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文檔簡(jiǎn)介
實(shí)驗(yàn)類型序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱年級(jí)課時(shí)
1聲音的特性八年級(jí)
3
2光反射時(shí)的規(guī)律八年級(jí)
探
3平面鏡成像的特點(diǎn)7八年級(jí)
3
4凸透鏡成像的規(guī)律7八年級(jí)
究
5固體溶化時(shí)溫度的變化規(guī)律八年級(jí)
3
6水的沸騰八年級(jí)
實(shí)7串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流關(guān)系八年級(jí)
3
8并聯(lián)電路中電流的規(guī)律八年級(jí)
9串聯(lián)電路各點(diǎn)電壓的關(guān)系弋
驗(yàn)八年級(jí)
3
10并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律4八年級(jí)
11怎樣用變阻器改變燈泡的亮度q八年級(jí)
3
12電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系弋八年級(jí)
13探究電阻的串聯(lián)與并聯(lián)八年級(jí)
3
14電阻的大小與哪些因素有關(guān)八年級(jí)
15測(cè)量小燈泡的電阻々八年級(jí)
3
16測(cè)量小燈泡的電功率弋八年級(jí)
17研究電磁鐵八年級(jí)
3
18什么情況下磁可以生電八年級(jí)
19用天平測(cè)量物體的質(zhì)量九年級(jí)
3
20測(cè)量物質(zhì)的密度九年級(jí)
21使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度九年級(jí)
3
22使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力九年級(jí)
23重力的大小跟什么因素有關(guān)九年級(jí)
3
24摩擦力的大小跟什么因素有關(guān)九年級(jí)
25研究杠桿的平衡條件q九年級(jí)
3
26浮力的大小等于什么九年級(jí)
27探究斜面的機(jī)械效率九年級(jí)
3
28測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率九年級(jí)
1
聲音的特性
【提出問題】
1、我們所接觸到的各種聲音中,有的聽起來很尖、很刺耳,而有的聽起來卻很
粗、很渾厚。從物理學(xué)的角度來說,實(shí)際就是指音調(diào)的高低。既然聲音都是由物體
振動(dòng)而產(chǎn)生的,那么又為什么會(huì)造成音調(diào)有高有低呢?音調(diào)的高低與哪些因素有關(guān)
呢?
2、在物理學(xué)中,聲音的強(qiáng)弱叫做響度。不同的物體能發(fā)出不同響度的聲音,相
同物體也能發(fā)出響度不同的聲音。那么聲音的響度與什么因素有關(guān)呢?
【猜想或假設(shè)】
1、聲音的音調(diào)的高低與物體振動(dòng)的頻率有關(guān)C
2、聲音的響度的大小與物體振動(dòng)的振幅有關(guān)。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)方案:
物體的振動(dòng)有兩個(gè)參數(shù):振幅和頻率。振幅是指物體在一次振動(dòng)中偏離平衡位
置的最大距離,而頻率是指物體一秒鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。所以音調(diào)的高低與響度的大
小應(yīng)該與這兩個(gè)因素有關(guān)。
為探究決定音調(diào)高低的因素,我們可以利用一把鋼尺按在桌子邊沿,使它一端
懸空,通過改變鋼尺伸出桌子邊的長(zhǎng)度來改變它振動(dòng)的頻率,并保證前后振動(dòng)時(shí)振
幅基本相同,觀察聲音的音調(diào)是否發(fā)生變化。
在研究聲音的響度與振幅的大小時(shí),我們可以借助音叉來進(jìn)行,通過改變音叉
發(fā)出聲音的響度,來觀察音叉振幅的大小。但由于音叉的振幅較小,不便觀察,我
們可以利用乒乓球來放大其振幅。
所需器材:課桌、鋼尺(或鋸條)、鐵架臺(tái)、乒乓球(或泡沫小球)、細(xì)線、
音叉
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)步驟:
(-)音調(diào)與頻率的關(guān)系
1、如圖1-1那樣,將一把鋼尺(或鋸條)緊緊按在桌子面上,使鋼尺的一端伸
出桌子邊沿。用手撥動(dòng)鋼尺,聽鋼尺振動(dòng)發(fā)出的聲音,并觀察鋼尺振動(dòng)的快慢(振
動(dòng)頻率)。
2、使鋼尺伸出桌子邊沿的長(zhǎng)度增加或減小,再次撥動(dòng)鋼尺,且保持鋼尺振動(dòng)的
幅度與上面的相同,觀察鋼尺振動(dòng)的快慢,同時(shí)注意聽聲音的音調(diào)變化。
圖1T
2
3、將觀察到的現(xiàn)象記錄于表1中。
表1
實(shí)驗(yàn)次數(shù)伸出桌子邊的長(zhǎng)度鋼尺振動(dòng)的快慢音調(diào)的高低
第一次
第二次
(二)決定響度大小的因素
1、如圖1-2所示,將正在發(fā)聲的音叉輕觸系在細(xì)線上的乒乓球(或泡沫小球),
觀察乒乓球被彈開的幅度。
2、改變音叉發(fā)聲的響度,再將發(fā)聲的音叉快速輕觸系在細(xì)線上的乒乓球,觀察
乒乓球被彈開的幅度,再根據(jù)乒乓球被彈開的幅度來推斷音叉振幅的變化。
電
□
圖1-2
3、將觀察到的現(xiàn)象記錄于表2中。
表2
實(shí)驗(yàn)次數(shù)音叉發(fā)聲的響度乒乓球被彈開的幅度音叉振動(dòng)的幅度
第一次
第二次
【分析和論證】
1、聲音的音調(diào)的高低與物體振動(dòng)的頻率有關(guān)。
2、聲音的響度的大小與物體振動(dòng)的振幅有關(guān)。
【評(píng)估與交流】
1、在本次探究中,你的猜想與結(jié)論是否相同?如有出入,原因何在?
2、還可以利用哪些器材完成聲音的響度與振幅的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)?
3
光反射時(shí)的規(guī)律
【提出問題】
用激光對(duì)平面鏡照射,正對(duì)著照射、斜著照射,觀察反射后的激光亮點(diǎn),提出
以下問題:
1、射向鏡面的光反射后將沿什么方向射出?
2、反射光線和入射光線與法線的位置在同側(cè)、異側(cè)還是重合?
3、反射角和入射角的關(guān)系一定相等嗎?
4、光的反射現(xiàn)象中,光路可逆嗎?
【猜想或假設(shè)】
1、激光經(jīng)鏡面反射后,紅色的亮點(diǎn)在正對(duì)鏡面的身前,表明反射后的光線一定
是沿原路返回。
2、激光經(jīng)鏡面反射后,紅色的亮點(diǎn)位置不固定,表明反射后的光線沿著什么方
向射出,無規(guī)律可循。
3、激光經(jīng)鏡面反射后,反射光線沿什么方向射出,可能與激光向鏡面入射的角
度有一定的關(guān)系。
4、反射角可能等于入射角。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
圖2-1
A.如圖2-1所示,取一個(gè)平面鏡M,一張可以繞軸CN水平轉(zhuǎn)動(dòng)的紙板EF豎直
地立在平面鏡上,紙板上的軸線CN垂直于鏡面,保持紙板E、F在同一平面上。
B.在A實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,讓一束激光沿著紙板斜射向。點(diǎn),同時(shí)把紙板F向后轉(zhuǎn)動(dòng),
觀察反射光線,重復(fù)幾次操作。
C.沿反射光線的反方向用激光入射到平面鏡上,觀察反射光線的位置。
所需器材:平面鏡、白紙板、激光筆、直尺、水彩筆、量角器
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1、在紙板上畫出入射光線A0,反射光線8的徑跡,改變?nèi)肷涔獾娜肷浞较騼?/p>
次,用不同顏色的筆畫出入射光線和反射光線的徑跡,如圖2-2。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)入射角i反射角r
第一次
第二次
第三次
4
圖2-2圖2-3
2、按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中C分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將結(jié)果記錄入下表中,如圖2-3所示。
入射光線反射光線
A0
B0
CO
DO
EO
FO
【分析和論證】
由于光在空氣中傳播我們看不見,無法觀察到入射光線和反射光線,我們將激
光筆貼近硬紙板,根據(jù)光的反射我們可以清楚地觀察到入射光線和反射光線。從實(shí)
驗(yàn)記錄中可以看出,入射光線和反射光線可以完全重合。
1、分析實(shí)驗(yàn)1得出的結(jié)論是:入射光線和反射光線與法線在同一平面上,入射
光線與反射光線分居在法線的兩側(cè),反射角等于入射角。
2、分析實(shí)驗(yàn)2得出的結(jié)論是:光路是可逆的。
【評(píng)估與交流】
1、坐在教室前排兩側(cè)的同學(xué),常常會(huì)看不清黑板上的字,是什么原因呢?
2、人為什么能看到并不發(fā)光的物體呢?
5
平面鏡成像的特點(diǎn)
【提出問題】
1、平面鏡成像時(shí),像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么關(guān)系?
2、物體在平面鏡中成虛像還是實(shí)像?
【猜想或假設(shè)】
1、像與物體的大小是相等的。
2、像和物體分別到平面鏡的距離是相等的。
3、像和物體的對(duì)應(yīng)連線與平面鏡垂直。
4、所成的像是只能用眼睛觀測(cè)的虛像。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
該實(shí)驗(yàn)是要探究物體與它在平面鏡中所成像的大小和位置關(guān)系。而所成的像只
能在平面鏡中看到,其大小和位置并不能進(jìn)行直接的測(cè)量,所以要通過一個(gè)外形完
全相同的蠟燭來代替鏡中的像來完成該實(shí)驗(yàn)。
所以,我們先取一塊玻璃板,點(diǎn)燃一支蠟燭后立于玻璃板前,讓蠟燭在玻璃板
中成一個(gè)像,如圖3-1所示。然后,拿另一支蠟燭豎立在玻璃板后,前后、左右移
動(dòng),直到蠟燭與像完全重合,并記下兩只蠟燭的位置。這樣,像與物體的大小,以
及物體與鏡面和像與鏡面之間的關(guān)系就可通過實(shí)驗(yàn)得到。改變玻璃板前蠟燭的位置,
再一次對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
圖3-1
所需器材:玻璃板、大白紙、水彩筆、直尺、火柴、兩支相同的蠟燭
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)步驟:
1、在桌面上鋪一張大白紙,在紙的中央處畫一直線,在直線上豎一塊玻璃板作
為平面鏡。
2、把一只點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面,觀察它在玻璃板后面的像。
3、再拿一只同樣的蠟燭在坡璃板后面移動(dòng),直到看上去跟前面那只蠟燭的像完
全重合,這個(gè)位置就是前面那只蠟燭的像的位置。
4、在紙上記下這兩只蠟燭的位置,用直線把每次實(shí)驗(yàn)中蠟燭和它的像的位置連
接起來,用刻度尺測(cè)量蠟燭和它所成的像到玻璃板的距離,并記錄于表中。
5、移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭的位置,按步驟1-4重做實(shí)驗(yàn),也將測(cè)量結(jié)果與觀察到的現(xiàn)
6
象記錄于表中。
物體的位置物體到玻璃板的距離像到玻璃板的距離像與物大小比較
A
B
C
2、在一張白紙上用墨汁寫上入&C三個(gè)字母,當(dāng)墨跡未干時(shí)將紙對(duì)折,然后
攤開,這樣在紙上就有2個(gè)對(duì)稱的圖形,再將一塊坡璃板沿紙的對(duì)折線垂直于紙面
豎起放置,從玻璃板前進(jìn)行觀察,你會(huì)觀察到的現(xiàn)象是什么?由此你能得出怎樣的
結(jié)論?
【分析和論證】
1、從表中的測(cè)量數(shù)據(jù)可知,物體與像與平面鏡的位置關(guān)系是:物與像的連線垂
直于鏡面,且物到鏡的距離等于像到鏡的距離。
2、在實(shí)驗(yàn)中,兩只蠟燭的外形完全相同,從而能將未點(diǎn)燃的蠟燭與點(diǎn)燃的蠟燭
的像完全重合,這說明了:物與像的大小是相等的。
【評(píng)估與交流】
1、研究平面鏡成像特點(diǎn)中,用玻璃代替平面鏡的目的是什么?
2、在玻璃板的同一側(cè),某同學(xué)通過玻璃板看到了同一只蠟燭的兩個(gè)像,產(chǎn)生這
種現(xiàn)象的原因是什么?
7
凸透鏡成像的規(guī)律
【提出問題】
照相機(jī)、投影儀里面都有凸透鏡,放大鏡本身就是凸透鏡。它們都是利用凸透
鏡使物體成像。但是,照相機(jī)所成的像比被照的物體小,并且是倒立的;投影儀所
成的像比物體大,也是倒立的;放大鏡所成的像卻是放大正立的。這是為什么?凸
透鏡成像是否有什么規(guī)律呢?
1、像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系?
2、物體通過凸透鏡成像,在光屏上成放大、縮小的像是以什么位置為分界的
呢?
3、實(shí)像和虛像是否都能用光屏接收?
【猜想或假設(shè)】
1、照相時(shí)物體到凸透鏡的距離比像到凸透鏡的距離大,使用投影儀時(shí)物體到凸
透鏡的距離比像到凸透鏡的距離小。看來,像是放大還是縮小的,可能與物體和像
的相對(duì)位置有關(guān)。
2、無論是照相機(jī)還是投影儀(它們都成倒立的像),物體和像都在凸透鏡的兩
側(cè),而放大鏡(成正立的像)成像時(shí),物體和像是在透鏡的同側(cè)。看來,像的正倒
很可能跟它與物體是否在同側(cè)有關(guān)。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
1、拿一個(gè)凸透鏡,用"太陽聚焦法"找出凸透鏡的焦點(diǎn),測(cè)出焦距。然后透過
凸透鏡觀察蠟燭的火焰,觀察到的蠟燭能否用光屏接收,它比實(shí)際的燭焰大還是小,
此時(shí)燭焰到凸透鏡的距離滿足什么條件?
2、從左到右依次在水平桌面上放蠟燭、凸透鏡(焦距在10cm20cm之間)和光
屏,如圖所示。
所需器材:凸透鏡、光屏、蠟燭、火柴、刻度尺、光具座(或直接利用水平桌
面)
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1、把蠟燭放在離凸透鏡盡量遠(yuǎn)的位置上,調(diào)整光屏到透鏡的距離,使?fàn)T焰在屏
上成一個(gè)清晰的像。觀察像的大小、正倒,分別測(cè)量物體、像到凸透鏡的距離。
把蠟燭向凸透鏡靠近幾厘米,放好后重復(fù)以上操作,直到在光屏上得不到蠟燭
8
的像。繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,進(jìn)行觀察。怎樣才能觀察到燭焰的像?像在什么
位置(只需估測(cè))?像是放大的還是縮小的?正立的還是倒立的?按上述操作,把
數(shù)據(jù)填入下表:
物體到凸透鏡的距像到凸透鏡的距離像的大小(放大或像的正倒
離UV縮?。?/p>
分析上表中的數(shù)據(jù),按照探究開始時(shí)提出的問題,總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律。
2、選取焦距為10cm的凸透鏡,豎直立在水平面上,用一支點(diǎn)燃的蠟燭作為物
體放在凸透鏡的左側(cè),研究燭焰所成的像。在凸透鏡的右側(cè)用一塊白色的硬紙作屏,
承接燭焰的像。把蠟燭放在離凸透鏡較遠(yuǎn)的位置,逐漸靠近凸透鏡,調(diào)整光屏到透
鏡的距離,使?fàn)T焰在屏上成一個(gè)清晰的像,觀察像的大小,并用刻度尺測(cè)出蠟燭到
透鏡、光屏到透鏡的距離,把觀測(cè)的結(jié)果和測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄入下表中:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234567
物體到凸透鏡的距離(cm50.035.022.520.018.015.012.0
光屏到凸透鏡的距離(cm
像的大小與物體的大小關(guān)系
像的大小變化特點(diǎn)
【分析和論證】
凸透鏡成像的規(guī)律:
成像的條件成像性質(zhì)應(yīng)用
物體到凸透鏡像的正倒像的大小像的虛實(shí)像到凸透鏡
的距離(u)的距離(v)
u>2f倒立縮小實(shí)像F<v<2f照相機(jī)
32f倒立等大實(shí)像V=2f
F<u<2f倒立放大實(shí)像v>2f投影儀
LH不成像
0<u<f正立放大虛像v>u放大鏡
注意:(1)物體靠近焦點(diǎn),物距減小,像距變大,像就逐漸變大。(2)像的
正倒、虛實(shí)、大小都是相對(duì)于物體而言的。
【評(píng)估與交流】
為什么有的時(shí)候無論怎樣左右移動(dòng)光屏,在光屏上都不能呈現(xiàn)燭焰的像,其原
9
固體溶化時(shí)溫度的變化規(guī)律
【提出問題】
有很多物質(zhì)在熔化時(shí)是先變軟后再慢慢變成可流動(dòng)的液體的,如蠟、橡膠、瀝
青等;而有些物質(zhì)在熔化過程中沒有變軟、變稀的過程,而是直接變成液態(tài),如冰、
海波、鐵、錫等,那么:
1、不同物質(zhì)在熔化時(shí)溫度變化規(guī)律是否相同?
2、不同物質(zhì)熔化時(shí)的熔點(diǎn)是否一樣?
3、物質(zhì)由液態(tài)變化為固態(tài)時(shí),溫度變化規(guī)律是否相同?
【猜想或假設(shè)】
1、不同物質(zhì)在熔化時(shí)雖然狀態(tài)變化過程有些不同,但要加熱溫度都會(huì)上升。
2、不同物質(zhì)熔點(diǎn)不同。
3、物質(zhì)凝固時(shí),溫度變化有無規(guī)律可循,取決于物質(zhì)的種類。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
1、把一定量的海波和蠟分別放入試管中后,放在火焰上加熱,然后用溫度計(jì)測(cè)
量它們的溫度變化,每隔一分鐘記錄一次溫度。
2、把海波已熔化的試管放入冷水中冷卻,再每隔一分鐘記錄一次溫度。
圖5-1觀察熔化
現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置
所需器材:酒精燈、試管兩支、燒杯、水、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、火柴、
海波、蠟、鐘表
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1、研究海波的熔化溫度,每隔一分鐘記錄一次溫度,把結(jié)果記錄在下列表格中。
時(shí)間/niln012345...
海波的溫度/℃
蠟的溫度/汽
10
2、如圖5-2、圖5-3所示,用方格紙上的縱軸表示溫度,溫度的數(shù)值已經(jīng)標(biāo)出;
橫軸表示時(shí)間,請(qǐng)寫出。根據(jù)表中各個(gè)時(shí)刻的溫度在方格紙上描點(diǎn),然后將這
些點(diǎn)用平滑曲線連接起來,便得到熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像。
根據(jù)你對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析,總結(jié)海波和蠟在熔化前、熔化中和熔化
后三個(gè)階段的溫度特點(diǎn)。
圖5-2記錄海波熔化時(shí)溫度變化的方格紙圖5-3記錄蠟熔化時(shí)溫度變化的方格紙
3、研究液態(tài)的海波和蠟在凝固時(shí)的溫度變化,每隔一分鐘記錄一次溫度,并把相應(yīng)
的數(shù)據(jù)記錄在下表中:
時(shí)間/niln012345...
海波的溫度/℃
海波的狀態(tài)
時(shí)間/所n012345???
蠟的溫度/℃
蠟的狀態(tài)
【分析和論證】
1、分析實(shí)驗(yàn)1中的數(shù)據(jù),得出結(jié)論是:
2、分析實(shí)驗(yàn)2中的圖像,比較得出結(jié)論是:
3、分析實(shí)驗(yàn)3中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):
11
水的沸騰
【提出問題】
1、你認(rèn)真觀察過水的沸騰嗎?水在沸騰時(shí)有什么特征?
2、水沸騰后繼續(xù)加熱,溫度是不是會(huì)越來越高?
3、水的沸點(diǎn)是否是個(gè)定值?
【猜想或假設(shè)】
1、水沸騰時(shí),伴隨著大量氣泡上升。
2、水沸騰前溫度一直上升,水沸騰時(shí)溫度可能保持不變。
3、水的沸點(diǎn)可能與大氣壓強(qiáng)有關(guān)系。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
為了證實(shí)上述猜想1、2,設(shè)計(jì)如圖6-1研究水沸騰的實(shí)驗(yàn)裝置(一);圖6-2
所示的實(shí)驗(yàn)裝置(二)是為了驗(yàn)證猜想3而設(shè)計(jì)的。
所需器材:燒杯、水、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴、中心有小孔
的紙板、鐘表
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1、用實(shí)驗(yàn)裝置(一)把燒杯中的水加熱至沸騰。從90。(2開始,每隔一分鐘記錄
一次溫度,并把它填入下表中,然后在方格紙上作出溫度和時(shí)間關(guān)系的曲線,如圖
6-3o
時(shí)間/niln012345???
水的溫度/汽
12
圖6-3記錄水沸騰時(shí)溫度變化的方格紙
2、用實(shí)驗(yàn)裝置(二)甲把水加熱至沸騰時(shí),溫度計(jì)的示數(shù)T產(chǎn)℃;移
走酒精燈,觀測(cè)到水停止沸騰后,再換上如圖乙設(shè)備。拉伸活塞,立刻又觀測(cè)到燒
瓶中的水發(fā)生沸騰。
【分析和論證】
1、水在沸騰時(shí)可以觀察到有氣泡上升,并且氣泡在上升的過程中逐漸變大,到
達(dá)水面破裂,里面的由蒸氣散發(fā)到空氣中。
2、水在沸騰時(shí),雖然繼續(xù)給它加熱,但是水的溫度始終保持不變。
3、汽化存在兩種方式:和o
4、液體沸騰的條件是①達(dá)到沸點(diǎn)和②繼續(xù)吸熱。
5、液體的沸點(diǎn)還與液體上方的氣體壓強(qiáng)有關(guān)。
【評(píng)估與交流】
1、如何縮短水加熱至沸點(diǎn)溫度的時(shí)間?
2、水沸騰時(shí)和沸騰前氣泡上升過程中有什么區(qū)別?為什么沸騰前氣泡少且上
升變小,沸騰時(shí)大量氣泡上升且變大了?
3、水沸騰時(shí),為何燒杯口出現(xiàn)大量的白氣?是否為水蒸氣?
4、氣壓對(duì)水的沸點(diǎn)影響關(guān)系是什么?
13
串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流有什么關(guān)系
【提出問題】
在圖7-1中,兩個(gè)燈泡是串聯(lián)起來接到電源上的。流過A&C各點(diǎn)的電流之
間可能有什么關(guān)系?作出猜測(cè)。
分三次把電流表接入,分別測(cè)量流過入&C各點(diǎn)的電流。你的猜測(cè)正確嗎?
通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),你能否回答:串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流之間有什么關(guān)系?
【猜想或假設(shè)】
串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流之間是相等關(guān)系。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
分別把圖7-1中入&C各點(diǎn)斷開,把電流表接入,測(cè)量流過的電流,看看它
們之間有什么關(guān)系。換上另外兩個(gè)小燈泡,再次測(cè)量三點(diǎn)的電流,看看是否還有相
同的關(guān)系。
圖7-2
所需器材:干電池兩節(jié)、小燈泡兩只、開關(guān)、電流表、導(dǎo)線
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
把測(cè)量數(shù)據(jù)記在下面表中,還可以把操作中出現(xiàn)的問題扼要地寫下來。
A點(diǎn)的電流1AB點(diǎn)的電流IBC點(diǎn)的電流Ic
第一次測(cè)量
第二次測(cè)量
【分析和論證】
在串聯(lián)電路中,電路中的電流處處相等。
【評(píng)估與交流】
實(shí)驗(yàn)中電流表是分三次接入電路中的,為什么沒有選用3塊電流表直接測(cè)量?
14
并聯(lián)電路中電流的規(guī)律
【提出問題】
如圖8-1并聯(lián)電路中干路的電流(流過C點(diǎn)的電流)和各支路的電流(流過A
B兩點(diǎn)的電流)之間有什么關(guān)系?
圖8-1
【猜想或假設(shè)】
可能滿足并聯(lián)干路中電流等于各支路的電流之和。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
分別把電路中A&C各點(diǎn)斷開,把電流表接入,測(cè)量流過的電流,看看它們
之間有什么關(guān)系。換上另外兩個(gè)小燈泡,再次測(cè)量三點(diǎn)的電流,看看是否還有相同
的關(guān)系。
分別畫出測(cè)量入&C三點(diǎn)電流的電路圖8-2。
圖8-2
所需器材:干電池兩節(jié)、小燈泡兩只、開關(guān)、電流表、導(dǎo)線
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)次數(shù)A點(diǎn)的電流1AB點(diǎn)的電流IBC點(diǎn)的電流Ic
第一次測(cè)量
第二次測(cè)量
【分析和論證】
在并聯(lián)電路中,流過A點(diǎn)的電流與流過B點(diǎn)的電流、;流
15
過C點(diǎn)的電流與流過上述兩點(diǎn)的電流之間的關(guān)系是:0
【評(píng)估與交流】
1、實(shí)驗(yàn)中電流表是分三次接入電路中的為什么沒有選用3塊電流表直接測(cè)量?
2、當(dāng)電路中兩個(gè)燈泡不一樣大小時(shí),電路中干路的電流和各支路的電流之間有
什么關(guān)系?
16
串聯(lián)電路各點(diǎn)電壓的關(guān)系
【提出問題】
如圖9-1所示,兩個(gè)小燈泡串聯(lián)起來接到電源上。
圖9-1
1、AB之間、BC之間、AC之間的電壓可能有什么關(guān)系?
2、串聯(lián)電路中各部分電路的電壓與總電壓之間有什么關(guān)系?
【猜想或假設(shè)】
1、串聯(lián)電路中的電流是各處相等的,電壓是產(chǎn)生電流的原因,是否電壓也會(huì)與
電流有相同的規(guī)律呢?
2、串聯(lián)的兩個(gè)小燈泡能同時(shí)發(fā)光,說明各部分電路也一定有電壓來維持,它們
的電壓之和是否與電源的電壓相等?
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
根據(jù)猜想與假設(shè),需要對(duì)電路中的儆BQAC間的電壓進(jìn)行測(cè)量??梢苑秩?/p>
把電壓表并聯(lián)在AB之間、BC之間、AC之間,分別測(cè)量這三個(gè)電壓,比較三個(gè)電壓
值,得出它們之間的關(guān)系。換上另外兩個(gè)小燈泡,繼續(xù)用上述實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn),通過
多次測(cè)量,看看是否有同樣的關(guān)系。
把三次測(cè)量的電路(圖9-2)分別畫在下面:
所需器材:干電池兩節(jié)(或?qū)W生電源)、小燈泡兩只、開關(guān)、電壓表、導(dǎo)線
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1、觀察實(shí)驗(yàn)器材,特別是所使用的電壓表的量程及對(duì)應(yīng)的分度值。
2、按照?qǐng)D9-1所示電路圖連接好串聯(lián)電路。將電壓表并聯(lián)在AB之間,經(jīng)檢查
無誤后,閉合開關(guān),測(cè)出AB之間的電壓Uo將電壓值填在實(shí)驗(yàn)表格中;再
將電壓表先后改接在BC之間和AC之間,分別測(cè)出BC之間電壓U和AC之間
17
的電壓U,填在實(shí)驗(yàn)表格中。
3、換上另外兩個(gè)小燈泡,用同樣的方法進(jìn)行第二次測(cè)量。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)AB間的電壓U/VBC間的電壓U/VAC間的電壓U/V
第一次測(cè)量
第二次測(cè)量
【分析和論證】
通過對(duì)實(shí)際測(cè)量結(jié)果的分析回答:
1、測(cè)量結(jié)果說明了什么?得出了什么樣的結(jié)論?
2、串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律是:串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路的電壓之和,
即u=U+IX串聯(lián)電路有分壓作用。
3、將你得出的最后結(jié)論與串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)有什么不同,
為什么?
【評(píng)估與交流】
對(duì)自己的探究活動(dòng)進(jìn)行回顧分析,并思考在探究過程中,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有無不合理
的地方,操作過程有無失誤,測(cè)量結(jié)果是否可靠。
交流應(yīng)貫穿于整個(gè)探究活動(dòng)中,可以以小組為單位進(jìn)行交流,也可全班交流。
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
1、在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開;
2、應(yīng)按一定順序連接電路;
3、連接好電路后,先用開關(guān)試觸電壓表的最大測(cè)量值為15V的量程,觀察電壓
表指針偏轉(zhuǎn)情況;
4、確認(rèn)連接無誤后再閉合開關(guān),觀察示數(shù),如電路電壓不超過3V,可改為3V
的量程進(jìn)行測(cè)量。
5、要采用更換小燈泡的方法,進(jìn)行多次測(cè)量。為什么?
18
并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
【提出問題】
如圖10-1所示,將L和1_2兩個(gè)小燈泡并聯(lián)起來接到電源上。
L
—I_0___I
——1|----------------
圖10-1
1、L兩端的電壓和1_2兩端的電壓之間可能有什么關(guān)系?
2、并聯(lián)電路兩端的總電壓與各個(gè)支路兩端的電壓之間有什么關(guān)系?
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
根據(jù)猜想與假設(shè),需要對(duì)電路中L兩端的電壓、1_2兩端的電壓及總電路兩端的
電壓進(jìn)行測(cè)量??梢苑秩伟央妷罕聿⒙?lián)在L兩端、1_2兩端及總電路兩端,分別測(cè)
量這三個(gè)電壓,比較三個(gè)電壓值,得出它們之間的關(guān)系。換上另外兩個(gè)小燈泡,繼
續(xù)用上述實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn),通過多次測(cè)量,看看是否有同樣的關(guān)系。
把三次測(cè)量的電路(圖10-2)分別畫在下面:
圖10-2
所需器材:干電池兩節(jié)(或?qū)W生電源)、小燈泡兩只、開關(guān)、電壓表、導(dǎo)線
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1、按照?qǐng)D10-1所示電路圖連接好并聯(lián)電路。將電壓表并聯(lián)在L兩端,經(jīng)檢查
無誤后,閉合開關(guān),測(cè)出L兩端的電壓U。將電壓值填在實(shí)驗(yàn)表格中;再將
電壓表先后改接在L2兩端和總電路兩端,分別測(cè)出1_2兩端電壓n和總電壓U,
19
填在實(shí)驗(yàn)表格中。
2、換上另外兩個(gè)小燈泡,用同樣的方法進(jìn)行第二次測(cè)量。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)L兩端的電壓U/VL2兩端的電壓U/V總電壓UV
第一次測(cè)量
第二次測(cè)量
【分析和論證】
通過實(shí)驗(yàn)可以得出并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律是:并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓都
相等,即U=U。
20
電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系
【提出問題】
1、如果知道一個(gè)導(dǎo)體的電阻值,還知道加在它兩端的電壓,,能否計(jì)算出通過
它的電流?
2、電流與電壓、電阻會(huì)不會(huì)有定量關(guān)系呢?
【猜想或假設(shè)】
通過前面的學(xué)習(xí)知道:
1、電阻不變,電壓越大,電流越大;
2、電壓不變,電阻越大,電流越?。?/p>
3、如果電阻用R表示,電流用I表示,電壓用U表示,則三者之間可能會(huì)存在
的關(guān)系為:O
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:要研究電流、電壓、電阻的關(guān)系,可利用"控制變量法",固
定電阻不變,來排除電阻變化帶來的影響,探究同一電阻上的電流跟電壓的關(guān)系,
通過改變定值電阻兩端的電壓,觀察并記錄通過定值電阻的電流。這樣就可以把研
究三個(gè)變量之間的關(guān)系問題轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ㄆ湟?,研究另外兩者關(guān)系的問題。同時(shí)為了
使研究活動(dòng)更具客觀性、普遍性和科學(xué)性,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,要采用更換定值電阻進(jìn)
行反復(fù)實(shí)驗(yàn)的方法,換用不同阻值的電阻,各進(jìn)行幾次測(cè)量,從而得出這三個(gè)物理
量之間的關(guān)系,使實(shí)驗(yàn)探究得出的規(guī)律更具有普遍性。
改變定值電阻兩端電壓的方法:可通過增減串聯(lián)電池組中電池的個(gè)數(shù),從而改
變定值電阻兩端的電壓;如果實(shí)驗(yàn)用的是學(xué)生電源,也可以較為方便地改變電源的
輸出電壓;一般是采用滑動(dòng)變阻器進(jìn)行分壓,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使定值
電阻兩端的電壓發(fā)生改變。
實(shí)驗(yàn)電路如圖12-1:
所需器材:學(xué)生電源(或電池若干)、定值電阻(兩個(gè)阻值不同)、滑動(dòng)變阻
21
器、開關(guān)、導(dǎo)線若干、電流表、電壓表
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
按圖12-1連接好電路,檢查無誤后,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片。使
R兩端的電壓成整數(shù)倍地變化,如2V、4V、6V等,根據(jù)電壓表和電流表的示數(shù),讀
出每次加在R上的電壓值和通過R的電流值,并記錄下來。
再換另一個(gè)定值電阻,再次實(shí)驗(yàn),測(cè)量并記下幾組電壓和電流的值。
【分析和論證】
1、在圖12-2中畫出每個(gè)電阻的LH關(guān)系圖像,從圖像上看,電流I、電壓U的
關(guān)系可以表示為O
A
U
O
圖12-2
2、利用實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)和LM圖像進(jìn)行比較、討論,嘗試對(duì)幾次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行
運(yùn)算,找出它們之間的關(guān)系。
結(jié)論:通過導(dǎo)體的電流與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比。電流I、電壓U電阻R
的關(guān)系可以用公式表示為:I=UR
【評(píng)估與交流】
對(duì)自己的探究活動(dòng)進(jìn)行回顧、分析,及時(shí)總結(jié)調(diào)整,然后把探究過程、記錄及
總結(jié)與同學(xué)和老師交流,改正錯(cuò)誤,彌補(bǔ)不足。
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
1、電壓表與電流表的連接、使用與讀數(shù),要按照要求進(jìn)行操作。
2、在測(cè)量過程中,電路閉合時(shí)間不能太長(zhǎng),讀取數(shù)據(jù)后要斷開電路,以防通電
時(shí)間過長(zhǎng),電阻發(fā)熱給測(cè)量帶來誤差。
3、每次測(cè)量至少要得出三組數(shù)據(jù),使實(shí)驗(yàn)更具普遍性。
4、若使用學(xué)生電源并通過滑動(dòng)變阻器來分壓的情況下,要注意調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器
電壓UV
RF_____歐電流I/A
電壓UV
R=____歐電流I/A
22
的滑片,盡量使定值電阻兩端的電壓成整數(shù)倍地變化。
電阻的大小與哪些因素有關(guān)
【提出問題】
不同的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用不同,那么,導(dǎo)體電阻的大小與哪些因素有關(guān)呢?
【猜想或假設(shè)】
1、電阻可能與導(dǎo)體的材料有關(guān)。
2、電阻可能與導(dǎo)線的粗細(xì)、長(zhǎng)短有關(guān)。
3、電阻還可能與溫度有關(guān)。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
這是一個(gè)多因素問題,應(yīng)當(dāng)使用變量控制法研究每一個(gè)因素對(duì)電阻大小的影響。
為此,在一定溫度(室溫)下用圖141所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
NM
圖14-1
a、b、c是三根用同一種材料制成的導(dǎo)線,它們的長(zhǎng)短、粗細(xì)如圖所示:a長(zhǎng),c短,
但其橫截面積相同;b的橫截面積比a、c大,長(zhǎng)短和a相等;d與c長(zhǎng)短、粗細(xì)都
相同,但與c的材料不同。
采用控制變量法研究每一個(gè)因素對(duì)電阻大小的影響。用a、b導(dǎo)線分別連入電路,
可以探究橫截面積對(duì)電阻的影響;用a、c導(dǎo)線分別連入電路,可以探究導(dǎo)線長(zhǎng)度對(duì)
電阻的影響;把c、d導(dǎo)線分別連入電路,可以探究材料對(duì)電阻的影響;把日光燈的
燈絲(或細(xì)鐵絲繞成的線圈)按圖142所示連入電路,緩慢地給燈絲加熱,可以探
究溫度對(duì)電阻的影響。
23
圖14-2
所需器
材:電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電流表、導(dǎo)線a、b、c、d(符合實(shí)驗(yàn)方案要求的)、
夾子、日光燈的燈絲(或細(xì)鐵絲繞成的線圈)、小燈泡、酒精燈、火柴。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1、按圖141所示將a導(dǎo)線連入電路,閉合開關(guān),觀察電流表的示數(shù);用同樣
長(zhǎng)度,橫截面積比a大的導(dǎo)線b代替a,再接通電源,觀察電流表的示數(shù)。比較這兩
次測(cè)量的電流值。
2、改用橫截面積相同而長(zhǎng)度不同的a、c,分別將它們連入電路,觀察電流表的
示數(shù)。
3、再改用長(zhǎng)度、橫截面積相同、不同材料的c、d,分別將它們連入電路,比較
通過它們的電流大小。
4、把日光燈的燈絲(或細(xì)鐵絲繞成的線圈)按圖142所示連入電路,緩慢地
給燈絲加熱,注意觀察加熱前后電流表的示數(shù)有什么變化?
實(shí)驗(yàn)記錄:
1、把導(dǎo)線a、b接入電路,通過導(dǎo)線的電流大。
可得出結(jié)論:O
2、把導(dǎo)線a、c接入電路,通過導(dǎo)線的電流大。
可得出結(jié)論:O
3、把導(dǎo)線c、d接入電路,通過導(dǎo)線的電流大。
可得出結(jié)論:0
4、隨著溫度的升高,電流表的電流變。
可得出結(jié)論:O
【分析和論證】
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,我們可以總結(jié)得出:
1、電阻的大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)短有關(guān):導(dǎo)線越長(zhǎng)電阻越大;
2、電阻的大小與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān):橫截面積越大電阻越小;
3、電阻的大小與導(dǎo)體的材料有關(guān),比如鐵、銅、銀等不同材料的電阻不同。
4、電阻的大小與導(dǎo)體溫度有關(guān):導(dǎo)體溫度越高電阻越小。
【評(píng)估與交流】
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中是否有不合理的地方?你將如何改進(jìn)?在操作中有沒有失誤?所得
的結(jié)論是否可靠?
24
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
1、實(shí)驗(yàn)選用導(dǎo)體電阻時(shí),一定要保證只有一個(gè)因素不同,其他因素相同,這樣
才好比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
2、注意滑動(dòng)變阻器的使用方法。
3、注意酒精燈的使用方法,安全操作。
25
測(cè)量電阻
【提出問題】
如果有額定電壓分別為2.5V和3.8V的小燈泡各一只,你能測(cè)出它們的電阻嗎?
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1、實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)歐姆定律I=UR,可變形得出R=UI,因而只要使用電壓表、
電流表測(cè)出被測(cè)電阻兩端的電壓U和通過它的電流I,就可以計(jì)算出電阻值后這種
測(cè)定電阻的方法叫做伏安法。這是物理學(xué)中常用的一種間接測(cè)量方法。
2、實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)設(shè)計(jì)電路如圖15-1所示,并按電路圖連接電路。
圖15-1
(2)檢查無誤后閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,來改變小燈泡兩端的電壓,
觀察每次對(duì)應(yīng)的電流的數(shù)值,將兩電表三次實(shí)驗(yàn)的讀數(shù)填入表格中。
(3)斷開開關(guān),整理儀器。
(4)根據(jù)記錄的三組數(shù)據(jù),分別求出三個(gè)對(duì)應(yīng)的電阻值,計(jì)算出它們的平均值。
3、實(shí)驗(yàn)記錄表格
電流I/A電壓L/V電阻R/電阻平均值R/
第一次測(cè)量
第二次測(cè)量R=(Ri+R+R3)/3=
第三次測(cè)量
所需器材:電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、小燈泡或被測(cè)電阻、導(dǎo)線、電流表、電
壓表
【評(píng)估與交流】
1、注意分析滑動(dòng)變阻器的作用。電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器有兩個(gè)作用:一是
對(duì)電路起保護(hù)作用,因?yàn)榇郎y(cè)電阻的阻值我們不知道,萬一它的阻值很小,會(huì)造成
電路中電流過大,所以在電路中串聯(lián)入滑動(dòng)變阻器過程中,變阻口碑載道滑片應(yīng)放
在電阻值最大位置,使電路中電流最小,對(duì)電路起保護(hù)作用。二是為了要多次測(cè)量
取平均值來減小實(shí)
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