初中物理实验教案实用版

第分三次把电流表接入，分别测量流过A、B、C各点的电流。你的猜测正确吗？通过这个实验，你能否回答：串联电路中各点的电流之间有什么关系？【猜想或假设】串联电路中各点的电流之间是相等关系。【设计实验】分别把图7-1中A、B、C各点断开，把电流表接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系。换上另外两个小灯泡，再次测量三点的电流，看看是否还有相同的关系。下面分别是测量A、B、C三点电流的电路图。如图7-2所需器材：干电池两节、小灯泡两只、开关、电流表、导线【进行实验】把测量数据记在下面表中，还可以把操作中出现的问题扼要地写下来。A点的电流IAB点的电流IBC点的电流IC第一次测量第二次测量【分析和论证】在串联电路中，电路中的电流处处相等。【评估及交流】实验中电流表是分三次接入电路中的，为什么没有选用3块电流表直接测量？十三（二）、并联电路中电流的规律【提出问题】如图8-1并联电路中干路的电流（流过C点的电流）和各支路的电流（流过A、B两点的电流）之间有什么关系？【猜想或假设】可能满足并联干路中电流等于各支路的电流之和。【设计实验】分别把电路中A、B、C各点断开，把电流表接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系。换上另外两个小灯泡，再次测量三点的电流，看看是否还有相同的关系。分别画出测量A、B、C三点电流的电路图8-2。所需器材：干电池两节、小灯泡两只、开关、电流表、导线【进行实验】实验次数A点的电流IAB点的电流IBC点的电流IC第一次测量第二次测量【分析和论证】在并联电路中，流过A点的电流及流过B点的电流、；流过C点的电流及流过上述两点的电流之间的关系是：。【评估及交流】1、实验中电流表是分三次接入电路中的，为什么没有选用3块电流表直接测量？2、当电路中两个灯泡不一样大小时，电路中干路的电流和各支路的电流之间有什么关系？十四（一）、串联电路各点电压的关系【提出问题】如图9-1所示，两个小灯泡串联起来接到电源上。图9-11、AB之间、BC之间、AC之间的电压可能有什么关系？2、串联电路中各部分电路的电压及总电压之间有什么关系？【猜想或假设】1、串联电路中的电流是各处相等的，电压是产生电流的原因，是否电压也会及电流有相同的规律呢？2、串联的两个小灯泡能同时发光，说明各部分电路也一定有电压来维持，它们的电压之和是否及电源的电压相等？【设计实验】根据猜想及假设，需要对电路中的AB、BC、AC间的电压进行测量。可以分三次把电压表并联在AB之间、BC之间、AC之间，分别测量这三个电压，比较三个电压值，得出它们之间的关系。换上另外两个小灯泡，继续用上述实验方法实验，通过多次测量，看看是否有同样的关系。把三次测量的电路（图9-2）分别画在下面：所需器材：干电池两节（或学生电源）、小灯泡两只、开关、电压表、导线【进行实验】观察实验器材，特别是所使用的电压表的量程及对应的分度值。按照图9-1所示电路图连接好串联电路。将电压表并联在AB之间，经检查无误后，闭合开关，测出AB之间的电压U1。将电压值填在实验表格中；再将电压表先后改接在BC之间和AC之间，分别测出BC之间电压U2和AC之间的电压U3，填在实验表格中。换上另外两个小灯泡，用同样的方法进行第二次测量。实验数据的记录表格：实验次数AB间的电压U1/VBC间的电压U2/VAC间的电压U3/V第一次测量第二次测量【分析和论证】通过对实际测量结果的分析回答：测量结果说明了什么？得出了什么样的结论？串联电路中的电压规律是：串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和，即U3=U1+U2。串联电路有分压作用。将你得出的最后结论及串联电路中的电压规律进行比较，发现有什么不同，为什么？【评估及交流】对自己的探究活动进行回顾分析，并思考在探究过程中，实验设计有无不合理的地方，操作过程有无失误，测量结果是否可靠。交流应贯穿于整个探究活动中，可以以小组为单位进行交流，也可全班交流。实验注意事项：1、在连接电路时，开关应断开；2、应按一定顺序连接电路；3、连接好电路后，先用开关试触电压表的最大测量值为15V的量程，观察电压表指针偏转情况；4、确认连接无误后再闭合开关，观察示数，如电路电压不超过3V，可改为3V的量程进行测量。5、要采用更换小灯泡的方法，进行多次测量。为什么？十四（二）、并联电路中电压的规律【提出问题】如图10-1所示，将L1和L2两个小灯泡并联起来接到电源上。1、L1两端的电压和L2两端的电压之间可能有什么关系？2、并联电路两端的总电压及各个支路两端的电压之间有什么关系？【设计实验】根据猜想及假设，需要对电路中L1两端的电压、L2两端的电压及总电路两端的电压进行测量。可以分三次把电压表并联在L1两端、L2两端及总电路两端，分别测量这三个电压，比较三个电压值，得出它们之间的关系。换上另外两个小灯泡，继续用上述实验方法实验，通过多次测量，看看是否有同样的关系。把三次测量的电路（图10-2）分别画在下面：所需器材：干电池两节（或学生电源）、小灯泡两只、开关、电压表、导线【进行实验】按照图10-1所示电路图连接好并联电路。将电压表并联在L1两端，经检查无误后，闭合开关，测出L1两端的电压U1。将电压值填在实验表格中；再将电压表先后改接在L2两端和总电路两端，分别测出L2两端电压U2和总电压U，填在实验表格中。换上另外两个小灯泡，用同样的方法进行第二次测量。实验次数L1两端的电压U1/VL2两端的电压U2/V总电压U/V第一次测量第二次测量【分析和论证】通过实验可以得出并联电路中电压的规律是：并联电路中各支路两端的电压都相等，即U1=U2。十五、怎样用变阻器改变灯泡的亮度【提出问题】怎样用变阻器改变灯泡的亮度？【猜想或假设】滑动变阻器为什么能改变连入电路中的电阻？要使灯泡和变阻器中的电流大小相同，变阻器应及灯泡串联还是并联？要能控制电流的大小，应试使用变阻器上的哪两个接线柱？如图11-1所示，当滑片向A端滑动时，灯泡的亮度如何变化？【设计实验】实验要求利用滑动变阻器改变灯泡的亮度，因此我们应对滑动变阻器的结构有所了解。在实验之前，观察滑动变阻器的结构，完成下面的问题：滑动变阻器主要由几部分组成？变阻器滑片上的小金属片上的两数据的含义？电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了？哪两个接线柱之间的电阻是不变的？哪两个接线柱之间的电阻最大？哪两个接线柱之间的电阻最小，几乎为零？移动滑片时，哪两个接线柱之间的电阻随着改变？朝哪个方向移动时电阻变大？分析：1、构造：滑动变阻器是由瓷筒、套在瓷筒上表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成的线圈、瓷筒上方架在绝缘架上的金属杠、以及套在金属杠上的滑片组成。2、原理：靠改变连入电路的电阻丝长度来改变电阻。3、作用：改变电阻从而改变电路中的电流或改变某一导体（或用电器）两端的电压，有时还起保护电路的作用。要使电路中灯泡的亮度发生变化，必须使电路中电流发生变化，所以实验时将滑动变阻器及灯泡串联在电路中。设计实验电路如图11-1所示。在实验时，按图11-1所示连接电路，在连接滑动变阻器时，应注意接线柱的正确选择。为了保护整个电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器连入电路中的电阻调到最大。闭合开关后，观察灯泡的亮度，并在滑动滑片之前，应先预测灯泡的亮度变化，并通过实验结论总结出其判断的依据。所需器材：干电池两节、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干【进行实验】观察滑动变阻器的结构。按电路图连接好电路，确定滑动变阻器所使用的接线柱后，移动滑片，使滑动变阻器连入电路中的电阻最大。然后闭合开关，在移动滑片的同时，观察灯泡亮度的变化。3、改变滑动变阻器接入电路的接线柱，并重复上面的实验。所选接线柱滑片滑动方向电路中变阻器的电阻的变化灯泡亮度的变化和向滑动向滑动和向滑动向滑动…【分析和论证】1、通过动手实验，观察得出：要使灯泡由暗变亮，接通电路前应将滑片放到电阻值最大的位置上。2、滑动变阻器的使用方法。如图11-3所示，常用的滑动变阻器有两种：一种只有两个接线柱；另一种有四个接线柱。对于只有两个接线柱的滑动变阻器，只要将两个接线柱直接连入电路，让电流从其中的一个接线柱流入，从另一个接线柱流出即可。四个接线柱的滑动变阻器连入电路时，应注意将“一上一下”两个接线柱连入电路，切记不能同时把两个上接线柱或两个下接线柱连篇累入电路中。将“一上一下”两个接线柱接入电路时，移动滑动变阻器滑片引起连入电路的电阻变化主要取决于下接线柱。若滑片向靠近下接线柱的方向移动，电阻就变小（近小）；若滑片向远离下接线柱的方向移动，电阻就变大（远大）。因此，可以用“近小远大”四个字来理解滑动变阻器阻值的变化。3、使用滑动变阻器应注意几点：（1）阻值变化范围和允许通过的最大电流。（2）滑动变阻器一般要及被控制的电路串联。（3）将滑动变阻器接入电路，在闭合开关前，应将滑片移到阻值最大的位置。【评估及交流】1、探究过程中你发现了哪些问题？和同学交流。2、回顾我们的探究经历了哪些环节？提出问题——猜想及假设——设计实验——进行实验——实验总结及交流十六、电阻上的电流跟两端电压的关系【提出问题】1、如果知道一个导体的电阻值，还知道加在它两端的电压，，能否计算出通过它的电流？2、电流及电压、电阻会不会有定量关系呢？【猜想或假设】通过前面的学习知道：电阻不变，电压越大，电流越大；电压不变，电阻越大，电流越小；如果电阻用R表示，电流用I表示，电压用U表示，则三者之间可能会存在的关系为：。【设计实验】实验设计思路：要研究电流、电压、电阻的关系，可利用“控制变量法”，固定电阻不变，来排除电阻变化带来的影响，探究同一电阻上的电流跟电压的关系，通过改变定值电阻两端的电压，观察并记录通过定值电阻的电流。这样就可以把研究三个变量之间的关系问题转变为固定其一，研究另外两者关系的问题。同时为了使研究活动更具客观性、普遍性和科学性，在实验设计中，要采用更换定值电阻进行反复实验的方法，换用不同阻值的电阻，各进行几次测量，从而得出这三个物理量之间的关系，使实验探究得出的规律更具有普遍性。改变定值电阻两端电压的方法：可通过增减串联电池组中电池的个数，从而改变定值电阻两端的电压；如果实验用的是学生电源，也可以较为方便地改变电源的输出电压；一般是采用滑动变阻器进行分压，通过调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压发生改变。实验电路如图12-1：图12-1所需器材：学生电源（或电池若干）、定值电阻（两个阻值不同）、滑动变阻器、开关、导线若干、电流表、电压表【进行实验】按图12-1连接好电路，检查无误后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片。使R两端的电压成整数倍地变化，如2V、4V、6V等，根据电压表和电流表的示数，读出每次加在R上的电压值和通过R的电流值，并记录下来。再换另一个定值电阻，再次实验，测量并记下几组电压和电流的值。IIOR1=欧电压U/V电流I/AR2=欧电压U/V电流I/A【分析和论证】1、在图12-2中画出每个电阻的U-I关系图像，从图像上看，电流I、电压U的关系可以表示为。2、利用实验记录的数据和U-I图像进行比较、讨论，尝试对几次测量结果进行运算，找出它们之间的关系。结论：通过导体的电流及加在导体两端的电压成正比。电流I、电压U、电阻R的关系可以用公式表示为：I=U/R【评估及交流】对自己的探究活动进行回顾、分析，及时总结调整，然后把探究过程、记录及总结及同学和老师交流，改正错误，弥补不足。实验注意事项：电压表及电流表的连接、使用及读数，要按照要求进行操作。在测量过程中，电路闭合时间不能太长，读取数据后要断开电路，以防通电时间过长，电阻发热给测量带来误差。每次测量至少要得出三组数据，使实验更具普遍性。若使用学生电源并通过滑动变阻器来分压的情况下，要注意调节滑动变阻器的滑片，尽量使定值电阻两端的电压成整数倍地变化。十七、测量电阻的阻值【提出问题】如果有额定电压分别为2.5V和3.8V的小灯泡各一只，你能测出它们的电阻吗？【设计实验及进行实验】1、实验原理：根据欧姆定律I=U/R，可变形得出R=U/I，因而只要使用电压表、电流表测出被测电阻两端的电压U和通过它的电流I，就可以计算出电阻值R。这种测定电阻的方法叫做伏安法。这是物理学中常用的一种间接测量方法。2、实验步骤：（1）设计电路如图15-1所示，并按电路图连接电路。图15-1（2）检查无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，来改变小灯泡两端的电压，观察每次对应的电流的数值，将两电表三次实验的读数填入表格中。（3）断开开关，整理仪器。（4）根据记录的三组数据，分别求出三个对应的电阻值，计算出它们的平均值。3、实验记录表格电流I/A电压U/V电阻R/电阻平均值R/第一次测量R=（R1+R2+R3）/3=第二次测量第三次测量所需器材：电源、滑动变阻器、开关、小灯泡或被测电阻、导线、电流表、电压表【评估及交流】1、注意分析滑动变阻器的作用。电路中串联一个滑动变阻器有两个作用：一是对电路起保护作用，因为待测电阻的阻值我们不知道，万一它的阻值很小，会造成电路中电流过大，所以在电路中串联入滑动变阻器过程中，变阻口碑载道滑片应放在电阻值最大位置，使电路中电流最小，对电路起保护作用。二是为了要多次测量取平均值来减小实验误差，如果不串联一个滑动变阻器，则电压表、电流表只有唯一的一组读数，只能求得一个电阻值。有了滑动变阻器，可通过改变变阻器电阻来改变通过待测电阻的电流和它两端的电压，这样可以获得多组数据，算出待测电阻的阻值，然后取它们的平均值。2、测量小灯泡的电阻时应注意：每个小灯泡的金属灯口上都标着它的额定电压，接通电源后可通过调节变阻器把小灯泡两端的电压调节到额定电压。测量时从额定电压开始逐次降低，获得几组数据。因为用电器（灯泡）两端的额定电压是保证用电器正常工作的电压值。当高于额定电压值时，根据欧姆定律，流过用电器的电流就会比正常工作条件下的电流值大，这对用电器的使用寿命是有很大影响的，严重时会烧坏用电器。因此，从设备安全考虑，测量时要使电压逐次降低，而不是升高。3、连接电路时要将开关断开；应利用试触法选择电表的量程；在不超过量程的情况下，应使用较小的量程，这样测出的数值较准确一些；连接电路时，可暂不连接电压表，先将主电路各器材串联好，再将电压表并接在待测电阻的两端，这样可避免因接线太多而出错。十八、测量小灯泡的电功率【提出问题】（1）在前面做过了“测量小灯泡的电阻”的实验，参考它的思路，怎样测量小灯泡的电功率？（2）如果给你额定电压分别为2.5V和3.8V的小灯泡各一只，你能测出它们的电功率吗？（3）小灯泡上面如果标有额定功率，所标额定功率及通过P=UI测量出来的电功率在什么情况下它们是一致的，在什么情况下它们又是不一致的？【设计实验】1、实验原理：P=UI2、实验设计的思路：由实验原理可知，要测量小灯泡的电功率，只需用电压表及灯泡并联测出它工作时的电压U，用电流表及灯泡串联测出它工作时的电流I，即可通过公式P=UI计算出功率值。因为实验中要多次测量灯泡的功率，根据串联分压的原理，还要用一个变阻器及灯泡串联，来改变小灯泡两端的电压，同时也改变了通过灯泡的电流，从而达到改变小灯泡功率的目的。3、实验电路如图16-1所示：所需器材：电源、滑动变阻器、开关、小灯泡、导线、电流表、电压表【进行实验】1、如图16-1连接电路，闭合开关前将变阻器值调到最大。(在额定电压分别为2.5V和3.8V的情况下，注意选择电流表和电压表的量程)2、检查无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察电压表的数值，使小灯泡两端的电压等于它的额定电压时，记录此时电流表的示数。3、移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压等于它的额定电压的1.2倍时，记录此时电压表和电流表的示数，并观察小灯泡发光情况及第一次有何不同。4、移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于它的额定电压时，记录此时电压表和电流表的示数，并观察小灯泡发光情况及前两次有何不同。5、整理实验器材，填写实验报告。6、实验记录表格如下：物理量灯泡规格小灯泡两端电压U/V通过灯丝的电流I/A小灯泡的电功率P/W灯泡发光情况2.5V3.8V电压（V）电流（A）电功率（W）灯泡发光情况U=U额U>U额U<U额【分析和论证】1、怎样通过测量的数据计算灯泡的功率？2、小灯泡的额定功率是多少？当灯泡两端的电压比额定电压高和比额定电压低时，它的实际功率各是多少？小灯泡的亮度又如何变化？【评估及交流】1、反思实验中最可能出现错误的是哪几个环节？在哪些方面容易出现较大的误差？2、在实验的设计、操作和分析过程中，你发现了哪些新的问题？3、小组间进行交流，互相找出不完善的甚至错误的地方，对于发现的新问题，大家讨论可能的解决方法。十九、研究电磁铁【提出问题】电磁铁的磁性强弱及什么因素有关？【猜想或假设】1、可能跟电流的强弱有关。2、可能跟线圈的匝数有关。【设计实验】1、制作电磁铁在一个铁