人教版九年级物理全册实验专题复习

人教版九年级物理全册实验专题复习一、比较不同物质吸热的情况（1）实验探究：不同物质的吸（放）热本领探究设计实验：在比较不同物质吸热的情况时可以采取以下两种方法：a、选取质量相同的不同物质，让他们吸收相同的热量，比较它们升高的温度，温度升高少的物质吸热本领强；b、选取质量相同的不同物质，使它们升高相同的温度，比较他们吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热本领强。实验器材及需要测量的物理量实验器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计、天平、停表、水、煤油等实验需要测量的物理量：a、用温度计测水和煤油的初温t0、末温t末；b、用天评测水和煤油的质量m；c、用停表记录加热时间t。实验记录表格物质质量m/kg初温t0/末温t末/升高的温度t/加热时间t/min水煤油实验过程实验装置如图所示，取两只相同的烧杯分别装入500g水和500g煤油，他们的初温都与室温相同，用相同的电加热器加热。a、对水和煤油加热相同的时间，观察并读出温度计的示数；b、让水和煤油升高相同的温度，记录并比较加热时间。分析论证：给质量、初温相同的水和煤油加热，是他们吸收相同的热量（加热时间相同），煤油的温度升的比水高；使它们升高相同的温度，对水加热的时间更长一些，表明水与煤油的吸热本领不同。探究归纳：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。实验说明不同种类的物质吸热的本领不同。注意：（1）试验中水和煤油的质量相同，而非体积相同。（2）电加热器要放在烧杯底部，以使整杯水或煤油受热均匀。（3）温度计的玻璃泡高度适当，全部浸入液体中且玻璃泡不能碰到容器底、容器壁和电加热器。（4）为了使探究结论具有普遍性，可以让几个小组选用不同的液体进行试验，这样可以减小实验中偶然因素造成的误差，使实验结论更具有普遍意义。方法技巧：（1）控制变量法：本实验中，控制了水和煤油的质量、吸收的热量相等，通过温度变化量不同，说明水和煤油的吸热本领不同；控制了水和煤油的质量、温度变化量相同，通过加热时间（吸收热量的多少）不同来说明水和煤油的吸热本领不同。（2）转换法：电加热器每秒放出的热量是一定的，通电时间越长，放出的热量越多。不考虑热损失，放出的热量全部被水或煤油吸收，故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。二、影响电阻大小的因素实验探究：影响导体电阻大小的因素如图所示，电荷的定向移动形成电流，类似水在水管中流动受到的阻碍一样，电荷在导体中定向移动时也会受到阻碍作用，为什么不同导体中的电荷的“感受”不一样呢？（1）提出问题：不同导体的电阻大小可能不同，导体的电阻大小与那些因素有关呢。（2）猜想与假设：导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。（3）设计实验：电阻的大小与导体的材料、横截面积、长度及其温度等多个因素有关，应采用控制变量法来进行研究，通过观察电流表的示数来判断导体电阻的大小。研究电阻与导体的材料是否有关时，保持导体横截面积和长度相同，比较不同材料的导体电阻是否相同；研究电阻与导体的横截面积是否有关时，保持导体的材料和长度相同，比较横截面积不同的导体电阻是否相同。研究电阻与导体的长度是否有关时，保持导体的材料和横截面积相同，比较不同长度的导体电阻是否相同。（4）进行试验电阻的大小是否跟导线的长度有关选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数，比较流过长短不同的镍铬合金丝的电流的大小。电阻的大小是否跟导线的粗细有关选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表示数，比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流量的大小。电阻大小跟材料的关系选用长度、横截面积都相同的锰铜丝和镍铬合金丝，分别把它们接入电路中，观察电流表示数，比较材料不同时电流的大小。导体电阻与温度的关系将废旧白炽灯中的钨丝小心取出，接入电路中，如图所示。闭合开关后用酒精灯给钨丝加热，观察电流表示数，如果电流表示数发生变化，则说明电阻与导体的温度有关。5、分析与论证：比较电流表示数可以发现第一次实验中，发现导线越长，电流越小，从而推断出导体越长，电阻越大；第二次试验中，发现横截面积越小，电流越小，可推断出导体的电阻与横截面积有关，横截面积越大，导体的电阻越小；第三次实验中可以得出不同材料的电阻不同；将钨丝接入电路，加热后发现电流表示数变小，说明导体的电阻与温度有关。6、实验结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关。同种材料的导体越长、横截面积越小，电阻越大。导体电阻还受温度影响。注意：（1）实验过程中要控制电源电压不变。（2）实验中，通过比较电流表示数的大小来判断电阻的大小，这是运用了转换法。（3）实验中还应用了控制变量法。在设计实验和叙述结论时，都要注意控制变量法的运用。如在探究导体电阻的大小是否与导体的横截面积有关后，得出的结论是：在导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小；如果说“导体的横截面积越大，电阻越小”是不正确的。三、探究电流与电压的关系提出问题：电阻一定时，电流与电压存在怎样的关系？猜想与假设：因为电压是使自由电荷发声定向移动形成电流的原因，电压越高，电流越大，所以电流与电压可能存在正比关系。设计实验：探究电流与电压的关系，需要将定值电阻接入电路，并用电流表测出电路中的电流，用电压表测出定值电阻两端的电压，通过串联在电路中的滑动变阻器来调节定值电阻两端的电压。实验电路图如图所示。进行试验：（1）将一个10的定值电阻按图所示的实验电路图接入电路。（2）调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为2.4V、1.8V、1.2V，分别读出电流表的示数并填入下表中。R=10电压U/V2.41.81.2电流I/A0.240.180.12（3）在坐标系中画出I-U图像，如图所示分析论证：从实验数据可以看出电流与电压有关，电流随电压的增大而增大，电流与电压的比值为一定值，说明电流与电压成正比，将实验数据通过图像的形式表示出来，通过分析图像可知电流的大小与电压成正比。结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。四、探究电流与电阻的关系提出问题：电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系？猜想与假设：因为电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，电阻越大，电流会越小，所以电流与电阻可能存在反比关系。设计实验：要研究电流与电阻的关系，必须改变接入电路的电阻值的大小（如5、10、20。），只需要更换不同电阻接入电路即可。试验中要控制电阻两端的电压不变，所以需要在电路中串联滑动变阻器来调节，保证电阻两端的电压相等。实验电路图如图所示。进行试验：（1）按图所示电路图连接实验电路。（2）将阻值为5的定值电阻连入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3V，读出电流表的示数填入下表中。（3）将阻值为5的定值电阻更换为10、15的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持在3V不变，分别读出对应电流表的示数并填入下表中U=3V电阻R/51015电流I/A0.60.30.2（4）在坐标系中画出I-R图像如图所示分析论证：从实验数据可以看出电流与电阻有关，电流随电阻的增大而减小，电流与电阻的乘积为一定值，说明电流与电阻成反比。将实验数据通过图像的形式表示出来，通过分析图像可知，电流与电阻成反比。结论：在电压力一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。注意：（1）连接电路时，开关应处于断开状态；要正确选择电压表、电流表的量程；在闭合开关前，应将滑动变阻器连入电路的阻值调节到最大，即滑片应置于最大阻值处。（2）实验中用到了控制变量法，探究电流与电压的关系时，要保证电阻一定；探究电流与电阻的关系时，要保证电压一定。（3）在探究电流与电压的关系时进行了多次的测量，避免实验的偶然性和特殊性，使实验得到的结论更具有普遍性。在探究电流与电阻的关系时，是通过“换”电阻的方式来改变电阻阻值的，进行实验时，手移动滑片，眼睛观察电压表的示数。（4）滑动变阻器在两个探究实验中的作用是不同的。在探究电流与电压的关系实验中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压；而在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变。五、伏安法测电阻1、实验目的：用电流表和电压表测未知电阻的阻值。2、实验原理：。3、试验方法：伏安法根据欧姆定律公式的变形公式，测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流，就可以求出待测电阻的阻值，这种测电阻的方法叫做伏安法。为了减小误差，测量时要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流的值，求出每次测量的电阻值，最后求电阻的平均值。所以，需要在电路中串联一个滑动变阻器，通过移动滑片来改变定值电阻两端的电压和流过的电流。4、实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线。5、实验电路图和实物图如图所示。6、实验步骤：按图所示的电路图连接实验电路。检查电路无误后，将滑动变阻器滑片调至滑动变阻器阻值最大的位置。闭合开关，并迅速打开开关（试触），在开关闭合的瞬间观察电流表、电压表指针的偏转情况，判断电表连接是否正确（是否接反），电流表、电压表量程连接是否合适。根据试触的情况，调整电流表、电压表接入电路的量程，确保电压表、电流表连接正确。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变待测电阻两端的电压，并记下相应的电流表示数和电压表示数填在实验数据记录表格中。断开开关，整理仪器。7、实验数据处理：将每次测量的电压值和对应的电流值代入公式，分别求出待测电阻的阻值R1、R2、R3，计算出它们的平均值，即，如下表所示：注意：（1）连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于电阻最大处，以保证电路安全，防止突然闭合时，产生的瞬间电流过大而损坏电路。（2）电表量程的选择应该根据电源的电压值、未知电阻的阻值综合考虑后，采用试触法确定。（3）待测电阻阻值的变化是由实验误差引起的，可以利用多次测量取平均值的方法来减小误差；小灯泡的电阻变化并不是实验误差再起主导作用，测小灯泡电阻的实验中进行多次测量的目的是寻找灯丝电阻与温度之间的关系，所以不能取平均值作为灯丝的电阻。（4）滑动变阻器在实验中的作用有两个：一是保护电阻；二是改变待测电阻（或小灯泡）两端的电压及通过的电流，实现多次测量。六、伏安法测量小灯泡的电功率1、实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以比较2、实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。3、实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。4、设计并进行实验：（1）按照图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。（2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。（3）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。（4）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。（5）整理好实验器材。（6）用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。实验序号电压/V电流/A电功率/W小灯泡亮度12.50.310.78正常22.00.250.50较暗33.00.381.14较亮5、分析与论证（1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。（2）小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。（3）小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。（4）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。6、实验结论（1）当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。（3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。7、注意事项（1）电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。（2）连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流位置，则要采用试触的方法判断。（3）连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。（4）闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。（5）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。注意：伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同相同点：实验电路基本相同，可采用同一电路；实验方法相同，都是伏安法；测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。不同点：实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。七、用电能表测量用电器的电功率1、测量原理：用电能表测出用电器在某段时间内消耗的电能，利用停表测出消耗这些电能所用的时间，然后利用公式进行计算。2、测量方法（1）记下电能表每消耗1kWh电能时，电能表转盘转过的转数N。（2）关闭其他用电器，只让待测用电器工作。（3）用手表或停表测量待测用电器工作时电能表转盘转过n转所用的时间t。（4）计算待测用电器的实际功率。电能表的转盘转n转所消耗电能为。则用电器的实际功率为。八、电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关。提出问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关。猜想：因为导体在通入电流时才会发热，所以电流通过导体时产生热的多少可能跟电流的大小有关；电炉接入电路时，电炉丝和连接电炉丝的导线中的电流是相同的，电炉丝和导线都要发热，可是电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热，可能此案刘产生热的多少跟电阻的大小有关；通电时间越长，电流产生的热也会越多。设计并进行实验：（1）探究电流产生热量与电阻的关系如图所示，在两个透明容器中封闭着等量的空气，容器分别连着U形管的一端；没有加热时，U形管中液面是相平的。两密闭容器中各有一段电阻丝，且右边容器中的电阻比较大。当通电时，电阻丝发热，加热容器中的空气，空气受热膨胀，U形管中液面高度会发生变化，U形管中液面高度的变化反映了密闭空气温度的变化。将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流相等。通电一段时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。发现与右边容器相通的U形管中液面高度的变化更大些。结论：在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。（2）探究电流产生的热量与电流的关系如图所示，两个密闭容器中的电阻丝阻值均是5，在右侧容器的外部，将一个5的电阻与这个容器中的电阻并联，因此通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过右侧容器中电阻丝的电流。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化，发现左侧U形管中液面高度的变化更大一些。结论：在电阻、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。（3）探究电流产生的热量与通电时间的关系如图所示，将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察左侧U形管中液面高度的变化，发现随着通电时间的增加，U形管中液面高度的变化逐渐变大。结论：在电流、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。注意：第一次实验中，5和10的电阻丝串联，目的是控制电流和通电时间相同。第二次实验中控制电阻和通电时间相同，两次实验均采用了控制变量法。本实验中将电阻丝产生的热量通过U形管中液面高度的变化显示出来，运用了转换法。实验中应适两容器密闭，不能漏气。九、判断物体是否具有磁性的方法根据磁体的吸铁性判断：将被测物体靠近铁屑，若能够吸引铁屑，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性。根据磁体的指向性判断：将被测物体用细线吊起，若静止时总是指南北方向，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性。根据磁极间的相互作用规律判断：将被测物体的一端分别靠近静止小磁针的两极，若发现有一段发生排斥现象，说明该物体具有磁性；若与小磁针的两极均表现为相互吸引，则说明该物体没有磁性。根据磁极的磁性最强判断：若有A、B两个外形完全相同的钢棒，已知一个有磁性，另一个没有磁性，区分它们的方法是：将A的一端从B的左端向右端滑动，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若发现A、B间的作用力有大小变化，则说明B有磁性。十、电流的磁效应1、奥斯特实验：电和磁之间是否存在联系？实验探究现象分析导线通电时，小磁针发生偏转小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁场的作用，进一步说明通电导线和磁体一样，周围存在磁场，即电流的磁场断电后，小磁针又回到原位断电后，导线中没有电流，导线周围的磁场消失，说明导线周围的磁场是有电流产生改变导线中通入电流的方向，小磁针发生反向偏转电流方向改变时，小磁针的偏转方向发生改变，说明磁场方向发生了改变，进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关探究归纳：电流周围存在磁场；电流的磁场方向跟电流的方向有关。注意：试验中，导线应放在小磁针上方并且两者平行，若两者垂直，通电时小磁针不会偏转。采用“触接”的方式给导线通电。用电源短路的形式可以在导线中获得较大的电流，使通电导线周围的磁场更强些，小磁针偏转更明显，但要注意闭合电路的时间一定要短，否则会烧坏电源。通电导线周围的磁场是一种看不见、摸不着的物质，把小磁针放在通电导线附近，通过小磁针的偏转来反映磁场的存在，这种方法在物理学中了叫做转换法。十一、电磁铁的磁性1、实验探究：影响电磁铁磁性强弱的因素提出问题：电磁铁磁性的强弱与那些因素有关？猜想与假设：电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小以及螺线管的线圈匝数有关。设计实验：（1）电磁铁的磁性强弱无法看见，但磁性强的磁体对磁性物质的作用力大，故可以通过吸引铁钉的多少来判断电磁铁的磁性强弱。（2）由于电磁铁的磁性强弱可能与电流大小及匝数的多少都有关系，故探究式采用控制变量法。进行试验：用一根导线在一枚铁钉上缠绕几匝制作一个电磁铁。将制作的电磁铁、滑动变阻器及电流表、开关、电源连入电路中。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，是电流表的示数增大，观察电磁铁吸引铁钉的数目有什么变化。 甲 乙将两个线圈匝数不同的电磁铁串联在电路中，如图乙，观察两个电磁铁吸引铁钉的数目有什么不同。整理好实验器材。归纳分析：甲图所示实验中，通过电磁铁的电流越大，吸引的铁钉的数目越多，说明电磁铁的磁性越强；乙图所示实验中，线圈匝数多的B电磁铁吸引铁钉的数目多，说明B电磁铁的磁性比A电磁铁的磁性强。实验结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，匝数越多，电磁铁的磁性越强。注意：实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，应用了转换法和控制变量法。十二、磁场对通电导线的作用1、提出问题：通电导线在磁场中是否受力的作用？如果受力的作用，力的方向与什么因素有关。2、猜想或假设：通电导线在磁场中受力的作用，力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。3、设计并进行实验：实验：按照图所示装置，用两根平行的金属导轨，把一根直导线ab支起来，并且让指导线位于蹄形磁体两极之间的磁场中，接通电源，观察现象。实验现象：直导线ab向左运动。实验分析：ab开始运动，说明ab通电后在磁场中受到力的作用。实验：保持N极、S极位置不变，改变通过ab的电流方向，观察实验现象。实验现象：直导线ab向右运动。实验分析：ab中电流方向改变，ab的运动方向也该变，表明电流方向改变后，ab受力方向也改变了，说明ab受力方向与ab中的电流方向有关。实验：保持ab中的电流方向与实验中相同，把磁体的两个磁极对调，让磁感线方向与原来方向相反，观察实验现象。实验现象：直导线ab向右运动。实验分析：改变磁感线方向，ab运动方向也改变，说明ab受力方向与磁感线方向有关。实验：同时改变ab的电流方向和对调磁体的两个磁极，观察实验现象。实验现象：直导线ab向左运动。实验分析：同时改变电流方向和磁感线方向时直导线向左运动，说明当电流方向与磁感线方向同时反向时，ab受力方向不变。知识拓展：（1）磁场为什么会对电流产生力的作用。我们知道磁体周围有磁场，电流周围也存在着磁场，我们可以把通电导线看成一个磁体，当通电导线靠近磁体时，他们之间的作用通过磁场而发声。因此，磁场对电流的作用，其实质也是磁体和磁体之间通过磁场而发生的作用。（2）通电导线在磁场中的受力情况与磁感线的方向、电流的方向以及它们之间的相对位置有关。当电流方向与磁感线方向平行时，通电导线不受力；当通电导线与磁感线方向垂直时，受力最大。（3）通电导线在磁场中受力运动时，消耗了电能，得到了机械能。注意：（1）实验探究磁场对通电导线的作用时，是通过力的作用效果来显实力的存在，即通过导线ab在导轨上发生了运动来说明导线ab受到了力的作用。（2）磁场对通电导线的作用是“力”而不是“运动”，即通电导线在磁场中会受到力的作用，但不一定会运动，所以要想办法增大导线运动的灵敏度，尽量选用轻质、光滑的直导线，减小导线与金属轨道间的摩擦，使实验现象更明显。可以采用“滚动法”，也可以采用“悬吊法”。（3）在探究通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向、磁感线的方向之间的关系时，要注意控制变量法的应用。十三、实验探究：什么情况下磁场里的导线能够产生电流？探究过程：在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接，如图所示，进行如下操作，注意观察电流表指针是否发生偏转。让导线在磁场中静止，电流表指针不动，说明无电流产生。让导线在磁场中沿竖直方向上下运动（与磁感线平行），电流表指针不动，说明无电流产生。让导线在磁场中沿水平方向里外运动（与ab方向平行），电流表指针不动，说明无电流产生。让导线在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线），电流表指针偏转，说明有电流产生。断开导线a端与电流表相连的导线，重复步骤中操作，电流表指针不动，说明无电流产生。探究归纳：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。知识拓展：电磁感应现象是英国