物理实验电磁学.ppt

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1、一、实验器材一、实验器材三、实验过程与实验设计三、实验过程与实验设计四、现象或数据的分析及结论的形成四、现象或数据的分析及结论的形成五、实验的评价与反思五、实验的评价与反思二、实验原理二、实验原理在初中物理三册教材中，我们学过的主要实验统计：在初中物理三册教材中，我们学过的主要实验统计：分类分类力学力学声、热声、热 光学光学电与磁电与磁统计统计146315分类分类 测量性测量性实验实验 探究性实验探究性实验 电电 与与 磁磁 测量测量电流电流 测量测量电压电压 测量测量电阻电阻 测量测量电功率电功率 测量测量电功等电功等 探究串联电路的探究串联电路的I I、U U、R R特点特点探究并联电路的

2、探究并联电路的I I、U U、R R特点特点探究影响电阻大小的因素探究影响电阻大小的因素探究探究U U、I I、t t、Q Q的关系的关系焦耳定律焦耳定律探究探究I I、U U、R R的关系的关系欧姆定律欧姆定律探究电磁铁磁的特点探究电磁铁磁的特点探究磁场对电流的作用力探究磁场对电流的作用力探究感应电流产生的条件探究感应电流产生的条件探究通电螺线管的磁场特点探究通电螺线管的磁场特点另外，还有安装直流电动机模型等实验另外，还有安装直流电动机模型等实验等等 例例8 8（20062006年安徽省年安徽省2222题）程跃要做题）程跃要做“测定小灯泡测定小灯泡功率功率”的实验，请你跟随程跃边实验边思考，

3、逐一回答的实验，请你跟随程跃边实验边思考，逐一回答下面的几个问题。下面的几个问题。(1)(1)请在图请在图a a方框内画出该实验电路图。方框内画出该实验电路图。(2)(2)程跃刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明程跃刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光。在一旁观察的林雨一惊，提醒程跃实验中有问亮的光。在一旁观察的林雨一惊，提醒程跃实验中有问题。程跃想，我的实验连线没有出问题啊题。程跃想，我的实验连线没有出问题啊! !请你帮助程请你帮助程跃找出实验中两个操作不当之处：跃找出实验中两个操作不当之处：_；_。(3)(3)、(4)(4)、(5)(5)问略。问略。 例例9 9（200620

4、06年大连市年大连市3232题）小红同学要测量额定电压题）小红同学要测量额定电压为为3.8V3.8V小灯泡的功率。小灯泡的功率。（1 1）连接的不完整的实物电路如图（甲）所示。请用）连接的不完整的实物电路如图（甲）所示。请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。笔画线代替导线，完成实物电路的连接。（2 2）连好电路后，闭合开关，电压表的示数为）连好电路后，闭合开关，电压表的示数为4V4V，电，电流表的示数为流表的示数为0.35A0.35A，小灯泡的实际功率为，小灯泡的实际功率为_W_W。调节变阻器的滑片，使电压表的示数为调节变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V3.8V时，电流时，电流表的指针位

5、置如图表的指针位置如图1414（乙）所示，此时电流表的示数（乙）所示，此时电流表的示数为为_A_A，小灯泡的额定功率为，小灯泡的额定功率为_W_W。（3 3）开关闭合前，滑动变阻器连入电路中的阻值不是）开关闭合前，滑动变阻器连入电路中的阻值不是最大。你除了从实物电路中直观地看到了滑片所在的最大。你除了从实物电路中直观地看到了滑片所在的位置以外，还能用在上述实验过程中发生的哪个实验位置以外，还能用在上述实验过程中发生的哪个实验现象来证实这一点？（只陈述实验现象即可，不用分现象来证实这一点？（只陈述实验现象即可，不用分析或解释）析或解释）例例1111有一个电阻值看不清楚的电阻器有一个电阻值看不清楚

6、的电阻器R RX X，现在我，现在我们要测出它的电阻值，但我们只有一个电池组、一们要测出它的电阻值，但我们只有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一只开关、一个阻值已知个电压表、一个电流表、一只开关、一个阻值已知的电阻器的电阻器R R0 0，一个滑动变阻器（已知最大阻值为，一个滑动变阻器（已知最大阻值为R R/ /）和几根导线。请选用适当的器材用三种不同的方法和几根导线。请选用适当的器材用三种不同的方法测出测出R RX X的阻值，按要求完成下面问题。的阻值，按要求完成下面问题。方法一：方法一：（1 1）选用的器材是）选用的器材是_。（2 2）电路图）电路图（3 3）主要步骤是：）主要步骤是：（

7、4 4）R RX X的表达式的表达式_。（用字。（用字母表示）母表示）方法二：方法二：（1 1）选用的器材是）选用的器材是_。（2 2）电路图）电路图（3 3）主要步骤是：）主要步骤是：（4 4）R RX X的表达式的表达式_。（用字母表示）（用字母表示）方法三：方法三：（1 1）选用的器材是）选用的器材是_。（2 2）电路图）电路图（3 3）主要步骤是：）主要步骤是：（4 4）R RX X的表达式的表达式_。（用字母表示）（用字母表示）(2)(2)在复习中，要注意引导学生一题多变，一题多联在复习中，要注意引导学生一题多变，一题多联 1 1、在、在“伏安法测电阻伏安法测电阻”实验中，若电流表突

8、然损坏，实验中，若电流表突然损坏，怎么样利用剩余器材完成该实验？变阻器最大阻值怎么样利用剩余器材完成该实验？变阻器最大阻值为为R R0 0。2 2、在、在“伏安法测电阻伏安法测电阻”实验中，若电压表突然损坏实验中，若电压表突然损坏，怎么样利用剩余器材完成该实验？变阻器最大阻，怎么样利用剩余器材完成该实验？变阻器最大阻值为值为R R0 0。3 3、在、在“伏安法测电阻伏安法测电阻”实验中，若电压表突然损坏实验中，若电压表突然损坏，且无滑动变阻器，怎么样利用阻值为，且无滑动变阻器，怎么样利用阻值为R R0 0的定值电阻的定值电阻完成该实验。完成该实验。4 4、在、在“伏安法测电阻伏安法测电阻”实验

9、中，若电流表突然损坏实验中，若电流表突然损坏，且无滑动变阻器，怎么样利用阻值为，且无滑动变阻器，怎么样利用阻值为R R0 0的定值电阻的定值电阻完成该实验。完成该实验。 例例12现给你一个电池组、开关二只、电压表一只、现给你一个电池组、开关二只、电压表一只、电流表一只、滑动变阻器一只、小灯泡一只、导线若电流表一只、滑动变阻器一只、小灯泡一只、导线若干，从上述器材中选择适当器材，你可以完成哪些初干，从上述器材中选择适当器材，你可以完成哪些初中物理学过的电学实验？请至少写出五个实验的名称。中物理学过的电学实验？请至少写出五个实验的名称。答案：（答案：（1 1）测电流（）测电流（2 2）测电压（）测

10、电压（3 3）测电阻（）测电阻（4 4）研究电流跟电压的关系（研究电流跟电压的关系（5 5）研究电流跟电阻的关系）研究电流跟电阻的关系（6 6）测电功率（）测电功率（7 7）调节灯泡亮度等。）调节灯泡亮度等。例例1313（20062006年乐山市年乐山市2626题）小刚同学想用电流表、题）小刚同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝电压表测量一段电阻丝R R的电阻，他已连接了部分电路，的电阻，他已连接了部分电路，如图所示，请你接着完成下列步骤：如图所示，请你接着完成下列步骤： (1)(1)根据第根据第(3)(3)问，用笔画线代替导线，将电路补画完问，用笔画线代替导线，将电路补画完整整 (2)(2)

11、开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至使变阻器开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至使变阻器电阻电阻_ (_ (填填“最大最大”、“最小最小”或或“中间中间”) )位置位置) ) (3) (3)当电压表示数为当电压表示数为3.6V3.6V时，电流表的示数如图时，电流表的示数如图(b)(b)所示，这时电路中的电流是所示，这时电路中的电流是_A_A，电阻丝的电阻，电阻丝的电阻为为_. .小刚通过改变被测电阻两端的电压，共小刚通过改变被测电阻两端的电压，共测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均测得三组对应的电压值和电流值，最后算出电阻的平均值，这样做的目的是值，这样做的目的是_._.(4)(4)不

12、改变上面连好的电路，用它还可以完成的实验是不改变上面连好的电路，用它还可以完成的实验是：A_ B._A_ B._(5)(5)若将上面实验中的定值电阻若将上面实验中的定值电阻R R换成小灯泡，在多次换成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比值将表与电流表示数的比值将_ 2 2、重视对物理实验过程研究方法的复习、重视对物理实验过程研究方法的复习 在物理实验的复习中要特别注意对过程和研究方法在物理实验的复习中要特别注意对过程和研究方法的掌握。物理学中常见的研究方法有：的掌握。物理学中常见的研究方法有：对比法对比法控

13、制控制变量法变量法等效替代法等效替代法实验推理法（理想化实验）实验推理法（理想化实验）转转换法（转化替代、转化放大）换法（转化替代、转化放大）类比法类比法建立模型法建立模型法归纳法，其中控制变量法是初中物理实验中研究物理问归纳法，其中控制变量法是初中物理实验中研究物理问题时的重要方法，它是对所研究的物理量涉及多个因素题时的重要方法，它是对所研究的物理量涉及多个因素时，采取的一种最基本的方法。即控制其他因素，突出时，采取的一种最基本的方法。即控制其他因素，突出其中一个量与被研究的物理量之间的关系。在我们的课其中一个量与被研究的物理量之间的关系。在我们的课本中用的很多，但大体上可以分为两类，一类是

14、通过现本中用的很多，但大体上可以分为两类，一类是通过现象和图片来说明。如影响压力作用效果的因素，影响电象和图片来说明。如影响压力作用效果的因素，影响电阻大小的因素。另一类是通过实验数据列表的形式。如阻大小的因素。另一类是通过实验数据列表的形式。如探究电流与电压、电阻的关系等。探究电流与电压、电阻的关系等。例例1414（20062006年江西省年江西省2828题）题）“曹冲称象曹冲称象”的故事流传至今，的故事流传至今，最为人称道的是曹冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，最为人称道的是曹冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果（船体浸入水中的深度）而其他条件保持不变

15、，使两次的效果（船体浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石头的重。人们把这种方法叫相同，于是得出大象的重就等于石头的重。人们把这种方法叫“等效替代法等效替代法”。请尝试利用。请尝试利用“等效替代法等效替代法”解决下面的问题。解决下面的问题。【探究目的】粗略测量待测电阻【探究目的】粗略测量待测电阻R RX X的值的值【探究器材】待测电阻【探究器材】待测电阻R RX X、一个标准的电阻箱（元件符号、一个标准的电阻箱（元件符号 ），若干开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好），若干开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表（电流表量程足够大）的电流表（电流表量程足够大）【

16、设计实验和进行实验【设计实验和进行实验】（1 1）在右边的方框内画出你设计的实验电路图；）在右边的方框内画出你设计的实验电路图；（2 2）将下面的实验步骤补充完整，并用字母表）将下面的实验步骤补充完整，并用字母表示需要测出的物理量；示需要测出的物理量； 第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路；第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路； （3 3）写出）写出R RX X的表达式：的表达式： R RX X= = 。 例例1515（0606宿迁宿迁2222题）如图是小明研究题）如图是小明研究“影响电磁铁影响电磁铁磁性强弱因素磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、的装置图，它是由电源、

17、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针观察指针B B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体在指针下方固定一物体A A，当用导线，当用导线a a与接线柱与接线柱2 2相连，相连，闭合开关后，指针闭合开关后，指针B B发生偏转。发生偏转。（1 1）用笔画线代替导线将实物图连接完整）用笔画线代替导线将实物图连接完整；（2 2）指针下方的物体）指针下方的物体A A应由（应由（ ）材料制成；）材料制成；A A、铜、铜 B B、铁、铁 C C、铝、铝 D D、塑料、塑料（

18、3 3）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极；极；（4 4）实验发现：）实验发现：当滑动变阻器的滑片当滑动变阻器的滑片P P 向向 滑动时（填滑动时（填“左左”或或“右右”），指针），指针B B偏转的角度将会偏转的角度将会 （填（填“变大变大”或或“变小变小”）；）； A A2 2B B1 1左P Pa保持滑片保持滑片P P位置不变，位置不变，当导线当导线a a由接线柱由接线柱2 2改为与改为与接线柱接线柱1 1相连，闭合开关相连，闭合开关后，可发现指针后，可发现指针B B偏转的偏转的角度将会角度将会 （填（填“变大变大”或或“变小变小”）；）；（5 5）

19、经过对电磁铁的研）经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁铁的电流越大，电磁铁磁性性 ；当通过电磁铁；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越圈的匝数越 ，磁性越，磁性越 。例例1616（0606苏州苏州2727题）小明在探究通电直导线周围题）小明在探究通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系后，想进一步探究影响的磁场方向与电流方向的关系后，想进一步探究影响通电直导线周围磁场强弱的因素经老师指导及查阅通电直导线周围磁场强弱的因素经老师指导及查阅资料知，磁场的强弱可用物理量资料知，磁场

20、的强弱可用物理量“B”B”来表示来表示( (单位为单位为“T”)T”)，其大小与直导线中的电流，其大小与直导线中的电流I I、测试点到直导线、测试点到直导线的距离的距离r r有关有关. .小明通过实验所测得的两组实验数据如小明通过实验所测得的两组实验数据如下下表一：当测试点到直导线的距离表一：当测试点到直导线的距离r r0.02m0.02m时，磁场的时，磁场的强弱强弱B B与电流与电流I I的实验数据的实验数据I/A 2.5 5 10 20B/T 2.5 10-5 5 10-510 10-520 10-5(1)(1)分析表一中的实验数据，你能得到什么结论分析表一中的实验数据，你能得到什么结论?

21、 ?答：答：_._.表二：当直导线中的电流表二：当直导线中的电流I I5A5A时，磁场的强弱时，磁场的强弱B B与与距离距离r r的实验数据的实验数据 r/m 0.02 0.04 0.06 0.08B/T 5 10-5 2.5 10-51.67 10-51.25 10-5(1)(1)分析表二中的实验数据，你能得到什么结论分析表二中的实验数据，你能得到什么结论? ?答：答：_._.例例1717（20062006年盐城市）利用如图所示的实验器材年盐城市）利用如图所示的实验器材, ,测测定额定电压为定额定电压为6V6V的小灯泡电功率的小灯泡电功率. .已知滑动变阻器上标已知滑动变阻器上标有有“12

22、1A”12 1A”字样，电源电压保持不变字样，电源电压保持不变. .实验步骤如实验步骤如下：下：A A连接电路连接电路. .在甲图上补画一根导线，使测定小灯泡在甲图上补画一根导线，使测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片电功率的电路完整，要求滑片P P向右移动时，小灯泡变向右移动时，小灯泡变暗暗. .B.B.连好电路后，要使滑动变阻器的电阻全部接入电路连好电路后，要使滑动变阻器的电阻全部接入电路，应先将滑片，应先将滑片P P移至移至 端，再闭合开关端，再闭合开关S S，此时电，此时电压表示数为压表示数为4.2V4.2V，对应的电流表示数如图乙所示。，对应的电流表示数如图乙所示。C.C.调节滑片，

23、当调节滑片，当P P移至移至abab中点时，小灯泡恰好正常发光中点时，小灯泡恰好正常发光D.D.继续调节滑片，当继续调节滑片，当P P移至另一点时，灯泡偏亮，读出移至另一点时，灯泡偏亮，读出电压表、电流表值分别为电压表、电流表值分别为6.5V6.5V、0.52A0.52A，记录在下表中，记录在下表中实验次实验次数数电压表示电压表示数数/V/V电流表示电流表示数数/A/A亮度亮度功率功率/W/W1 14.24.2偏暗偏暗2 26.06.0正常正常3 36.56.50.520.52偏亮偏亮3.383.38请你填全上表空格中的数据，再分析表格中的信息请你填全上表空格中的数据，再分析表格中的信息. .

24、得得到的结论是到的结论是( (写出两条即可写出两条即可) )：（1 1） ; ;（2 2） . .例例2121物理课上王老师请同学们设计一个测出未知电物理课上王老师请同学们设计一个测出未知电阻阻R RX X的电路，各组同学都提出了自己的设计方案，下的电路，各组同学都提出了自己的设计方案，下面是其中两组同学的实验方案：面是其中两组同学的实验方案：甲组：张晴小组设计方案甲组：张晴小组设计方案器材：电压表、电流表、变阻器、器材：电压表、电流表、变阻器、开关、电源开关、电源(电压未知电压未知)、未知电阻、未知电阻RX、导线、导线 电路图：（图电路图：（图1甲）甲）设：电压表读数设：电压表读数U，电流表

25、读数，电流表读数 I A请你写出未知电阻请你写出未知电阻RX的表达式：的表达式：甲组：甲组：RX 乙组：赵亮小组设计方案乙组：赵亮小组设计方案 器材：已知电阻器材：已知电阻R。、电流表、电源。、电流表、电源(电压未知电压未知)、未知电阻、未知电阻RX、开关、导、开关、导线线电路图：（图电路图：（图1乙）乙）设：电流表读数：设：电流表读数：s断开为断开为I1，；，；s闭闭合为合为I2 请你写出未知电阻请你写出未知电阻RX的表达式：乙的表达式：乙组：组：RX B请你对以上两组电路设计作出简要评价：请你对以上两组电路设计作出简要评价：图1甲乙4 4、实验过程的评价与反思：、实验过程的评价与反思： 评

26、价和反思实验过程中的得与失，特别是分析评评价和反思实验过程中的得与失，特别是分析评价实验的不足之处甚至是失败的原因在什么地方等等。价实验的不足之处甚至是失败的原因在什么地方等等。 例例2424（0606淮安淮安3030题）小明同学用电流表、电压表题）小明同学用电流表、电压表测量一只定值电阻的阻值，电路连接如图测量一只定值电阻的阻值，电路连接如图2121所示所示(1)(1)观察电路连接装置图可知，观察电路连接装置图可知，A A表是表是_表，表，B B表是表是_表表(2)(2)小明连接的电路和电表的量程选择均正确，闭合开小明连接的电路和电表的量程选择均正确，闭合开关后，电压表和电流表的读数都很小，

27、其原因是关后，电压表和电流表的读数都很小，其原因是_(3)(3)解决了电路存在的问题后，闭合开关，电流表和电解决了电路存在的问题后，闭合开关，电流表和电压表的示数如图压表的示数如图2222所示，此时通过电阻的电流是所示，此时通过电阻的电流是_A_A，电阻的阻值为，电阻的阻值为_( 4 )( 4 ) 用 此 电 路 测 定 电 阻 的 阻 值 ， 存 在 的 缺 陷 是用 此 电 路 测 定 电 阻 的 阻 值 ， 存 在 的 缺 陷 是_ 图图4例例27如图如图4所示，在桌面上有两个小灯泡和一个开所示，在桌面上有两个小灯泡和一个开关，他们的连接电路在桌面下，无法看到。某同学试关，他们的连接电路在桌面下，无法看到。某同学试了一下，闭合开关时两灯泡均亮，断开开关时，两灯了一下，闭合开关时两灯泡均亮，断开开关时，两灯泡均熄灭，这两个小灯泡究竟是串联连接，还是并联泡均熄灭，这两个小灯泡究竟是串联连接，还是并联连接，请你写出判断方法。（最少用两种方法，并对连接，请你写出判断方法。（最少用两种方法，并对两种方法进行评价）两种方法进行评价）