初中物理电学实验专题课件.ppt
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R0CPDABSA香店中学物理组 电学物理量 物物 理理 量量 基基 本本 概概 念念电流（电流（ I ））电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流电压（电压（U））是使导体中自由电子定向移动形成电流的原因是使导体中自由电子定向移动形成电流的原因电阻（电阻（R））导体对电流的阻碍作用导体对电流的阻碍作用电功（电功（W））电流做功，消耗电能，电能转化为其它形式能的过程电流做功，消耗电能，电能转化为其它形式能的过程电功率（电功率（ P））反映电流做功快慢，单位时间电流所做的功反映电流做功快慢，单位时间电流所做的功电热（电热（Q））电流的热效应，电流通过导体产生的热量电流的热效应，电流通过导体产生的热量 物物 理理 量量 的的 关关 系系 物物 理理 量量 物物 理理 量量 之之 间间 的的 关关 系系电流电流 I 通过导体的电流的大小决定于导体两端的电压及导体自通过导体的电流的大小决定于导体两端的电压及导体自 身的电阻身的电阻 I = UI = U／／R R电压电压 U电压的大小与电源有关，其大小与电流、电阻无因果关电压的大小与电源有关，其大小与电流、电阻无因果关 系，在数值上等于电流和电阻的乘积。
系，在数值上等于电流和电阻的乘积电阻电阻 R电阻的大小决定于其自身的因素：材料（电阻率）、长电阻的大小决定于其自身的因素：材料（电阻率）、长度（成正比）和横截面积（成反比）度（成正比）和横截面积（成反比）R=U/IR=U/I电功电功 W电功的大小决定于电压、电流及通电时间，在电路不变电功的大小决定于电压、电流及通电时间，在电路不变时，电功与时间成正比时，电功与时间成正比W=UItW=UIt电功率电功率 P电功率与电压和电流有关（成正比），与电功的大小及电功率与电压和电流有关（成正比），与电功的大小及 通电时间无关通电时间无关P=UIP=UI电热电热 Q电流产生的热量与电流的平方、电阻、通电时间成正比电流产生的热量与电流的平方、电阻、通电时间成正比Q=IQ=I2 2RtRt〈〈 返回 两表一器 变 阻 器电 压 表电 流 表两表一器 变 阻 器电电 压压 表表电 流 表读读 数数注意问题连连 接接特点两表一器 注意：注意：为防止短路或电流超量程，连接电路时要为防止短路或电流超量程，连接电路时要 ：：1、开关要断开； 、开关要断开； 2、变阻器、变阻器滑片处最大值；滑片处最大值；3、可以试触以确定量程。
可以试触以确定量程特点：特点：电流表电阻为零，接在电路中除了电流表电阻为零，接在电路中除了测电流外，仅相当在电路中连接测电流外，仅相当在电路中连接一段一段导线，对电路结构不影响导线，对电路结构不影响变 阻 器电 压 表电 流 表读 数注意问题连 接特点两表一器AAR+- 1、串联在被测电路中；、串联在被测电路中；2、正确连接电流表的正负接线柱；、正确连接电流表的正负接线柱； 3、选择适当的量程；、选择适当的量程； 4、不能用导线直接连在电源上不能用导线直接连在电源上A＋＋－－（甲）A＋＋－－ Ｒ Ｒ１１ＲＲ２２（乙） 特点：特点：电压表电阻极大，接在电路中除了测电压外，所另接在电路中的支路可电压表电阻极大，接在电路中除了测电压外，所另接在电路中的支路可看成处看成处断路断路状态，对电路结构不影响状态，对电路结构不影响V＋＋－－ 1、并联在被测导体两端；、并联在被测导体两端； 2、正确连接电压表的正负接线柱；、正确连接电压表的正负接线柱； 3、选择适当的量程；、选择适当的量程；（甲）ＬＬＶ+-（乙）V＋＋－－Ｌ１Ｌ２变 阻 器电 压 表电 流 表连 接特点两表一器读 数V＋＋－－V＋＋－－ DCBA当当CD接入：接入： R = 0 AB接入：接入： R 为最大值为最大值CA（或（或DA）：）： 0—R大大DB（或（或CB）：）： 0—R大大注意：注意：1、滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来改变电阻值，、滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来改变电阻值，从而控制电路的作用；从而控制电路的作用；2、要、要“一上一下一上一下”选择接线柱连接；选择接线柱连接；3、、知道变阻器最大阻值，当知道变阻器最大阻值，当 P 处处 A、、B 或中点等特殊位置时则或中点等特殊位置时则可知道电阻值。
可知道电阻值 4、不要将变阻器直接接在电源上、不要将变阻器直接接在电源上 R0CPDABSA 电电 学学 实实 验验 探究欧姆探究欧姆定律定律 测电阻测电阻 测小灯泡电测小灯泡电功率功率 I→UI→R测测 电功率电功率P测测R测测RR0CPDABSAL R0CPDABSA实验一：实验一：探究欧姆定律探究欧姆定律电路图：电路图：实物图：实物图： 实验次数实验次数电压电压U=3VR / Ω I / A150.62100.33150.21、连好电路，、连好电路，移动滑动变阻器移动滑动变阻器，并记下几组电压和电流的值：，并记下几组电压和电流的值：2、换接其他电阻，、换接其他电阻，移动滑动变阻器移动滑动变阻器，记录电流表的示数：，记录电流表的示数：方法与步骤：方法与步骤：实验次数实验次数电阻电阻R=10ΩU / VI / A110.1220.2330.3 实验次数实验次数电阻电阻R=10ΩU / VI / A110.1220.2330.3图像图像结论结论实验次数实验次数电压电压U=3VR / Ω I / A450.65100.36150.2图像图像结论结论表一：探究表一：探究 I 跟跟 U 关系关系表二：探究表二：探究 I 跟跟 R 关系关系当电压一定时，导体中当电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成的电流跟导体的电阻成反比。
反比当电阻一定时，导体中的当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成电流跟导体两端的电压成正比根据两个表格的实验数据根据两个表格的实验数据, 分析得出结论分析得出结论I/AU/ V0.10.20.31 23I/AR/ Ω0.20.30.6 5 10 1500 3、从以上实验进一步分析可以得出，电流、电压、、从以上实验进一步分析可以得出，电流、电压、 电阻的关电阻的关系为：系为： 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比跟导体的电阻成反比这就是著名的欧姆定律这就是著名的欧姆定律4、实验注意事项：、实验注意事项：（（1）连电路时，开关应）连电路时，开关应断开 （（2）滑动变阻器应移到）滑动变阻器应移到阻值最大处阻值最大处5、实验中滑动变阻器的作用分别是：、实验中滑动变阻器的作用分别是：在研究电流跟电压的关系中，在研究电流跟电压的关系中，在研究电流跟电阻的关系时，在研究电流跟电阻的关系时，I=U/R改变电阻的电压和电流改变电阻的电压和电流保持电阻两端的电压不变保持电阻两端的电压不变 1、小明在探究电流跟电压的关系时，用开关试触，发现电流表指针超过量程，、小明在探究电流跟电压的关系时，用开关试触，发现电流表指针超过量程，若电路各部分都正常无损，则产生此现象的原因是若电路各部分都正常无损，则产生此现象的原因是：： ；若发现指针左偏，则产生此现象的原因是；若发现指针左偏，则产生此现象的原因是 。
2、如果他想探究电流跟电阻的关系，实验中他先后用了、如果他想探究电流跟电阻的关系，实验中他先后用了10Ω、、20Ω、、30Ω三三只电阻，则他还要调节滑动变阻器，使其阻值变只电阻，则他还要调节滑动变阻器，使其阻值变 ，从而保持，从而保持 ，记下对应的电流值记下对应的电流值变大变大电压表的示数不变电压表的示数不变电流表的量程太小电流表的量程太小电流表正负接线柱接反电流表正负接线柱接反达标练习一：达标练习一： R0CPDABSA实验二实验二：：伏安法测电阻伏安法测电阻1、测定值电阻：2、测灯泡电阻：L 次数次数123U/v123I/V0.10.20.3R/Ω101010R/Ω10图像图像结论结论表一表一 测定值电阻测定值电阻次数次数123U/v0.81.02.1I/A0.180.200.30R/Ω4.45.07.0图像图像结论结论表二表二 测小灯泡的电阻测小灯泡的电阻电阻的阻值不随导体的电阻的阻值不随导体的电流和电压的改变而改电流和电压的改变而改变变小灯泡的电阻随温度的小灯泡的电阻随温度的升高而增大升高而增大 根据以下两个表格的实验数据，分析实验结论根据以下两个表格的实验数据，分析实验结论R/ΩU/Vt/ CR/Ω0R/ΩI/A 实验中滑动变阻器的作用分别是：实验中滑动变阻器的作用分别是：1、在测定值电阻时：、在测定值电阻时：2、在测灯泡电阻时：、在测灯泡电阻时：改变电阻的电压和电流改变电阻的电压和电流改变灯泡的电压和电流改变灯泡的电压和电流 1、小刚同学想用伏安法测一段电阻丝、小刚同学想用伏安法测一段电阻丝R的电阻，已连接了部分电路，的电阻，已连接了部分电路，如图所示，请你帮他完成：如图所示，请你帮他完成：（（1）用笔画线代替导线，将电路补充完整。
用笔画线代替导线，将电路补充完整达标练习二：达标练习二： (2）当电压表的示数为）当电压表的示数为3.6V时，电流表的示数如下图所示，这时，电流表的示数如下图所示，这时电路中的电流是时电路中的电流是 A，电阻丝的电阻为，电阻丝的电阻为 Ω小刚通过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，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值，这样做的目的是：最后算出电阻的平均值，这样做的目的是：0.312减小误差，使平均值更减小误差，使平均值更接近真实值接近真实值 LCPDABSA实验三实验三：：测灯泡的功率测灯泡的功率 以下是伏安法测量一额定电压为以下是伏安法测量一额定电压为2.5V，，额定功率为额定功率为0.5W的的小灯泡的电功率的数据表格小灯泡的电功率的数据表格:次次 数数123U实实=U额额U实实
小灯泡正常发光当当U实实
0.2A0.76W防止短路防止短路防止电流过大，烧坏电路防止电流过大，烧坏电路 相同之处相同之处不同之处不同之处1、电路图相同、电路图相同3、所测的物理量相同、所测的物理量相同2、实物图的连接相同、实物图的连接相同4、实验中的注意事项是相同、实验中的注意事项是相同的的1、实验的表达式、实验的表达式2、数据的处理不同、数据的处理不同4、实验中所得到的结论和、实验中所得到的结论和图像不同图像不同3、滑动变阻器的作用、滑动变阻器的作用 不同不同5、探究欧姆定律和测电阻的步、探究欧姆定律和测电阻的步骤相同骤相同5、测电功率的步骤与其它两个、测电功率的步骤与其它两个实验不同实验不同 当堂检测：当堂检测：实实 验验 滑动变阻器的作用滑动变阻器的作用第一次实验第一次实验第二次实验第二次实验1 1、探究欧姆定律、探究欧姆定律2 2、测电阻、测电阻3 3、测电功率、测电功率1、、三次实验中滑动变阻器的作用分别是：三次实验中滑动变阻器的作用分别是：改变电阻的改变电阻的电压和电流电压和电流保持更换的电阻保持更换的电阻两端的电压不变两端的电压不变改变灯泡的改变灯泡的电压和电流电压和电流改变电阻的改变电阻的电压和电流电压和电流改变灯泡的电压和电流改变灯泡的电压和电流 2、小刚在、小刚在“测量小灯泡的功率测量小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为实验中，所用电源电压为6V，小灯泡，小灯泡L的的额定电压为额定电压为2．．5V．．(1)请你用笔划线代替导线，完成电路．请你用笔划线代替导线，完成电路．(2)电路连接好后，闭合开关，向右移动电路连接好后，闭合开关，向右移动变阻器的滑片变阻器的滑片P时，电压表的示数将时，电压表的示数将_________，，电流表的示数将电流表的示数将__________．．(3)闭合开关闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮,且电压表有示数、电流表示数始终为零。
造成这种故障的原因是：且电压表有示数、电流表示数始终为零造成这种故障的原因是：(4)实验过程中，若不小心造成灯泡短路，则电路中可能出现的现象是实验过程中，若不小心造成灯泡短路，则电路中可能出现的现象是(说出说出两条两条)①① ______________________；；②② ______________________．．变大变大变大变大灯丝断了或灯的接线柱接触不良灯丝断了或灯的接线柱接触不良灯泡不亮灯泡不亮电压表示数为零电压表示数为零（或电流表示数较大）（或电流表示数较大） 拓展讨论题：拓展讨论题：1 1、、物理课上，老师请同学们设计物理课上，老师请同学们设计一个测出未知电阻一个测出未知电阻R Rx x的电路，各组的电路，各组同学都提出了自己的设计方案，下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： R0RxASRxA+-SAPBV甲组甲组：：器材：器材：电压表、电流表、变阻器、电压表、电流表、变阻器、开关、电源（电压未知）、未知电开关、电源（电压未知）、未知电阻阻R Rx x、导线、导线乙组乙组：：器材：器材：已知电阻已知电阻R R0 0、电流表、、电流表、开关、电源（电压未知）、开关、电源（电压未知）、导线导线S闭合时为闭合时为I2（（1）请你写出未知电阻的表达式：）请你写出未知电阻的表达式：甲组甲组:Rx=______（（2）请你对以上两组电路设计作出简要的评价）请你对以上两组电路设计作出简要的评价设：设：电压表示数电压表示数U；；电流表示数电流表示数I设：电流表示数设：电流表示数S断开时为断开时为I1；；乙组乙组:Rx=______UII1R0I2-I1 3、、在在测测定定小小灯灯泡泡额额定定功功率率的的实实验验中中 (所所用用灯灯泡泡的的额额定定电电压压U0=3.8V)：：（（1）王强小组采用图）王强小组采用图(18)所示的方案，这种测量方法叫做所示的方案，这种测量方法叫做_________；测量时发现闭合开关后，无论怎样移动滑片；测量时发现闭合开关后，无论怎样移动滑片P，灯，灯都不亮，电流表示数始终为都不亮，电流表示数始终为0，电压表示数约为，电压表示数约为6V，则电路中出，则电路中出现的故障可能是：现的故障可能是：___________；排除故障后，调节滑动变阻器，；排除故障后，调节滑动变阻器，直到电压表的示数为直到电压表的示数为3.8V，此时电流表示数如图，此时电流表示数如图(19)所示，则所示，则小灯泡的额定功率为小灯泡的额定功率为_______W；； 伏安法伏安法L断路断路1.14 ③③开关开关S拨到位置拨到位置2，滑片，滑片P位置不动，读出电流表示数位置不动，读出电流表示数I2。
(2)姚远小组设计了另一种实验方案姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻其中电源电压未知，电阻R的阻值已知的阻值已知)：：实验步骤：实验步骤：①① 电路如图，请你按电路图在图中用笔画线连好电路电路如图，请你按电路图在图中用笔画线连好电路②②开关开关S拨到位置拨到位置1，移动滑片，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数至任一位置，读出电流表示数I1；；先算出灯泡的电阻先算出灯泡的电阻RL=_________；；再根据再根据P0=U02/RL，计算出灯的额定功率，计算出灯的额定功率 I1RI2-I1 ③③开关开关S拨到位置拨到位置2，滑片，滑片P位置不动，读出电流表示数位置不动，读出电流表示数I2 (2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)：实验步骤：实验步骤：①① 电路如图，请你按电路图在图中用笔画线连好电路电路如图，请你按电路图在图中用笔画线连好电路②②开关开关S拨到位置拨到位置1，移动滑片，移动滑片P至某位置，读出电流表示数至某位置，读出电流表示数I1；；他们按此方案测量，发现实验结果与真实值差距较他们按此方案测量，发现实验结果与真实值差距较大，原因：大，原因：灯丝电阻会随着温度的升高而增大灯丝电阻会随着温度的升高而增大 ③③开关开关S拨到位置拨到位置2，滑片，滑片P位置不动，读出电流表示数位置不动，读出电流表示数I2。
(2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)：实验步骤：实验步骤：①① 电路如图，请你按电路图在图中用笔画线连好电路电路如图，请你按电路图在图中用笔画线连好电路②②开关开关S拨到位置拨到位置1，移动滑片，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数至任一位置，读出电流表示数I1；；仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤只需将上述步骤2改为改为：：②② S拨到位置拨到位置1，移动滑片，移动滑片P使电流表示数为使电流表示数为I1=3.8V/R则：则：P0=3.8V(I2-I1) 本专题学习之后本专题学习之后1、学会画、学会画探究欧姆定律、伏安法测电阻、测量电功率探究欧姆定律、伏安法测电阻、测量电功率的电路图及会连实物图的电路图及会连实物图2、掌握探究欧姆定律、伏安法测电阻、测小灯泡的电、掌握探究欧姆定律、伏安法测电阻、测小灯泡的电功率的原理及实验步骤功率的原理及实验步骤3、能够绘制实验表格及数据，会根据原实验数据分析、能够绘制实验表格及数据，会根据原实验数据分析归纳得出结论归纳得出结论重点：重点：1、、画电路图、连实物电路画电路图、连实物电路 2、、分析数据的过程及方法分析数据的过程及方法 。
