探究實驗一：固體融化時氣溫的變化規律
1．提出問題
固體融化時總要吸收熱量，不同物質在由固態弄成液態的融化過程中，氣溫的變化規律相同嗎？
2．猜測與假定
溶化過程中一定要加熱，所以物質溶化一定要吸收熱量，這時氣溫可能是不斷上升的。
3．設計并進行實驗
固體分為晶體和非晶體，實驗可分兩次進行，分別探究海波（晶體）和石蠟（非晶體）的融化過程中氣溫的變化規律。參照圖選擇須要的實驗器材。
（l）將體溫計插入試管后，待氣溫升到40℃左右時開始計時，每隔1min記錄一次體溫，在海波或石蠟完全融化后再記錄4～5次。
（2）圖中方格紙上的橫軸表示濕度，氣溫的數值早已標出，縱軸表示時間，請你自己寫上，依照表中各個時刻的氣溫在方格紙上描點，之后將這種點用平滑曲線聯接，便得到融化時氣溫隨時間變化的圖像。
記錄的圖像大致如圖所示。
4．剖析與論證
海波：融化前氣溫上升，融化中濕度保持不變，融化后氣溫上升。
石蠟：融化前、熔化中及融化后氣溫仍然上升。
不同物質溶化時氣溫的變化規律可能會不同。
晶體（如海波）有固定的融化體溫光的折射規律角的大小關系，在融化過程中雖然不斷放熱，氣溫卻保持不變；非晶體（如石蠟）沒有固定的融化體溫，在融化過程中，只要不斷放熱，水溫都會不斷上升。
5．交流與評估
（1）實驗時，要注意將海波碾成粉末。因為石蠟不便碾成粉末，可以在實驗前先將石蠟融化后插入體溫計至中間偏下位置再融化，之后用此石蠟做溶化實驗（其實海波的溶化實驗也可以照此打算）。
（2）禁止用一個酒精燈直接燃起另一個酒精燈，酒精燈要用燈帽蓋滅。
（3）要用酒精燈的外焰加熱。
探究實驗二：光的折射規律
1．提出問題
光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向通常會發生偏折，這些現象稱作光的折射。光的折射有哪些特征呢？
2．猜測與假定
推測1折射光線可能與入射光線關于法線對稱。
推測2折射光線可能與入射光線關于界面對稱。
3．設計并進行實驗
如圖所示，把實驗儀器組裝好，探究光在水底折射的光路，找出折射規律。
（l）觀察折射光線、法線與入射光線之間的位置關系。
（2）比較折射角與入射角的大小。
（3）改變入射角大小，觀察折射角的變化情況。
（4）讓光從水底斜射到空氣中，觀察入射角和折射角的變化。
4．剖析與論證
光折射時，折射光線、入射光線、法線在同一平面內，折射光線和入射光線分別坐落法線的左側。折射角隨入射角的改變而改變。入射角減小時，折射角也減小；入射角增大時，折射角也減少。當光從空氣斜射入水或玻璃等透明物質中時，折射角大于入射角；當光從水或玻璃等透明物質斜射入空氣中時，折射角小于入射角。
5．交流與評估
（1）當光斜射入水底，就才能觀察到光在水底的傳播現象。光在水底的可見度較小，可以在水底加入少量的碳素墨水。
（2）該實驗表述時，要注意斜射的含意，只有斜射時才發生偏折，當光垂直入射時，傳播方向不發生變化，是沿直線傳播的。
（3）在借助玻璃水槽做實驗時，光屏要豎直放置。
探究實驗三：阻力對物體運動的影響
1．提出問題
物體在不受外力作用時會如何運動？
2．猜測與假定
推測l物體在不受外力作用時會做勻速直線運動。
推測2物體在不受外力作用時會越來越慢，最后停出來。
3．設計并進行實驗
（1）如圖所示，讓貨車從斜面頂端滑下，滑到鋪有浴巾的水平面上，觀察貨車前進的距離。
（2）讓貨車從斜面頂端滑下，滑到鋪有麻布的水平面上，觀察貨車前進的距離有何變化。
（3）讓貨車從斜面頂端滑下，滑到水平木板面上，觀察貨車前進的距離有何變化。
4．剖析與論證
在相同條件下（同一斜面、同一高度、同一初速率），接觸面越光滑，貨車遭到的阻力越小，它運動得越遠。
可以進一步推測：假若表面絕對光滑，貨車將做勻速直線運動，并將永遠運動下去。
我們可以想像：原來靜止的物體，假若不受外力，它將永遠靜止。
總結以上推論可得：一切物體在沒有遭到外力作用的時侯，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。
5．交流與評估
（l）貨車每次都要從同一高度自由滑下，以保證貨車在抵達三種水平表面上的初速率相同。
（2）給水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體，目的是使貨車在水平面上運動時所遇阻力不同。
探究實驗四：同仍然線上二力的合成
1．提出問題
在地面上的貨車同時遭到兩個推力作用，它們在同仍然線上，且方向相同，它們的合力多大呢？若它們方向相反，它們的合力又是多大呢？
2．猜測與假定
推測l方向相同時，合力等于兩個力的大小之和。
推測2方向相反時，合力等于兩個力的大小之差。
3．設計并進行實驗
（1）如圖甲所示，橡皮筋原長AE，它在同方向力F1和F2的共同作用下伸長到E’，記錄下此時F1和F2的大小和方向。
（2）如圖乙所示，橡皮筋原長AE，它在兩個方向相反的力F1和F2的共同作用下伸長到E’，記錄下此時F1和F2的大小和方向。
（3）如圖丙所示，撤掉力F1和F2后，使勁F作用在橡皮筋上，使橡皮筋也伸長到E’，記錄下此時F的大小和方向。
（4）比較當力F1和F2同向的情況下，F1、F2和F之間的大小與方向的關系。
（5）比較當力F2和F2反向的情況下，F1、F2和F之間的大小與方向的關系。
（6）在三次實驗中，橡皮筋都被拉伸到F，每次的作用療效是相同的，因而，力F就是力F1和力F2的合力。
4．剖析與論證
（1）同仍然線上，方向相同的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之和，方向跟這兩個力的方向相同，即F=F1+F2。
（2）同仍然線上，方向相反的兩個力的合力，大小等于這兩個力的大小之差，方向跟較大的那種力的方向相同，即F=|F1-F2|。
5．交流與評估
（1）該實驗也可以用彈簧測力計取代鉤碼表示力的大小。
（2）在使用彈簧測力計拉橡皮筋的過程中，一定要使彈簧測力計的軸線與拉力的方向一致，以免因為與彈簧測力計殼體發生磨擦而影響檢測的精確度。
（3）本實驗中，“結點F”是參考對象，它的位置是兩個力的合力F的作用療效的具體彰顯。每次均在同一位置，說明兩個力的作用療效與只用一個力F的作用療效相同，這就是同仍然線上的二力合成實驗中的”等效取代法”。
探究實驗五：壓力的作用療效與什么誘因有關
1．提出問題
用手指和手指壓圖釘的尖與帽，壓力相同，但兩個指頭所受壓力的作用療效不同，壓力的作用療效與什么誘因有關呢？
2．推測與假定
壓力的作用療效可能與壓力大小有關，還可能與受力面積的大小有關。
3．設計并進行實驗
（l）根據圖甲所示將小桌置于海棉上。觀察海棉被壓下的深淺。
（2）在小桌上放上砝碼，根據圖乙所示將小桌置于海棉上。觀察海棉被壓下的深淺。
（3）在小桌上放上砝碼，根據圖丙所示將小桌置于海棉上。觀察海棉被壓下的深淺。
4．剖析與論證
壓力的作用療效與壓力的大小和受力面積大小有關。
（l）受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用療效越顯著。
（2）壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用療效越顯著。
5．交流與評估
（l）實驗中，各器材的作用是哪些？
①海綿：通過海棉發生的形變顯示壓力形成的作用療效。
②砝碼：改變壓力的大小。
③小桌：改變受力面積。
（2）實驗中，為何選用海棉做實驗器材，而不選用木板？
由于此實驗是通過受力物體的形變程度來彰顯壓力的作用療效的，海棉之類的物體易發生形變，而木板等一些較硬的物體形變程度不顯著，故不選用木板等一些較硬的物體取代海編。
探究實驗六：探究液體內部的浮力規律
1．提出問題
因為液體受重力，有流動性，所以液體內部存在浮力。這么液體內部的浮力有哪些規律？
2．推測與假定
液體內部的浮力跟深度、方向及液體的密度大小有關。
3．設計并進行實驗
（l）如圖所示，觀察浮力計的構造，熟悉它的使用方式。用右手輕輕按金屬盒上的橡皮膜，橡皮膜遭到右手按壓（即浮力的作用），觀察浮力計U形管兩側液面高度有何變化（橡皮膜把遭到的浮力作用傳遞給密閉金屬盒和軟管里的空氣，之后作用在U形管下端的液面上）。右手按橡皮膜的壓力稍有降低，觀察發生的現象。
（2）將水放入水槽，把浮力計的金屬盒裝入水底，觀察U形管兩側液面是否出現高度差，水的內部是否存在浮力。
旋動金屬盒支架上的旋鈕，改變橡皮膜所對的方向，觀察浮力計，看水的內部各個方向上是否都有浮力。
（3）保持浮力計金屬盒所在的深度不變（9cm），使橡皮膜朝上、朝下或朝任何側面，如圖所示，分別記下U形管兩側的液面位置，并求出液面高度差，記錄數據，填入表格I中。
4．剖析與論證
液體對容器底和容器壁都有浮力，液體內部向各個方向都有浮力；在同一深度，液體向各個方向的浮力相等；液體深度減小，浮力也減小；液體浮力還與液體的密度有關，在深度相同時，液體的密度越大，浮力越大。
5．交流與評估
（l）浮力計裝入液體前，應檢測聯接處是否漏水（檢測方式，可以用手持續擋住橡皮膜一段時間，觀察左、右液面高度差是否變化），不受力時U形管兩側的液面高度差是否為零，若不為零，則應拔下軟管重新聯接。
（2）在測試同一深度、不同方向的浮力時，要改變金屬盒上橡皮膜的方向，這時應注意保持金屬盒中心位置的深度不變。
（3）觀察U形簪兩側液面的高度時，視線應與液手相平。
探究實驗七：探究壓強的大小跟排開液體所受重力的關系
1．提出問題
浸在液體中的物體遭到液體向下的壓強，壓強的大小跟排開液體所受重力有哪些關系？
2．猜測與假定
浸在液體中的物體遭到的壓強跟排開液體所受重力大小可能相等。
3．設計并進行實驗
（l）將小鐵塊用細線系住，掛在彈簧測力計下，如圖所示，測出鐵塊所受的重力G；
（2）將小燒瓶用細線系好，掛在彈簧測力計下，測出其所受的重力G1；
（3）將水放入溢杯子中，使海面正好抵達溢杯子的溢水口，并在口下放小燒瓶，置于水能剛好流入小燒瓶的位置，之后將小鐵塊漸漸地溶入水底，讀出此時彈簧測力計的示數F；
（4）借助公式F浮=G-F，算出小鐵塊此時在水底遭到的壓強；
（5）測出此時小燒瓶和溢出的水所受的總重力G2，并估算出溢出的水所受的重力G排=G2-G1；
（6）換用不同質量的小鐵塊，重復以上實驗步驟，再做幾次實驗。
4．剖析與論證
比較鐵塊遭到的壓強與溢出的水重的大小，發覺遭到的壓強大小都等于它們各自排開的水所受的重力。這就是知名的阿基米德原理。
5．交流與評估
（1）小鐵塊溶入水底時，要平緩平穩，不要上下晃動，不要使小鐵塊接觸杯壁或杯底。彈簧測力計要保持豎直方向，彈簧伸縮時，不要與殼體磨擦。
（2）使用溢杯子，—定要悉心，同時還要把握使用溢杯子的方法，即要確保溢杯子中海面與溢水口相平，但是要將物體輕輕溶入溢杯子中，不要過急，使水從溢水口溢出，直至不再溢出水后，將小鐵塊拉出置于一邊。
探究實驗八：動能的大小與什么誘因有關
1．提出問題
運動的物體具有動能，能對物體做功。動能的大小與哪些誘因有關？
2．推測與假定
物體動能的大小與物體的質量和物體的運動速率有關。
3．設計并進行實驗
（1）如圖所示，讓鋼球從斜面上滾下，打到小鐵塊上，促進小鐵塊做功，記下小鐵塊聯通的距離。讓同一個鋼球從不同高度滾下，看哪次小鐵塊被推得遠，說明了哪些問題？
（2）如圖所示，換用質量不同的鋼球，讓它們從同一個高度滾下，看那個鋼球把小鐵塊推
得遠，比較動能的大小，得出推論。
4．剖析與論證
運動物體的速率越大，質量越大，動能就越大。
5．交流與評估
（l）實驗中用到了控制變量法，在圖甲和圖乙中，鋼球質量不變，但從不同的高度下降，抵達水平面時，速率不一樣。驗證質量相同時，動能的大小與物體的運動速率是否有關。
在圖甲和圖乙中，兩鋼球質量不同，從同一高度下落，抵達水平面時速率一樣大。驗證速率相同時，動能的大小與物體的質量是否有關。
（2）實驗中判定運動鋼球動能的大小，就看被撞擊小鐵塊運動距離的長短，被撞擊小鐵塊運動的距離越長，運動鋼球所具有的動能越大。運用了轉換法。
探究實驗九：重力勢能的大小與什么誘因有關
1．提出問題
高處的物體具有重力勢能，能對物體做功。重力勢能的大小與哪些誘因有關？
2．推測與假定
物體的重力勢能的大小與物體的質量和物體所處的高度有關。
3．設計并進行實驗
（1）同一重物從不同高度自由下落沖擊小方桌（小方桌的桌腿是四根釘，并放置在沙箱的沙面上）。如圖所示，比較小方桌開裂的深度，從而推測重物具有的重力勢能與重物所在高度的關系。
（2）從同一高度自由下落的兩個不同質量的重物沖擊小方桌，如圖所示，比較小方桌塌陷的深度，從而推測重物具有的重力勢能與重物的質量的關系。
4．剖析與論證
物體所處的高度越高，質量越大，重力勢能越大。
5．交流與評估
重力勢能與質量和所處高度有關，因而實驗中用到控制變量法，如圖的實驗是保持物體的質量不變光的折射規律角的大小關系，同一物體從不同高度下落，觀察小方桌塌陷的深度。圖的實驗是保持高度不變，讓不同質量的物體從同一高度落到小方桌上，觀察小方桌塌陷的深度。
通過小桌塌陷的深度比較重力勢能的大小應用了轉換法。
探究實驗十：機械效率總是一定的嗎
1．提出問題
同一個機械的機械效率是否會變化？
2．推測與假定
推測1不會變化。
推測2會變化。
3．設計并進行實驗
由可知，用滑車架提高重物時，G、h、F、s都是可以改變的，因此有用功和總功也是變化的，這么滑車架的機械效率變不變，怎么變，這是本實驗要探究的問題。
步驟：
（1）用彈簧測力計測出一個鉤碼的重G1和兩個鉤碼的重G2。
（2）如圖甲所示，組裝好滑車架，并提高一個鉤碼，記下F1，并用刻度尺測出h1、s1。
（3）如圖乙所示，提高兩個鉤碼，記下F2，并用刻度尺測出h2、s2。
（4）整理好實驗器材。
探究實驗十一：內阻的大小與什么誘因有關
1．提出問題
我們通常不用鐵做導線，空調電源線比吊燈電源線粗得多，內阻的大小與什么誘因有關？
2．猜測與假定
內阻的大小可能與導體的材料有關，還可能與導線的粗細、長短有關，或許還與濕度有關。
3．設計并進行實驗
導體兩端電流保持不變（裝置圖如圖所示）。
（1）讓導體的厚度、橫截面積相同，改變導體的材料，如選用導線CD和MN，比較電壓的大小和燈泡的照度。
（2）讓導體的材料、長度相同，改變導體的橫截面積，如選用導線CD和EF，比較電壓的大小和燈泡的照度。
（3）讓導體的材料、橫截面積相同，改變導體的厚度，如選用導線AB，讓蟒蛇夾在A、B之間聯通，比較電壓的大小和燈泡的照度。
現象剖析：（1）將CD和MN接入電路時，MN的內阻小，燈泡較亮，電壓表示數較大。
（2）將CD和EF接入電路時，EF的內阻小，燈泡較亮，電壓表示數較大。
（3）AB接入電路的部份越短時，燈泡越亮，電壓表示數越大。
（4）把白熾燈的鎢絲（燈絲）或用細鐵絲繞制的線圈，按圖接入電路。平緩地給鎢絲或線圈加熱，注意觀察加熱前后電壓表的示數有哪些變化。我們看見，導體被加熱后，電路中的電壓降低了，表明導體的阻值減小了。可見，導體的內阻還跟氣溫有關。
4．剖析與論證
內阻是導體本身的一種性質，它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積。導體的內阻還跟氣溫有關，對大多數導體來說，氣溫越高，內阻越大，但也有少數導體，阻值隨氣溫的開高而減弱。
5．交流與評估
這是一個多誘因問題，應該使用控制變量法來研究每一個誘因對內阻大小的影響。
探究實驗十二：探究影響電磁鐵磁性強弱的誘因
1．提出問題
將軟木棒插入一螺旋狀線圈內部，則當線圈通有電壓時，線圈內部的磁場使軟木棒磁化成吸鐵石，這就是電磁鐵。電磁鐵在電話、起重機、開關中有好多應用。在實際中有時須要提高電吸鐵石的磁性，有時須要減小電吸鐵石的磁性。
這么什么誘因影響電磁鐵磁性的強弱呢？
2．推測與假定
電磁鐵的磁性可能跟電壓的強弱、線圈的阻值有關。
3．設計并進行實驗
在一個釘子上用漆包線繞50圈，另一個釘子上繞100圈（釘子上要包好墊紙，免得碰破真皮）。這就是阻值不同的兩個電磁鐵。
（1）按圖聯接電路，試著讓它吸引曲胸針。斷掉電路再試試。
（2）調節滑動變阻器，使電壓變大或變小，讓電磁鐵去吸引曲胸針，觀察磁性的變化。
（3）降低或降低線圈的阻值，讓電磁鐵去吸引曲胸針，觀察磁性的變化。
4．剖析與論證
電磁電信電時顯磁性，斷電時不顯磁性；通入電磁鐵的電壓越大，它的磁性越強；在電壓一定時，外觀相同的電磁鐵，線圈的阻值越多，它的磁性越強。
5．交流與評估
（1）該實驗中影響電磁鐵磁性強弱的誘因有兩個，為此我們在研究過程中要采周控制變量法。
（2）我們仔細考慮會發覺這兩個影響誘因是一對矛盾體：阻值越多，內阻越大，電壓越小。反過來，要想電壓大，就要減少阻值，降低阻值，因而磁性不會無限減小，實際制做電磁鐵時要注意線圈阻值的多少。