初中电磁学物理实验

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1、实验六 测量小灯泡及发光二极管的电功率实验目的 1.了解小灯泡发光前后电阻变化情况。 2.了解小灯泡及发光二极管在不同的电压下 的电流变化特性。 3.学会测量小灯泡及发光二极管在正常工作 状态下的电功率。实验原理对于研究的对象而言，正电荷从高电位的一端流向低电位的一端，电场力对其作了功，这个功通常叫做电流的功，简 称电功。而单位时间内对研究的对象所作的功称为电功率，用 P表示，即 式中 在电路中用于计算电器电功率的常用公 式有：功率的单位为焦/秒，又称为瓦特，用W 符号来表示。 111213实验内容1.通过对小灯泡及发光二极管在发光前后电阻的 测量来观察其特性的变化。 2.通过改变小灯泡及发光

2、二极管内的电流大小来 观察其亮度变化，并由此测量出相应的电流与 电压值。 3.通过作图或计算的方式得到小灯泡及发光二极 管在不同条件下的电功率。 注意：实验中，小灯泡的接线可不考虑正负；而发光 二极管在接线时应考虑其极性，即正极连接到 电路中电源的正极输出端。 亮不亮实验器材:直流电源、小灯泡、发光二极管、多用电表、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线实验内容和方法:一用多用电表的欧姆量程，测量小灯泡及发光二极管未接入电路时的电阻。约几欧几十欧近似于无穷大正、小、长负、大、短二测量小灯泡的电功率。(1)用伏安法的测量原理设计出实验线路图。(2)按照画出的实验线路图接好电路。(3)接通电路后，

3、通过改变小灯泡两端的电压来测出相应的电流和电压值。怎么调节小灯泡两端的电压?小灯按照画出的实验线路图接好电路。如何接线?0- G+ GV0- G+ GA 小灯按照画出的实验线路图接好电路。如何接线?0- G+ GV0- G+ GA 小灯测量灯泡电功率的实验过程1.将实验仪器和器材摆放在合适的位置上；2.按图连接好导线；3.调节可变电阻（分压作用），选择不同的输出电压；4.测出灯泡处于不同电压下的电流值；5.根据得到的电压及电流值绘出灯泡的特性曲线图。根据表1的要求计算出小灯泡的实际电功率表1实际电压 电压（V） 电流（A） 发光情况 电功率（W ）等于额定电压值 3.0 0.083 正常 0.

4、25低于额定电压值 1.5 0.070 偏暗 0.11略高于额定电压值 3.5 0.086 偏亮 0.30三测量发光二极管的电功率1用伏安法的测量原理设计出实验线路图（注意发 光二极管要正向连接）。 2按照画出的实验线路图接好电路。 3接通电路后，通过改变发光二极管两端的电压来 测出相应的电流和电压值（注意：发光二极管两 端的电压应小于3伏）。 4根据表2的要求计算出发光二极管的实际电功率 。 按照画出的实验线路图接好电路。如何接线?0- G+ GV0- G+ GA发光二极管实验电路图接线时注意电表和 发光二极管的正负极性0- G+ GV0- G+ GA发光二极管根据表2的要求计算出发光二极管

5、的实际电功率。 表2实际电压 电压（V） 电流（A) 发光情况 电功率（W ）等于额定电压值 1.6 0.006 正常 0.010 低于额定电压值 1.2 0.004 偏暗 0.004略高于额定电压值 2.0 0.009 偏亮 0.018思考题1.测量小灯泡及发光二极管的电功率除了用伏安法外，还 能用其他方法吗？请设计出不同的测量方法。2.小灯泡及发光二极管在未接入电路时分别测出的电阻值 有什么区别？3.测出得到小灯泡及发光二极管的伏安特性是怎样的？4.你若感觉小灯泡与发光二极管的亮度基本相同时，测量 得到的电功率哪个会更大些？5.若一个标有“220V 25W”的灯泡，在正常发光时，通过 灯丝

6、的电流会有多大？此时灯丝的电阻将会多大？6.“36V 40W”和“220V 40W”的两个 灯泡在正常发光时，各自通过的电流 和电功率为多大？7.当你用多用电表测量一个小灯泡的电 阻时，你会发现测得的电阻值远小于 用额定电压和额定功率计算得到的电 阻值。这是什么原因呢？思考:小灯的灯丝断了后,有人再将其灯丝搭起来通电,还能发光,问此时该小灯实际消耗的电功率与原来相比,是( )。(A)不变 (B)增大 (C)减小 (D)无法确定如何分析?实验七 测量与分析电阻的串、并联关系实验目的 1.了解电阻与电阻间的串、并联阻值关系。2.学会多用电表的使用。3.了解固定电阻与可变电阻间的区别，并了解使 用时

7、的不同点。4.学习制作各种电阻，并设计一些应用的方案。实验原理根据欧姆定律，经过一段电路中的电流强度I是由这段电 路两端的电压以及电路中导体的电阻来决定，即，但是在实际电路中，往往会有多个电阻同时存在并在电 路中起作用，所以，在这种情况下，需要分析其合成后 的等效总电阻大小。电路中同时有几个电阻存在时，其连接的形式有多种， 串联、并联或串并联结合。将电阻一个接一个地单向连起来，然后跨接在某电 路A、B两端，这种接法称为串联接法，见图7-1。R1R2R3RXAB电阻串联时，其等效总电阻为各个电阻的和.即:将一个个电阻直接跨接在某电路A、B的两端，这种接法 称为并联接法，见图7-2。 R1R2R3

8、 RXBA电阻并联时，其等效总电阻的倒数等于各支路电阻 的倒数和. 即： 将电阻先按不同的串、并联方式组合在一起， 然后跨接在某电路A、B的两端，这种接法称为 串并联（混联）接法，见图3。R4R5R3R1R2AB Rx电阻串、并联时，其等效总电阻应按电阻串、并 联时的不同结构与其串、并联时的计算方式而得 到结果。实验器材多用电表、电阻箱、各种阻值的固定电 阻、各种阻值的可变电阻、开关、导线 等实验内容和方法1.测量两个以上电阻串联后的结果将两个或多个电阻串联后，用多用电表的欧姆 量程测出串联后的结果，并与理论公式计算后 的结果作比较。2.测量两个以上电阻并联后的结果将两个或多个电阻并联后，用多

9、用电表的欧姆 量程测出并联后的结果，并与理论公式计算后 的结果作比较。3.测量电阻的串、并联（混联）总电阻将多个电阻用不同的方式串、并联后，用多用 电表的欧姆量程测出串、并联后的结果，并与 理论公式计算后的结果作比较。4.自制固定电阻或可变电阻利用一些不同类型的短铅笔（B、HB、H型）、 不同面积的导电纸、金属箔片或不同长度的电 阻丝等，制作一些固定电阻或可变电阻。常见固定电阻实样电阻器技术参数标称阻值与误差固定电阻误差等级表四色环电阻 R = a b * 10 e五色环电阻 R = a b c * 10 e思考题1.一个5欧姆电阻器和一个20欧姆电阻器串 联后其总电阻是多大？如果将以上两个电

10、 阻接成并联，则结果又是多大？520520412K思考题 2.现有2千欧、4千欧、6千欧、12千欧电阻器各一 个，要得到一个3千欧的电阻结果可采用哪几种 方法来实现？(1) (2）(3)?(4)?6K2K4K4K思考题3.有两个电阻器R1和R2，将其串联后的总电阻是12欧姆，而将其并联后总电阻的12倍近似于32欧姆 ，则R1和R2的电阻各为多大？R1=？12R2=？R1=？R2=？4、8拓展的内容：（1）制作一个电子风力测定仪。用合适的材料制作一个可变电阻R0，在其可变端P处与一档风板相连，当风吹到档风板时带动了可变电阻变化（请思考实验的装置），风力越强OC杆偏转角度就越大，从而引起回路中的电

11、流或电压变化，即通过电流表或电压表可粗略地测出风力的大小。（请思考并设计出实验的装置及实验的具体方法）制作电子风力计用测量电压方法 得到风力的大小风 copR10-G+GVEKR0AB（2）节日里，一些商店门口或小树上常有装饰用的小彩灯在闪闪发亮，每一串足有数十个，奇怪的是当其中有一个或两个灯的灯丝断了，其余的灯却仍然亮着，这是为什么呢？提示：每个灯的灯丝（R1）引线上方均绕有金属电阻丝（R2） ，这是为什么呢？请用电阻的串、并联组合原理来解释。运用到了串并联的方法先并后串R2R2R2R1R1R1考题分析：给出的器材： 已知固定电阻三个（ 51欧、100欧、200欧）、 数字式多用电表、单刀双

12、 向开关、导线 题意： 设计一个电阻串、并 联的电路，测出单刀双向 开关处于三种不同状态下 得到的三个电阻结果（约 141欧姆、118欧姆、151欧 姆）。 1.开关合向上、 2.开关合向下、 3.开关既不合向上也不合向下，铡刀竖起，处于中间不联通的状态。 提示： 1. 51欧并联200欧后再串联100欧约等于141欧。 2. 100欧并联200欧后再串联51欧约等于118欧。 3. 51欧串联100欧等于151欧。100欧200欧51欧考题分析：给出的器材： 已知固定电阻三个（ 51欧、100欧、200欧）、 数字式多用电表、单刀双 向开关、导线 题意： 设计一个电阻串、并 联的电路，测出单

13、刀双向 开关处于三种不同状态下 得到的三个电阻结果（约 141欧姆、118欧姆、151欧 姆）。 1.开关合向上、 2.开关合向下、 3.开关既不合向上也不合向下，铡刀竖起，处于中间不联通的状态。 提示： 1. 51欧并联200欧后再串联100欧约等于141欧。 2. 100欧并联200欧后再串联51欧约等于118欧。 3. 51欧串联100欧等于151欧。100欧200欧51欧实验八 电流与磁场间的转换与测量实验目的 1.了解电流产生磁场的原理。 2.了解磁场极性间的关系。 3.学会制作简易的电磁铁及了解其实际的应用。实验原理 发现电与磁之间的关系可追述到几百年前，丹 麦物理学家奥斯特曾在1

14、820年通过实验后发表 了著名的论文电的冲突对磁针作用的一些实 验。 电荷之间的相互作用是通过电场发生的，那么 磁体与磁体之间的相互作用，以及电流对磁针 的作用则是通过磁场发生的，即磁体和电流的 周围存在着磁场。具体可见以下图8-1的几种情况。（a）为条形磁铁周围用磁力线来描述其磁场的分布状况，即磁力线始于N极而止于S极。感应磁场距离 磁场强度（b）为通电直导线周围的磁场分别状况，即电流的周围存在有磁场。磁场的方向可用右手螺旋法则来判断，大拇指的指向为电流方向；弯曲四个手指的指向即为磁力线的方向。（c）为通电线环周围的磁场分别状况，相当于弯曲的直导线，产生的磁力线是对称的，但方向相反。（d）为

15、通电螺线管内、外的磁场分别状况，其判断方式也是用右手螺旋法则，而不同的此时大拇指的指向为磁力线的方向；弯曲四个手指的指向即为电流的方向。实验器材条形磁铁、小磁块、螺线管线圈、直流电 源、长直导线、小磁针、缝衣针、钢锯条 、铁钉、酒精灯、大头针、铁粉、铁螺丝 、铁螺帽等实验内容和方法1.自制指南针将一根缝衣针在条形磁铁上沿同一方向摩擦多次 ，使缝衣针磁化，然后将其插入到轻质物体上， 再设法使轻质物体悬空并能自由旋转，即完成了 指南针的制作过程。用制成的指南针检测一下地球的磁极方向，同时 确定指南针上的极性。 2.观测条形磁铁四周的磁场方向将条形磁铁放在一张白纸上，然后在条形磁铁四周的不同位置放置自制的指南针，通过观察并画出各点的磁场方向。 NS3.制作电动秋千用细的漆包线绕一个小的矩形线框，将线框两边的引出线设法挂在一个横梁上，然后用小刀或砂纸刮去线框两端的油漆，将线框其中一端与电池的一端相连，而电池的另一端引出一根较粗的导线，然后再固定在横梁某边的竖杆上 ，并使其接触到矩形线框悬挂在横梁上的另一根导线。在线框自然下垂的下方放一块小磁铁，向上一面的磁极与