《初中物理电学探究实验设计.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理电学探究实验设计.ppt（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、09探究实验设计方法探究实验设计方法(电学电学)知识知识方法方法能力能力综合素质综合素质明白明白记住记住会用会用会变会变(一一)电学根据数据得结论电学根据数据得结论 (1)审审题，题，画画出是什么问题？出是什么问题？写写出相关的出相关的公式或关系式。公式或关系式。 (2)审审题，根据公式或关系式题，根据公式或关系式找找条件条件(先先同后变同后变)。 (3)写写出结论出结论2.结论表述形式结论表述形式1.解答步骤解答步骤:(1)Y与与X有有(无无)关关(2)K相同时相同时, X 越大越大Y越大越大(小小)(3)K相同时相同时, Y与与X 成正成正(反反)比比1下表是某同学研究下表是某同学研究“定
2、值电阻的电功率定值电阻的电功率与电与电压的平方之间的关系压的平方之间的关系”时记录的实验数据，请时记录的实验数据，请你（你（1）对表格中的数据进行分析，归纳出）对表格中的数据进行分析，归纳出定值定值电阻的电功率电阻的电功率与电压的平方的关系：与电压的平方的关系： 。 （2 2）对表格中的数据进行分析，归纳出电流与）对表格中的数据进行分析，归纳出电流与电压的关系：电压的关系： 。R/101010101010U/V345678I/A0.30.40.50.60.70.8U2/V291625364964P/W0.91.62.53.64.96.4电阻相同时电阻相同时,电功率与电压的平方成正比电功率与电压
3、的平方成正比电阻相同时电阻相同时,电流与电压成正比电流与电压成正比2 2小宣在研究小宣在研究“定值电阻的电功率定值电阻的电功率与电流的平与电流的平方之间的关系方之间的关系”时，记录的实验数据如下表所时，记录的实验数据如下表所示。请你示。请你（1 1）对表格中的数据进行分析，对表格中的数据进行分析，归纳归纳出出定值电阻的电功率定值电阻的电功率与电流的平方的关系：与电流的平方的关系： （2 2）对）对表格中的数据进行分析，归纳出电流与电压的表格中的数据进行分析，归纳出电流与电压的关系：关系： 。R/101010101010U/V345678I/A0.30.40.50.60.70.8I 2/A20.
4、090.160.250.360.490.64P/W0.91.62.53.64.96.4电阻相同时电阻相同时,电功率与电流的平方成正比电功率与电流的平方成正比电阻相同时电阻相同时,电流与电压成正比电流与电压成正比3 3小宣在研究小宣在研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系的关系”时，记录的实验数据如下表所示。请你时，记录的实验数据如下表所示。请你（1 1）对表格中的数据进行分析，归纳出电功率电阻阻值之对表格中的数据进行分析，归纳出电功率电阻阻值之间的关系：间的关系： 。（2 2）对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电压）对表格中的数据进行分析，归纳出电功率
5、与电压的关系：的关系： 。（3 3）对表格中的数据进行分析，归纳出电压与电阻的）对表格中的数据进行分析，归纳出电压与电阻的关系：关系： 。R/102030506070I/A0.30.30.30.30.30.3U/V369151821P/W0.91.82.74.55.46.3电流相同时电流相同时,电功率与电阻成正比电功率与电阻成正比电流相同时电流相同时,电功率与电压成正比电功率与电压成正比电流相同时电流相同时, 电压与电阻成正比电压与电阻成正比4 4下表是某同学研究下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系值之间的关系”时记录的实验数据，请你（时记录的实验
6、数据，请你（1 1）对表格）对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻的关系：中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻的关系： 。（。（2 2）对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电）对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电流的关系：流的关系： 。（3 3）对表格中的数据进行分析，归纳出电流与电阻的）对表格中的数据进行分析，归纳出电流与电阻的关系：关系： 。R/101520305060U/V666666I/A0.60.40.30.20.120.1P/W 3.62.41.81.20.720.6电压相同时电压相同时,电功率与电阻成反比电功率与电阻成反比电压相同时电压相同时,电功率与电流成正比电功率与
7、电流成正比电压相同时电压相同时, 电流与电阻成反比电流与电阻成反比1.探究实验设计步骤探究实验设计步骤(1)审审题，题，画画出是什么问题？出是什么问题？写写出相关的出相关的公式或关系式。公式或关系式。 (2)审审题，题，标出标出控制变量、自变量和因变量。控制变量、自变量和因变量。 (3)审审实验仪器和变量：实验仪器和变量：标出：标出：如何如何控制控制控制变量、如何控制变量、如何改变改变自变量，自变量， 如何如何监测监测自变量、如何自变量、如何监测监测因变量。因变量。 (4)画画图图 (5)画画表格表格(头头) (6)写出实验步写出实验步骤骤2.探究实验目的探究实验目的:探究两个量的关系探究两个
8、量的关系(正比或反比正比或反比)(6次以上次以上)3.电学探究实验内容电学探究实验内容:(1)R相同相同:I与与U成正比成正比(2)R相同相同:P与与U2成正比成正比(3)R相同相同:P与与I2成正比成正比(4) I相同相同:U与与R成正比成正比(5) I相同相同:P与与R成正比成正比(6) U相同相同:I与与R成反比成反比(7) U相同相同:P与与R成反比成反比( (二二) )电学探究实验设计电学探究实验设计 1 1实验桌上提供了如下器材：电源一个实验桌上提供了如下器材：电源一个（电源电压（电源电压6V6V恒定）阻值为恒定）阻值为1010的定值电的定值电阻器一只；阻器一只；“201A”201
9、A”的滑动变阻器一个；的滑动变阻器一个；量程为量程为03V03V和和015V015V的电压表一只；量程的电压表一只；量程为为00.6A00.6A和和03A03A的电流表一只；开关一的电流表一只；开关一个。小刚想利用实验桌上的器材，设计一个。小刚想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：个实验证明：“定值电阻的电功率与电压定值电阻的电功率与电压的平方成正比的平方成正比”。请画出实验电路图，并请画出实验电路图，并写出实验步骤。写出实验步骤。P=U2R自自控控因因串串 滑变滑变V定定 阻阻P=UIVA21345R/U/VI/AU2/V2P/WRAVPS6整理实验器材。整理实验器材。按电路图连接实验电路
10、按电路图连接实验电路,将定值电阻阻值将定值电阻阻值记录在表格中记录在表格中;闭合开关，调节变阻器滑片使电压表示数闭合开关，调节变阻器滑片使电压表示数分别为分别为U U1 1、U U2 2、U U3 3、U U4 4、U U5 5、U U6 6 ，读出对应读出对应的电流表示数的电流表示数I I1 1、I I2 2 、I I3 3、I I4 4、I I5 5、I I6 6 ，全全部记录在表格中部记录在表格中;算出算出U U1 12 2、U U2 22 2、U U3 32 2、U U4 42 2、U U5 52 2、U U6 62 2 ，记录记录在表格中在表格中;根据根据P P= =UIUI分别计算
11、各次的电功率，记录在分别计算各次的电功率，记录在表格中表格中;R/101010101010U/V345678I/A0.30.40.50.60.70.8U2/V291625364964P/W0.91.62.53.64.96.42 2实验桌上提供了如下器材：电源一个实验桌上提供了如下器材：电源一个（电源电压（电源电压6V6V恒定）阻值为恒定）阻值为1010的定值电的定值电阻器一只；阻器一只；“201A”201A”的滑动变阻器一个；的滑动变阻器一个；量程为量程为03V03V和和015V015V的电压表一只；量程的电压表一只；量程为为00.6A00.6A和和03A03A的电流表一只；开关一的电流表一只
12、；开关一个。小刚想利用实验桌上的器材，设计一个。小刚想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：个实验证明：“定值电阻的电功率与电流定值电阻的电功率与电流的平方成正比的平方成正比”。请画出实验电路图，并。请画出实验电路图，并写出实验步骤。写出实验步骤。P=I2 R控控因因串串 滑变滑变A定定 阻阻P=UIVA21345R/I/AU/VI2/A2P/WRAVPS自自6整理实验器材。整理实验器材。按电路图连接实验电路按电路图连接实验电路,将定值电阻阻值将定值电阻阻值记录在表格中记录在表格中;闭合开关，调节变阻器滑片使电流表示数闭合开关，调节变阻器滑片使电流表示数分别为分别为I I1 1、I I2 2
13、、I I3 3、I I4 4、I I5 5、I I6 6 ， 读出对读出对应的电压表示数应的电压表示数U U1 1、U U2 2、U U3 3、U U4 4、U U5 5、U U6 6 ，全部记录在表格中全部记录在表格中;算出算出I I1 12 2、I I2 22 2、I I3 32 2、I I4 42 2、I I5 52 2、I I6 62 2 ，记录记录在表格中在表格中;根据根据P P= =UIUI分别计算各次的电功率，记录在分别计算各次的电功率，记录在表格中表格中;R/101010101010U/V345678I/A0.30.40.50.60.70.8I 2/A20.09 0.16 0.
14、250.36 0.490.64P/W0.91.62.53.64.96.43 3实验桌上有如下器材：符合实验要求的实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、一个、滑动变阻器一个、滑动变阻器一个、定值电阻和导线若定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，设计干。要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：一个实验证明：“通过定值电阻的电流与通过定值电阻的电流与电阻两端的电压成正比电阻两端的电压成正比”。请画出实验电请画出实验电路图，并写出实验步骤。路图，并写出实验步骤。I=UR自自控控因因串串 滑变滑变V定定 阻阻A21
15、345RAVPSR/U/VI/AI2/A2P/W6整理实验器材。整理实验器材。按电路图连接实验电路按电路图连接实验电路,将定值电阻阻值将定值电阻阻值记录在表格中记录在表格中;闭合开关，调节变阻器滑片使电压表示数闭合开关，调节变阻器滑片使电压表示数分别为分别为U U1 1、U U2 2、U U3 3、U U4 4、U U5 5、U U6 6 ，读出对应读出对应的电流表示数的电流表示数I I1 1、I I2 2 、I I3 3、I I4 4、I I5 5、I I6 6 ，全全部记录在表格中部记录在表格中;算出算出U U1 12 2、U U2 22 2、U U3 32 2、U U4 42 2、U U
16、5 52 2、U U6 62 2 ，记录记录在表格中在表格中;根据根据P P= =UIUI分别计算各次的电功率，记录在分别计算各次的电功率，记录在表格中表格中;4 4实验桌上有如下器材：符合实验要求的实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，设计干。要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：一个实验证明：“当通过电阻的电流保持当通过电阻的电流保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比
17、值成正比”。请画出实验电路图，并写出请画出实验电路图，并写出实验步骤。实验步骤。P=I2 R自自因因串联串联A不同定不同定 阻阻P=UIVA21345R/I/AU/VP/W控控6整理实验器材。整理实验器材。仿仿照照步步骤骤，分分别别测测出出电电阻阻R R3 3、R R4 4、R R5 5和和R R6 6两两端端的的电电压和相应的电流，并把全部数据记录在表格中。压和相应的电流，并把全部数据记录在表格中。闭合开关闭合开关S S，测出测出R R1 1两端的电压两端的电压U U1 1和通过和通过R R1 1的电流的电流I I，并把数据记录在表格中；并把数据记录在表格中；断开开关断开开关S S，把电压表
18、连接在把电压表连接在R R2 2两端，闭合开关，两端，闭合开关，测出测出R R2 2两端的电压两端的电压U U2 2和通过和通过R R2 2的电流的电流I I，并把数据记录并把数据记录在表格中；在表格中；利用公式利用公式P P= =UIUI分别计算出上述六个电阻消耗的功率，分别计算出上述六个电阻消耗的功率，并把数据记录在表格中。并把数据记录在表格中。按电路图连接电路，并把这六个电阻按电路图连接电路，并把这六个电阻R R1 1、R R2 2、R R3 3、R R4 4、R R5 5和和R R6 6记录在表格中；记录在表格中；R/102030506070I/A0.30.30.30.30.30.3U
19、/V369151821P/W 0.91.82.74.55.46.35.5.实验桌上有如下器材：满足实验要求的电实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电阻箱（电路图符号源一个、电阻箱（电路图符号 ）一个）一个、电压表一只、开关一个、各种阻值、电压表一只、开关一个、各种阻值已知已知的的定值电阻和导线若干。小明想利用实验桌上定值电阻和导线若干。小明想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：的器材，设计一个实验证明：“当通过电阻当通过电阻的电流保持不变时，电阻两端的电压与该电的电流保持不变时，电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比阻的阻值成正比”。请根据上述要求帮助小请根据上述要求帮助小明画出实验电路
20、图，并写出实验步骤。明画出实验电路图，并写出实验步骤。(07)(07)U=I R自自因因串联串联AV21345控控不同定值电阻不同定值电阻R/I/AU/V6整理实验器材。整理实验器材。仿仿照照步步骤骤，分分别别测测出出电电阻阻R R3 3、R R4 4、R R5 5和和R R6 6两两端端的的电电压压U U3 3 U U4 4 U U5 5 U U6 6和和相相应应的的电电流流I，并并将将全全部部数数据记入表格。据记入表格。断开开关断开开关S S，把电压表连接在把电压表连接在R R2 2两端，闭合两端，闭合开关开关S S，测出测出R R2 2两端的电压两端的电压U U2 2和通过和通过R R2
21、 2的电流的电流I ，并将数据记入表格；并将数据记入表格；闭合开关闭合开关S S，测出测出R R1 1两端的电压为两端的电压为U U1 1和通过和通过R R1 1的电流为的电流为I，并将数据记入表格；并将数据记入表格；按电路图连接电路，并把这六个电阻按电路图连接电路，并把这六个电阻R R1 1、R R2 2、R R3 3、R R4 4、R R5 5和和R R6 6记录在表格中；记录在表格中；6 6实验桌上有如下器材：符合实验要求的实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若一个、各种阻值已知的定值
22、电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，设计干。要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：一个实验证明：“当电阻两端电压保持不当电阻两端电压保持不变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值变时，电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成反比成反比”。请画出实验电路图，并写出实。请画出实验电路图，并写出实验步骤。验步骤。P=U2R自自控控因因并联并联V不同定不同定 阻阻P=UIVA21345R/U/VI/AP/WSVAR2R1R3R4R5R66整理实验器材。整理实验器材。仿仿照照步步骤骤，分分别别测测出出通通过过R R3 3、R R4 4、R R5 5和和R R6 6的的电电流流和和相应的电阻两端的电压
23、，并把全部数据记录在表格中。相应的电阻两端的电压，并把全部数据记录在表格中。闭合开关闭合开关S S，测出通过测出通过R R1 1的电流的电流I I1 1和和R R1 1两端的电压两端的电压U U，并把数据记录在表格中；并把数据记录在表格中；断开开关断开开关S S，把电流表与把电流表与R R2 2串联串联，闭合开关，闭合开关S S ，测测出通过出通过R R2 2的电流的电流I I2 2和和R R2 2两端的电压两端的电压U U，并把数据记录在并把数据记录在表格中；表格中；利用公式利用公式P P= =UIUI分别计算出上述六个电阻消耗的功率，分别计算出上述六个电阻消耗的功率，并把数据记录在表格中。
24、并把数据记录在表格中。按电路图连接电路，并把这六个电阻按电路图连接电路，并把这六个电阻R R1 1、R R2 2、R R3 3、R R4 4、R R5 5和和R R6 6记录在表格中；记录在表格中；R/ 101520305060U/V 666666I/A0.60.40.30.20.12 0.1P/W 3.62.41.81.20.72 0.67 7实验桌上有如下器材：符合实验要求实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、各种阻值关一个、各种阻值已知已知的定值电阻和导线的定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，设若干。要
25、求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：计一个实验证明：“当电阻两端电压保持当电阻两端电压保持不变时，通过电阻的电流与该电阻的阻值不变时，通过电阻的电流与该电阻的阻值成反比成反比”。请画出实验电路图，并写出实请画出实验电路图，并写出实验步骤。验步骤。I=UR自自控控因因并联并联V不同定值电阻不同定值电阻A21345R/U/VI/ASVAR2R1R3R4R5R66整理实验器材。整理实验器材。按电路图连接好电路，并把电阻按电路图连接好电路，并把电阻R R1 1、R R2 2、R R3 3、R R4 4、R R5 5和和R R6 6的阻值记入表格；的阻值记入表格；仿仿照照步步骤骤，分分别别测测出
26、出通通过过R R3 3、R R4 4、R R5 5和和R R6 6的的电电流流I3 3 I4 4 I5 5 I6 6和和相相应应的的电电压压U U，并并将将全全部部数数据据记记入表格。入表格。闭合开关闭合开关S S，测出通过测出通过R R1 1的电流的电流I1 1和和R R1 1两端的两端的电压电压U U，并将数据记入表格；并将数据记入表格；断开开关断开开关S S，把电流表与把电流表与R R2 2串联，闭合开关串联，闭合开关S S ，测出通过，测出通过R R2 2的电流的电流I2 2和和R R2 2两端的电压两端的电压U U ，并并将数据记入表格；将数据记入表格；小结小结1. 探究实验设计步骤
27、探究实验设计步骤(1)审审题，题，画画出是什么问题？出是什么问题？写写出相关的出相关的公式或关系式。公式或关系式。 (2)审审题，题，标出标出控制变量、自变量和因变量。控制变量、自变量和因变量。 (3)审审实验仪器和变量：实验仪器和变量：标出：标出：如何如何控制控制变量、如何变量、如何改变改变自变量，自变量， 如何如何监测监测自变量、如何自变量、如何监测监测因变量。因变量。 (4)画画图图 (5)画画表格表格(头头) (6)写出实验步写出实验步骤骤小结小结2.2.(1)R相同相同:I与与U成正比成正比(2)R相同相同:P与与U2成正比成正比(3)R相同相同:P与与I2成正比成正比(4) I相同
28、相同:U与与R成正比成正比(5) I相同相同:P与与R成正比成正比(6) U相同相同:I与与R成反比成反比(7) U相同相同:P与与R成反比成反比相同电路图相同电路图定值电阻定值电阻相近实验步骤相近实验步骤相同电路图相同电路图6个串联个串联相近实验步骤相近实验步骤相同电路图相同电路图6个并联个并联相近实验步骤相近实验步骤(1)R相同（控制变量）：相同（控制变量）：定值电阻定值电阻(2)R不同（自变量）：不同（自变量）：改变电阻改变电阻(3)U相同（控制变量）相同（控制变量） 串滑变，并电压表串滑变，并电压表 电阻并联电阻并联(4)U不同（自变量）不同（自变量） 串滑变，并电压表串滑变，并电压表
29、 电阻串联电阻串联(5)I相同（控制变量）相同（控制变量） 串滑变，串电流表串滑变，串电流表 电阻串联电阻串联(6)I不同（自变量）不同（自变量） 串滑变，串电流表串滑变，串电流表 电阻并联电阻并联(1)材料和横截面积相同时材料和横截面积相同时,导体电阻与导体的导体电阻与导体的长度成正比长度成正比.(2)材料和长度相同时材料和长度相同时,导体电阻与导体的横截导体电阻与导体的横截面积成反比面积成反比.材料S/mmS/mm2 2L/L/m mU U/V/VI/I/A AR/R/ SVAR2R1R3R4R5R6R=UI 材料材料镍铬镍铬合金合金镍铬镍铬合金合金镍铬镍铬合金合金镍铬镍铬合金合金镍铬镍铬合金合金镍铬镍铬合金合金长度长度L/mL/m3 33 33 33 33 33 3横截横截面积面积S/mmS/mm2 20.10.10.150.150.20.20.250.250.30.30.40.4U U/V/V6 66 66 66 66 66 6I/I/A A0.20.20.30.30.40.40.50.50.60.60.80.8R/R/303020201515121210107.57.5
