九年级物理实验教案.docx
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九年级物理实验教案
1.串(并)联电路中各点的电流有什么关系
【提出问题】
在图7-1中,两个灯泡是串联起来接到电源上的。
流过A、B、C各点的电流之间可能有什么关系?
作出猜测。
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IA
B点的电流IB
C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。
【评估与交流】
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?
并联电路电流的特点
【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IA
B点的电流IB
C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点的电流与流过B点的电流、;流过C点的电流与流过上述两点的电流之间的关系是:
。
【评估与交流】
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?
2.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9-1
1、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与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,是否电压也会与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与电源的电压相等?
【设计实验】
根据猜想与假设,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】
1、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。
2、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。
3、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/V
BC间的电压U2/V
AC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:
1、测量结果说明了什么?
得出了什么样的结论?
2、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。
3、将你得出的最后结论与串联电路中的电压规律进行比较,发现有什么不同,为什么?
【评估与交流】
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?
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与各个支路两端的电压之间有什么关系?
【设计实验】
根据猜想与假设,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】
1、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。
2、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/V
L2两端的电压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。
3.测量小灯泡的电阻
【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?
【设计实验与进行实验】
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
【评估与交流】
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,那么电压表、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。
4.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,所标额定功率与通过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=UI
2、实验设计的思路:
由实验原理可知,要测量小灯泡的电功率,只需用电压表与灯泡并联测出它工作时的电压U,用电流表与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,还要用一个变阻器与灯泡串联,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与第一次有何不同。
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与前两次有何不同。
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
2.5V
3.8V
电压(V)
电流(A)
电功率(W)
灯泡发光情况
U=U额
U>U额
U
【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?
【评估与交流】
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。
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