九年级物理全册 专题七 控制变量法和转换法的应用课件 （新版）新人教版.ppt

第十六章电压电阻 九年级上册物理 人教版 专题七控制变量法和转换法的应用 对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量 物理学中常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量 这种研究问题的方法叫转换法 在探究 导体的导电性能 电阻的影响因素 的实验中 通过观察灯泡的亮度变化或电流表示数的变化 来推断导体的导电性能和电路中电阻的变化 利用了转换法 其中 根据电流表的示数作出判断更准确 而根据灯泡的亮度作出判断更直观 物理学中对于多因素 多变量 的问题 常常采用控制因素 变量 的方法 把多因素的问题变成多个单因素的问题 而只改变其中一个因素 从而研究这个因素对事物的影响 然后分别加以研究 最后再综合解决 这种方法叫控制变量法 探究电阻影响因素的实验运用了控制变量法 1 科学探究 苹果电池的电压大小u与电极插入苹果的深度h的关系 在苹果中插入铜片和锌片 就能自制成为一个苹果电池 铜片是电池的正电极 锌片是负电极 那么 苹果电池的电压大小与电极插入苹果的深度有怎样的关系呢 某实验小组用如图1所示的实验器材对该问题进行探究 1 请用笔画线代替导线完成图1中的实物连接 解 如图所示 2 实验时 应保持其他条件不变 只改变 电极插入苹果的深度h 3 小组同学测得的实验数据如下表 当深度为5cm时 电压表示数如图2所示 请将电压值填入下表的空格中 0 30 4 分析表格中的数据 你能得到的实验结论是 5 科学猜想 苹果电池的电压大小还可能与有关 6 如果实验前不知道苹果电池的正 负极 可以使用电压表来判断 你认为还可以使用 填一种实验器材 来判断 苹果电池的电压大小u随电极插入苹果深度h的增加而增大 苹果的种类 电流表 2 雨天乘车时 小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小 刮动的速度相应的发生变化 雨停后 刮水器自动停止工作 小华查阅相关资料后 发现它的工作电路中安装有 雨水检测金属网 装置 小华想 该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用 于是他自制了如图1所示的雨水检测金属网 以下简称检测网 并设计了如图2所示模拟电路进行探究 1 小华按照所设计的电路图连接电路 实验时 检测网未放入雨水中 电路处于断开状态 再将检测网放入雨水中 电路接通 表明雨水是 选填 导体 或 绝缘体 小华通过观察电路中的变化 来判断电动机转速的变化 从而反映刮水器刮水速度的变化 导体 电流表示数 2 将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验 记录如下数据 结合上述实验将表格中的数据补充完整 分析数据可知 检测网浸入雨水中深度越深 电流表示数越大 这说明a b间接入电路的电阻在 选填 变大 或 变小 根据影响导体电阻大小的因素可知 a b间接入电路的电阻变化是由导体的变化引起的 3 小华设计的电路在无雨水时 电动机不能转动 无法实现车窗的清洗 请你在不拆卸原电路的基础上 在该电路中加装一个电路元件 以解决此问题 加装的元件是 简述你的做法 变小 横截面积 开关 将开关与检测网并联 3 学习了电流 电压和电阻知识后 同学们发现电流与水管中的水流相似 电压与水压差相似 李明和同学们提出 导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似 所以影响导体电阻大小的因素 他们提出了以下猜想 猜想一 类比管道长短 导体电阻的大小可能与导体的长度有关 猜想二 类比管道粗细 导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关 于是他们从实验室老师那儿借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝 并设计了如图所示的电路 1 连接电路时 开关s应处于 选填 断开 或 闭合 状态 闭合开关前滑动变阻器的滑片p应置于 选填 a 或 b 位置 2 闭合开关后 他们发现电流表无示数 但电压表示数接近电源电压 你判断他们的电路出现的故障可能是 断开 b 电阻丝处断路 3 电路连接正确后 他们经过认真测量 得到了下表所示的数据 比较表中数据 要验证他们的猜想一 可选哪三组数据做比较 比较表中数据 要验证他们的猜想二 可选哪三组数据做比较 4 本实验采用的研究方法是 5 实验结束后 细心的同学发现还有一个影响电阻的因素没有研究 这个因素是 1 2 3 1 4 7 控制变量法 材料 4 小明 小红和小亮在做 探究影响导体的电阻大小因素 实验时 提出了如下猜想 猜想一 导体的电阻可能与导体的长度有关 猜想二 导体的电阻可能与导体的横截面积有关 猜想三 导体的电阻可能与导体的材料有关 实验室提供了4根电阻丝 其规格 材料如下表所示 1 如图所示电路 闭合开关后 在m n之间分别接上不同导体 通过观察相关现象来比较导体电阻大小 小明 小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点 小明认为 电流表是多余的 观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小 小红认为 灯泡是多余的 根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小 小亮认为 灯泡和电流表同时使用更好 因为灯泡可以保护电路 从而防止烧坏电流表 你赞同 选填 小明 小红 或 小亮 的观点 小亮 2 为了验证猜想二 可依次把m n跟 选填 a b c d 的两端相连 闭合开关 记下电流表的示数 分析比较这两根电阻丝电阻的大小 3 依次把m n跟电阻丝a b的两端连接 闭合开关 电流表的示数不同 分析比较a b两根电阻丝电阻的大小 可探究电阻跟 的关系 4 小丽在探究同样的课题时 手边只有一根电阻丝 那么 她利用这根电阻丝和上述电路 不能够完成猜想 选填 一 二 或 三 的实验验证 a c