的时侯，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
5．交流与评估
（l）货车每次都要从同一高度自由滑下，以保证货车在抵达三种水平表面上的初速率相同。
（2）给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是使货车在水平面上运动时所遇阻力不同。
探究实验四：同仍然线上二力的合成
1．提出问题
在地面上的货车同时遭到两个推力作用，它们在同仍然线上，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．猜测与假定
推测l方向相同时，合力等于两个力的大小之和。
推测2方向相反时，合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，撤掉力F1和F2后，使劲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，每次的作用疗效是相同的，因而，力F就是力F1和力F2的合力。
4．剖析与论证
（1）同仍然线上，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）同仍然线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小之差，方向跟较大的那种力的方向相同，即F=|F1-F2|。
5．交流与评估
（1）该实验也可以用弹簧测力计取代钩码表示力的大小。
（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，以免因为与弹簧测力计壳体发生磨擦而影响检测的精确度。
（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的作用疗效的具体彰显。每次均在同一位置，说明两个力的作用疗效与只用一个力F的作用疗效相同，这就是同仍然线上的二力合成实验中的”等效取代法”。
探究实验五：压力的作用疗效与什么诱因有关
1．提出问题
用手指和手指压图钉的尖与帽，压力相同，但两个指头所受压力的作用疗效不同，压力的作用疗效与什么诱因有关呢？
2．推测与假定
压力的作用疗效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）根据图甲所示将小桌置于海棉上。观察海棉被压下的深浅。
（2）在小桌上放上砝码，根据图乙所示将小桌置于海棉上。观察海棉被压下的深浅。
（3）在小桌上放上砝码，根据图丙所示将小桌置于海棉上。观察海棉被压下的深浅。
4．剖析与论证
压力的作用疗效与压力的大小和受力面积大小有关。
（l）受力面积一定时，压力越大，压力的作用疗效越显著。
（2）压力一定时，受力面积越小，压力的作用疗效越显著。
5．交流与评估
（l）实验中，各器材的作用是哪些？
①海绵：通过海棉发生的形变显示压力形成的作用疗效。
②砝码：改变压力的大小。
③小桌：改变受力面积。
（2）实验中，为何选用海棉做实验器材，而不选用木板？
由于此实验是通过受力物体的形变程度来彰显压力的作用疗效的，海棉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显著，故不选用木板等一些较硬的物体取代海编。
探究实验六：探究液体内部的浮力规律
1．提出问题
因为液体受重力，有流动性，所以液体内部存在浮力。这么液体内部的浮力有哪些规律？
2．推测与假定
液体内部的浮力跟深度、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，观察浮力计的构造，熟悉它的使用方式。用右手轻轻按金属盒上的橡皮膜，橡皮膜遭到右手按压（即浮力的作用），观察浮力计U形管两侧液面高度有何变化（橡皮膜把遭到的浮力作用传递给密闭金属盒和软管里的空气，之后作用在U形管下端的液面上）。右手按橡皮膜的压力稍有降低，观察发生的现象。
（2）将水放入水槽，把浮力计的金属盒装入水底，观察U形管两侧液面是否出现高度差，水的内部是否存在浮力。
旋动金属盒支架上的旋钮，改变橡皮膜所对的方向，观察浮力计，看水的内部各个方向上是否都有浮力。
（3）保持浮力计金属盒所在的深度不变（9cm），使橡皮膜朝上、朝下或朝任何侧面，如图所示，分别记下U形管两侧的液面位置，并求出液面高度差，记录数据，填入表格I中。
4．剖析与论证
液体对容器底和容器壁都有浮力，液体内部向各个方向都有浮力；在同一深度，液体向各个方向的浮力相等；液体深度减小，浮力也减小；液体浮力还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，浮力越大。
5．交流与评估
（l）浮力计装入液体前，应检测联接处是否漏水（检测方式，可以用手持续挡住橡皮膜一段时间，观察左、右液面高度差是否变化），不受力时U形管两侧的液面高度差是否为零，若不为零，则应拔下软管重新联接。
（2）在测试同一深度、不同方向的浮力时，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形簪两侧液面的高度时，视线应与液手相平。
探究实验七：探究压强的大小跟排开液体所受重力的关系
1．提出问题
浸在液体中的物体遭到液体向下的压强，压强的大小跟排开液体所受重力有哪些关系？
2．猜测与假定
浸在液体中的物体遭到的压强跟排开液体所受重力大小可能相等。
3．设计并进行实验
（l）将小铁块用细线系住，挂在弹簧测力计下，如图所示，测出铁块所受的重力G；
（2）将小烧瓶用细线系好，挂在弹簧测力计下，测出其所受的重力G1；
（3）将水放入溢杯子中，使海面正好抵达溢杯子的溢水口，并在口下放小烧瓶，置于水能刚好流入小烧瓶的位置，之后将小铁块渐渐地溶入水底，读出此时弹簧测力计的示数F；
（4）借助公式F浮=G-F，算出小铁块此时在水底遭到的压强；
（5）测出此时小烧瓶和溢出的水所受的总重力G2，并估算出溢出的水所受的重力G排=G2-G1；
（6）换用不同质量的小铁块，重复以上实验步骤，再做几次实验。
4．剖析与论证
比较铁块遭到的压强与溢出的水重的大小，发觉遭到的压强大小都等于它们各自排开的水所受的重力。这就是知名的阿基米德原理。
5．交流与评估
（1）小铁块溶入水底时，要平缓平稳，不要上下晃动，不要使小铁块接触杯壁或杯底。弹簧测力计要保持竖直方向，弹簧伸缩时，不要与壳体磨擦。
（2）使用溢杯子，—定要悉心，同时还要把握使用溢杯子的方法，即要确保溢杯子中海面与溢水口相平，但是要将物体轻轻溶入溢杯子中，不要过急，使水从溢水口溢出，直至不再溢出水后，将小铁块拉出置于一边。
探究实验八：动能的大小与什么诱因有关
1．提出问题
运动的物体具有动能，能对物体做功。动能的大小与哪些诱因有关？
2．推测与假定
物体动能的大小与物体的质量和物体的运动速率有关。
3．设计并进行实验
（1）如图所示，让钢球从斜面上滚下，打到小铁块上，促进小铁块做功，记下小铁块联通的距离。让同一个钢球从不同高度滚下，看哪次小铁块被推得远，说明了哪些问题？
（2）如图所示，换用质量不同的钢球，让它们从同一个高度滚下，看那个钢球把小铁块推
得远，比较动能的大小，得出推论。
4．剖析与论证
运动物体的速率越大，质量越大，动能就越大。
5．交流与评估
（l）实验中用到了控制变量法，在图甲和图乙中，钢球质量不变，但从不同的高度下降，抵达水平面时，速率不一样。验证质量相同时，动能的大小与物体的运动速率是否有关。
在图甲和图乙中，两钢球质量不同，从同一高度下落，抵达水平面时速率一样大。验证速率相同时，动能的大小与物体的质量是否有关。
（2）实验中判定运动钢球动能的大小，就看被撞击小铁块运动距离的长短，被撞击小铁块运动的距离越长，运动钢球所具有的动能越大。运用了转换法。
探究实验九：重力势能的大小与什么诱因有关
1．提出问题
高处的物体具有重力势能，能对物体做功。重力势能的大小与哪些诱因有关？
2．推测与假定
物体的重力势能的大小与物体的质量和物体所处的高度有关。
3．设计并进行实验
（1）同一重物从不同高度自由下落冲击小方桌（小方桌的桌腿是四根钉，并放置在沙箱的沙面上）。如图所示，比较小方桌开裂的深度，从而推测重物具有的重力势能与重物所在高度的关系。
（2）从同一高度自由下落的两个不同质量的重物冲击小方桌，如图所示，比较小方桌塌陷的深度，从而推测重物具有的重力势能与重物的质量的关系。
4．剖析与论证
物体所处的高度越高，质量越大，重力势能越大。
5．交流与评估
重力势能与质量和所处高度有关，因而实验中用到控制变量法，如图的实验是保持物体的质量不变光的折射规律角的大小关系，同一物体从不同高度下落，观察小方桌塌陷的深度。图的实验是保持高度不变，让不同质量的物体从同一高度落到小方桌上，观察小方桌塌陷的深度。
通过小桌塌陷的深度比较重力势能的大小应用了转换法。
探究实验十：机械效率总是一定的吗
1．提出问题
同一个机械的机械效率是否会变化？
2．推测与假定
推测1不会变化。
推测2会变化。
3．设计并进行实验
由可知，用滑车架提高重物时，G、h、F、s都是可以改变的，因此有用功和总功也是变化的，这么滑车架的机械效率变不变，怎么变，这是本实验要探究的问题。
步骤：
（1）用弹簧测力计测出一个钩码的重G1和两个钩码的重G2。
（2）如图甲所示，组装好滑车架，并提高一个钩码，记下F1，并用刻度尺测出h1、s1。
（3）如图乙所示，提高两个钩码，记下F2，并用刻度尺测出h2、s2。
（4）整理好实验器材。
探究实验十一：内阻的大小与什么诱因有关
1．提出问题
我们通常不用铁做导线，空调电源线比吊灯电源线粗得多，内阻的大小与什么诱因有关？
2．猜测与假定
内阻的大小可能与导体的材料有关，还可能与导线的粗细、长短有关，或许还与湿度有关。
3．设计并进行实验
导体两端电流保持不变（装置图如图所示）。
（1）让导体的厚度、横截面积相同，改变导体的材料，如选用导线CD和MN，比较电压的大小和灯泡的照度。
（2）让导体的材料、长度相同，改变导体的横截面积，如选用导线CD和EF，比较电压的大小和灯泡的照度。
（3）让导体的材料、横截面积相同，改变导体的厚度，如选用导线AB，让蟒蛇夹在A、B之间联通，比较电压的大小和灯泡的照度。
现象剖析：（1）将CD和MN接入电路时，MN的内阻小，灯泡较亮，电压表示数较大。
（2）将CD和EF接入电路时，EF的内阻小，灯泡较亮，电压表示数较大。
（3）AB接入电路的部份越短时，灯泡越亮，电压表示数越大。
（4）把白炽灯的钨丝（灯丝）或用细铁丝绕制的线圈，按图接入电路。平缓地给钨丝或线圈加热，注意观察加热前后电压表的示数有哪些变化。我们看见，导体被加热后，电路中的电压降低了，表明导体的阻值减小了。可见，导体的内阻还跟气温有关。
4．剖析与论证
内阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积。导体的内阻还跟气温有关，对大多数导体来说，气温越高，内阻越大，但也有少数导体，阻值随气温的开高而减弱。
5．交流与评估
这是一个多诱因问题，应该使用控制变量法来研究每一个诱因对内阻大小的影响。
探究实验十二：探究影响电磁铁磁性强弱的诱因
1．提出问题
将软木棒插入一螺旋状线圈内部，则当线圈通有电压时，线圈内部的磁场使软木棒磁化成吸铁石，这就是电磁铁。电磁铁在电话、起重机、开关中有好多应用。在实际中有时须要提高电吸铁石的磁性，有时须要减小电吸铁石的磁性。
这么什么诱因影响电磁铁磁性的强弱呢？
2．推测与假定
电磁铁的磁性可能跟电压的强弱、线圈的阻值有关。
3．设计并进行实验
在一个钉子上用漆包线绕50圈，另一个钉子上绕100圈（钉子上要包好垫纸，免得碰破真皮）。这就是阻值不同的两个电磁铁。
（1）按图联接电路，试着让它吸引曲胸针。断掉电路再试试。
（2）调节滑动变阻器，使电压变大或变小，让电磁铁去吸引曲胸针，观察磁性的变化。
（3）降低或降低线圈的阻值，让电磁铁去吸引曲胸针，观察磁性的变化。
4．剖析与论证
电磁电信电时显磁性，断电时不显磁性；通入电磁铁的电压越大，它的磁性越强；在电压一定时，外观相同的电磁铁，线圈的阻值越多，它的磁性越强。
5．交流与评估
（1）该实验中影响电磁铁磁性强弱的诱因有两个，为此我们在研究过程中要采周控制变量法。
（2）我们仔细考虑会发觉这两个影响诱因是一对矛盾体：阻值越多，内阻越大，电压越小。反过来，要想电压大，就要减少阻值，降低阻值，因而磁性不会无限减小，实际制做电磁铁时要注意线圈阻值的多少。