07初中物理实验PPT

实验 测量小灯泡及发光二极管的电功率 实验目的 1.了解小灯泡发光前后电阻变化情况。 2.了解小灯泡及发光二极管在不同的电压下的电流变化特性。 3.学会测量小灯泡及发光二极管在正常工作状态下的电功率。 实验目的 1.了解小灯泡发光前后电阻变化情况。 2.了解小灯泡及发光二极管在不同的电压下的电流变化特性。 3.学会测量小灯泡及发光二极管在正常工作状态下的电功率。 实验原理 对于研究的对象而言，正电荷从高电位的一端流向低电 位的一端，电场力对其作了功，这个功通常叫做电流的功，简 称电功。而单位时间内对研究的对象所作的功称为电功率，用 P表示，即 式中 tAP RtIA 2在电路中计算用电器电功率的常用公式有 三种表示形式， 即： 11 12 13 功率的单位为焦 /秒，又称为瓦特，用 W符号来表示。 UIP RIP 2RUP2实验 通过对小灯泡及发光二极管在发光前后电阻的测量来观察其特性的变化。 同时，通过改变小灯泡及发光二极管内的电流大小来观察其亮度变化，并由此测量出相应的电流与电压值。 最后，可通过作图或计算的方式得到小灯泡及发光二极管在不同条件下的电功率。 注意： 实验中，小灯泡的接线可不考虑正负；而发光二极管在接线时应考虑其极性，即正极连接到电路中电源的正极输出端。 实验器材 : 直流电源、小灯泡、发光二极管、 多用电表、电压表、电流表、 滑动变阻器、开关、导线 实验内容和方法 : 一用多用电表的欧姆量程， 测量小灯泡及发光二极 管未接入电路时的电阻。 二测量小灯泡的电功率。 (1)用伏安法的测量原理设计出实验线路图。 (2)按照画出的实验线路图接好电路。 (3)接通电路后，通过改变小灯泡两端的电压来测出相应的电流和 电压值。 怎么调整小灯泡两端的电压 ? (2)按照画出的实验线路图接好电路。 如何接线 ? 0 -G +G V 0 -G +G A 根据表 1的要求计算出小灯泡的实际电功率。 表 1 实际电压 电压（ V） 电流（ A） 发光情况 电功率（ W） 等于额定电压值 正常 低于额定电压值 略高于额定电压值 二测量发光二极管的电功率 1用伏安法的测量原理设计出实验线路图（注意发光二极管要正向连接）。 2按照画出的实验线路图接好电路。 3接通电路后，通过改变发光二极管两端的电压来测出相应的电流和电压值（注意：小灯泡两端的电压应小于 3伏）。 4根据表 2的要求计算出发光二极管的实际电功率。 (2)按照画出的实验线路图接好电路。 如何接线 ? 0 -G +G V 0 -G +G A 4根据表 2的要求计算出发光二极管的实际电功率。 表 2 实际电压 电压（ V） 电流（ A) 发光情况 电功率（ W） 等于额定电压值 正常 低于额定电压值 略高于额定电压值 思考题 1.测量小灯泡及发光二极管的电功率除了用伏安法外，还能 用其他方法吗？请设计出不同的测量方法。 2.小灯泡及发光二极管在未接入电路时分别测出的电阻值有 什么区别？ 3.测出得小灯泡及发光二极管的伏安特性是怎样的吗？ 4.你若感觉小灯泡与发光二极管的亮度基本相同时，测量得 到的电功率哪个会更大些？ 5.若一个标有 “ 220V 25W”的灯泡，在正常发光时，通过灯 丝的电流会有多大？此时灯丝的电阻将会多大？ )(114.022025AUPI )(8.1929114.0220IUR 6.“36V 40W”和 “ 220V 40W”的两个灯泡在正常发光时，各自通过的电流和电功率为多大？ 7.当你用多用电表测量一个小灯泡的电阻时，你会发现测得的电阻值远小于用额定电压和额定功率计算得到的电阻值。这是什么原因呢？ 提示：若同学们有条件，可利用中学内的 DIS实验仪器测绘出小灯泡的电压 电流特性曲线，并从其中获得不同电压下小灯泡的电阻值，同时从温度的角度再分析下原因。 思考 : 小灯的灯丝断了后 ,有人再将其灯丝 搭起来通电 ,还能发光 ,问此时该小灯实际 消耗的电功率与原来相比 ,是 ( ) (A)不变 (B)增大 (C)减小 (D)无法确定 如何分析 ? 实验 测量与分析电阻的串、并联关系 实验目的 1.了解电阻与电阻间的串、并联阻值关系。 2.学会多用电表的使用。 3.了解固定电阻与可变电阻间的区别，并了解使用时的不同点。 4.学习制作各种电阻，并设计一些应用的方案。 实验原理 根据欧姆定律，经过一段电路中的电流强度 I是由这段电路两端的电压以及电路中导体的电阻来决定， 即， 但是在实际电路中，往往会有多个电阻同时存在并在电路中起作用，所以，在这种情况下，需要分析其合成后的等效总电阻大小。 电路中同时有几个电阻存在时，其连接的形式有多种，串联、并联或串并联结合。 RUI 将所有电阻一个接一个地连起来然后接入电路中去，这种接法称为串联接法，见图 1。 R1 R2 R3 电阻串联时，其等效总电阻为各个电阻的和 . 即 : nRRRR 21 将所有电阻都直接接到电路的两端，这种接法称为并联接法，见图 2。 R1 R2 R3 电阻并联时，其等效总电阻的倒数等于各支路电阻 的倒数和 . 即： nRRRR111121 将所有电阻按不同的串、并联方式组合在一起并接入到电路中，这种接法称为串并联（混联）接法，见图 3。 R4 R5 R3 R1 R2 电阻串、并联时，其等效总电阻应按电阻串、并联时的不同结构与其串、并联时的计算方式而得到结果。 5421 RRRRRR BA 33RRRRRRRBABAZ实验器材 多用电表、电阻箱、各种阻值的固定电 阻、各种阻值的可变电阻、开关、导线 等 实验内容和方法 1.测量两个以上电阻串联后的结果 将两个或多个电阻串联后，用多用电表的欧姆量程测出串联后的结果，并与理论公式计算后的结果作比较。 2.测量两个以上电阻并联后的结果 将两个或多个电阻并联后，用多用电表的欧姆量程测出并联后的结果，并与理论公式计算后的结果作比较。 3.测量电阻的串、并联（混联）总电阻 将多个电阻用不同的方式串、并联后，用多用电表的欧姆量程测出串、并联后的结果，并与理论公式计算后的结果作比较。 4.自制固定电阻 利用一些不同类型的短铅笔（ B、 HB、 H型）、不同 面积的导电纸、金属箔片或不同长度的电阻丝等， 制作出设想的固定电阻。 5.自制可变电阻 利用一些不同类型的短铅笔（ B、 HB、 H型）、不同 面积的导电纸、金属箔片或不同长度的电阻丝等， 制作出设想的可变电阻。 思考题 1.一个 5欧姆电阻器和一个 20欧姆电阻器串联后其总电阻是多大？如果将以上两个电阻接成并联，则结果又是多大？ 2.现有 2千欧、 4千欧、 6千欧、 12千欧电阻器各一个，要得到一个 3千欧的电阻结果可采用哪几种方法来实现？ 3.有两个电阻器 R1和 R2，将其串联后的总电阻是 12欧姆，而将其并联后总电阻的 12倍恰好是 32欧姆，则 R1和 R2的电阻各为多大？ 扩展的参考内容： （ 1）制作一个风力测定仪。 用合适的材料制作一个可变电阻 R0，在其可变端 P处 与一档风板相连，当风吹到档风板时带动了可变电 阻变化（请思考实验的装置），风力越强 OC杆偏转 角度就越大，从而引起回路中的电流变化，即通过 电流表可粗略地测出风力的大小。 （请思考并设计出实验的装置及实验的具体方法） 制作电子风力计 方法 风 （ 2）节日里，一些商店门口或小树上常有装饰用的小彩灯 在闪闪发亮，每一串足有数十个，奇怪的是当其中有 一个或两个灯的灯丝断了，其余的灯却仍然亮着，这 是为什么呢？ 提示： 每个灯的灯丝（ R1）引线上方均绕有金属电阻丝（ R2）， 这是为什么呢？ 请用电阻的串、并联组合原理来解释。 方法 实验 电流与磁场间的转换与测量 实验目的 1.了解电流产生磁场的原理。 2.了解磁场极性间的关系。 3.学会制作简易的电磁铁及了解其实际的应 用。 实验原理 发现电与磁之间的关系可追述到几百年前，丹麦物理学家奥斯特曾在 1820年通过实验后发表了著名的论文 电的冲突对磁针作用的一些实验 。 电荷之间的相互作用是通过电场发生的，那么磁体与磁体之间的相互作用，以及电流对磁针的作用则是通过磁场发生的，即磁体和电流的周围存在着磁场。 具体可见以下图 1的几种情况。 具体可见以下图 1的几种情况。 （ a）为条形磁铁周围用磁力线来描述其磁场的分布状况， 即磁力线始于 N极而止于 S极。 （ b）为通电直导线周围的磁场分别状况，即电流的周围存在有磁场。磁场的 方向可用右手螺旋法则来判断，大拇指的指向为电流方向；弯曲四个手 指的指向即为磁力线的方向。 （ c）为通电线环周围的磁场分别状况，相当于弯曲的直导 线，产生的磁力线是对称的，但方向相反。 （ d）为通电螺线管内、外的磁场分别状况，其判断方式也是用右手螺 旋法则，而不同的此时大拇指的指向为磁力线的方向；弯曲四个 手指的指向即为电流的方向。 实验器材 条形磁铁、小磁块、螺线管线圈、直流电源、长直导线、小磁针、缝衣针、钢锯条、铁钉、酒精灯、大头针、铁粉、铁螺丝、铁螺帽等 实验内容和方法 1.自制指南针 将一根缝衣针在条形磁铁上沿同一方向摩 擦多次，使缝衣针磁化，然后将其插入到 轻质物体上，再设法使轻质物体悬空并能 自由旋转，即完成了指南针的制作过程。 用制成的指南针检测一下地球的磁极方 向，同时确定指南针上的极性。 2.观测条形磁铁四周的磁场方向 将条形磁铁放在一张白纸上，然后在条形 磁铁四周的不同位置放置自制的指南针， 通过观察并画出各点的磁场方向。 3.制作电动秋千 用细的漆包线绕一个小的矩形线框，将线框两 边的引出线设法挂在一个横梁上，然后用小刀 或砂纸刮去线框两端的油漆，将线框其中一端 与电池的一端相连，而电池的另一端引出一根 较粗的导线，然后再固定在横梁某边的竖杆上， 并使其接触到矩形线框悬挂在横梁上的另一根 导线。在线框自然下垂的下方放一块小磁铁， 向上一面的磁极