初中物理电学探究实验设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,09,探究实验设计方法,(,电学,),知识,方法,能力,综合素质,明白,记住,会用,会变,(,一,),电学根据数据得结论,(1),审,题，,画,出是什么问题？,写,出相关的公式或关系式。,(2),审,题，根据公式或关系式,找,条件,(,先同后变,),。,(3),写,出结论,2.,结论表述形式,1.,解答步骤,:,(1)Y,与,X,有,(,无,),关,(2)K,相同时, X,越大,Y,越大,(,小,),(3)K,相同时, Y,与,X,成正,(,反,),比,1,下表是某同学研究“,定值电阻的电功率,与电压的平方之间的关系,”,时记录的实验数据，请你（,1,）对表格中的数据进行分析，归纳出,定值电阻的电功率,与电压的平方的关系：,。,（,2,）对表格中的数据进行分析，归纳出电流与电压的关系：,。,R/,10,10,10,10,10,10,U,/V,3,4,5,6,7,8,I/,A,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,U,2,/V,2,9,16,25,36,49,64,P/,W,0.9,1.6,2.5,3.6,4.9,6.4,电阻相同时,电功率与电压的平方成正比,电阻相同时,电流与电压成正比,2,小宣在研究,“,定值电阻的电功率,与电流的平方之间的关系,”,时，记录的实验数据如下表所示。请你,（,1,）,对表格中的数据进行分析，,归纳出,定值电阻的电功率,与电流的平方的关系：,（,2,）对表格中的数据进行分析，归纳出电流与电压的关系：,。,R/,10,10,10,10,10,10,U,/V,3,4,5,6,7,8,I/,A,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,I,2,/A,2,0.09,0.16,0.25,0.36,0.49,0.64,P/,W,0.9,1.6,2.5,3.6,4.9,6.4,电阻相同时,电功率与电流的平方成正比,电阻相同时,电流与电压成正比,3,小宣在研究,“,电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系,”,时，记录的实验数据如下表所示。请你,（,1,）,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：,。,（,2,）对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电压的关系：,。（,3,）对表格中的数据进行分析，归纳出电压与电阻的关系：,。,R/,10,20,30,50,60,70,I/A,0.3,0.3,0.3,0.3,0.3,0.3,U/V,3,6,9,15,18,21,P/W,0.9,1.8,2.7,4.5,5.4,6.3,电流相同时,电功率与电阻成正比,电流相同时,电功率与电压成正比,电流相同时,电压与电阻成正比,4,下表是某同学研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时记录的实验数据，请你（,1,）对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电阻的关系：,。（,2,）对表格中的数据进行分析，归纳出电功率与电流的关系：,。,（,3,）对表格中的数据进行分析，归纳出电流与电阻的关系：,。,R/,10,15,20,30,50,60,U,/V,6,6,6,6,6,6,I/,A,0.6,0.4,0.3,0.2,0.12,0.1,P/,W,3.6,2.4,1.8,1.2,0.72,0.6,电压相同时,电功率与电阻成反比,电压相同时,电功率与电流成正比,电压相同时,电流与电阻成反比,1.,探究实验设计步骤,(1),审,题，,画,出是什么问题？,写,出相关的公式或关系式。,(2),审,题，,标出,控制变量、自变量和因变量。,(3),审,实验仪器和变量：,标出：,如何,控制,控制变量、如何,改变,自变量，,如何,监测,自变量、如何,监测,因变量。,(4),画,图,(5),画,表格,(,头,) (6),写出实验步骤,2.,探究实验目的,:,探究两个量的关系,(,正比或反比,)(6,次以上,),3.,电学探究实验内容,:,(1)R,相同,:I,与,U,成正比,(2)R,相同,:P,与,U,2,成正比,(3)R,相同,:P,与,I,2,成正比,(4) I,相同,:U,与,R,成正比,(5) I,相同,:P,与,R,成正比,(6) U,相同,:I,与,R,成反比,(7) U,相同,:P,与,R,成反比,(,二,),电学探究实验设计,1,实验桌上提供了如下器材：电源一个（电源电压,6V,恒定）阻值为,10,的定值电阻器一只；“,201A”,的滑动变阻器一个；量程为,03V,和,015V,的电压表一只；量程为,00.6A,和,03A,的电流表一只；开关一个。小刚想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：,“定值电阻的电功率与电压的平方成正比”。,请画出实验电路图，并写出实验步骤。,P=,U,2,R,自,控,因,串 滑变,V,定 阻,P=UI,V,A,2,1,3,4,5,R/,U,/V,I/,A,U,2,/V,2,P/,W,R,A,V,P,S,6,整理实验器材。,按电路图连接实验电路,将定值电阻阻值记录在表格中,;,闭合开关，调节变阻器滑片使电压表示数分别为,U,1,、,U,2,、,U,3,、,U,4,、,U,5,、,U,6,，,读出对应的电流表示数,I,1,、,I,2,、,I,3,、,I,4,、,I,5,、,I,6,，,全部记录在表格中,;,算出,U,1,2,、,U,2,2,、,U,3,2,、,U,4,2,、,U,5,2,、,U,6,2,，,记录在表格中,;,根据,P,=,UI,分别计算各次的电功率，记录在表格中,;,R/,10,10,10,10,10,10,U,/V,3,4,5,6,7,8,I/,A,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,U,2,/V,2,9,16,25,36,49,64,P/,W,0.9,1.6,2.5,3.6,4.9,6.4,2,实验桌上提供了如下器材：电源一个（电源电压,6V,恒定）阻值为,10,的定值电阻器一只；“,201A”,的滑动变阻器一个；量程为,03V,和,015V,的电压表一只；量程为,00.6A,和,03A,的电流表一只；开关一个。小刚想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：,“定值电阻的电功率与电流的平方成正比”,。请画出实验电路图，并写出实验步骤。,P=I,2,R,控,因,串 滑变,A,定 阻,P=UI,V,A,2,1,3,4,5,R/,I/,A,U,/V,I,2,/A,2,P/,W,R,A,V,P,S,自,6,整理实验器材。,按电路图连接实验电路,将定值电阻阻值记录在表格中,;,闭合开关，调节变阻器滑片使电流表示数分别为,I,1,、,I,2,、,I,3,、,I,4,、,I,5,、,I,6,，,读出对应的电压表示数,U,1,、,U,2,、,U,3,、,U,4,、,U,5,、,U,6,，,全部记录在表格中,;,算出,I,1,2,、,I,2,2,、,I,3,2,、,I,4,2,、,I,5,2,、,I,6,2,，,记录在表格中,;,根据,P,=,UI,分别计算各次的电功率，记录在表格中,;,R/,10,10,10,10,10,10,U,/V,3,4,5,6,7,8,I/,A,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,I,2,/A,2,0.09,0.16,0.25,0.36,0.49,0.64,P/,W,0.9,1.6,2.5,3.6,4.9,6.4,3,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、开关一个、,滑动变阻器一个、,定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，设计一个实验证明：,“通过定值电阻的电流与电阻两端的电压成正比”。,请画出实验电路图，并写出实验步骤。,I=,U,R,自,控,因,串 滑变,V,定 阻,A,2,1,3,4,5,R,A,V,P,S,R/,U,/V,I/,A,I,2,/A,2,P/,W,6,整理实验器材。,按电路图连接实验电路,将定值电阻阻值记录在表格中,;,闭合开关，调节变阻器滑片使电压表示数分别为,U,1,、,U,2,、,U,3,、,U,4,、,U,5,、,U,6,，,读出对应的电流表示数,I,1,、,I,2,、,I,3,、,I,4,、,I,5,、,I,6,，,全部记录在表格中,;,算出,U,1,2,、,U,2,2,、,U,3,2,、,U,4,2,、,U,5,2,、,U,6,2,，,记录在表格中,;,根据,P,=,UI,分别计算各次的电功率，记录在表格中,;,4,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，设计一个实验证明：,“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值成正比”。,请画出实验电路图，并写出实验步骤。,P=I,2,R,自,因,串联,A,不同定 阻,P=UI,V,A,2,1,3,4,5,R/,I/,A,U,/V,P/,W,控,6,整理实验器材。,仿照步骤,，,分别测出电阻,R,3,、,R,4,、,R,5,和,R,6,两端的电压和相应的电流，并把全部数据记录在表格中。,闭合开关,S,，,测出,R,1,两端的电压,U,1,和通过,R,1,的电流,I,，,并把数据记录在表格中；,断开开关,S,，,把电压表连接在,R,2,两端，闭合开关，测出,R,2,两端的电压,U,2,和通过,R,2,的电流,I,，,并把数据记录在表格中；,利用公式,P,=,UI,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。,按电路图连接电路，并把这六个电阻,R,1,、,R,2,、,R,3,、,R,4,、,R,5,和,R,6,记录在表格中；,R/,10,20,30,50,60,70,I/A,0.3,0.3,0.3,0.3,0.3,0.3,U/V,3,6,9,15,18,21,P/W,0.9,1.8,2.7,4.5,5.4,6.3,5.,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 ）一个、电压表一只、开关一个、各种阻值,已知,的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：,“当通过电阻的电流保持不变时，电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”。,请根据上述要求帮助小明画出实验电路图，并写出实验步骤。,(07),U=I R,自,因,串联,A,V,2,1,3,4,5,控,不同定值电阻,R/,I/,A,U,/V,6,整理实验器材。,仿照步骤,，,分别测出电阻,R,3,、,R,4,、,R,5,和,R,6,两端的电压,U,3,U,4,U,5,U,6,和相应的电流,I,，并将全部数据记入表格。,断开开关,S,，,把电压表连接在,R,2,两端，闭合开关,S,，,测出,R,2,两端的电压,U,2,和通过,R,2,的电流,I,，,并将数据记入表格；,闭合开关,S,，,测出,R,1,两端的电压为,U,1,和通过,R,1,的电流为,I,，,并将数据记入表格；,按电路图连接电路，并把这六个电阻,R,1,、,R,2,、,R,3,、,R,4,、,R,5,和,R,6,记录在表格中；,6,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，设计一个实验证明：“,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成反比,”。请画出实验电路图，并写出实验步骤。,P=,U,2,R,自,控,因,并联,V,不同定 阻,P=UI,V,A,2,1,3,4,5,R/,U,/V,I/,A,P/,W,S,V,A,R,2,R,1,R,3,R,4,R,5,R,6,6,整理实验器材。,仿照步骤,，,分别测出,通过,R,3,、,R,4,、,R,5,和,R,6,的电流和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,S,，,测出通过,R,1,的电流,I,1,和,R,1,两端的电压,U,，,并把数据记录在表格中；,断开开关,S,，,把电流表与,R,2,串联,，闭合开关,S,，,测出通过,R,2,的电流,I,2,和,R,2,两端的电压,U,，,并把数据记录在表格中；,利用公式,P,=,UI,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。,按电路图连接电路，并把这六个电阻,R,1,、,R,2,、,R,3,、,R,4,、,R,5,和,R,6,记录在表格中；,R/,10,15,20,30,50,60,U,/V,6,6,6,6,6,6,I/,A,0.6,0.4,0.3,0.2,0.12,0.1,P/,W,3.6,2.4,1.8,1.2,0.72,0.6,7,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，设计一个实验证明：,“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成反比”。,请画出实验电路图，并写出实验步骤。,I=,U,R,自,控,因,并联,V,不同定值电阻,A,2,1,3,4,5,R/,U,/V,I/,A,S,V,A,R,2,R,1,R,3,R,4,R,5,R,6,6,整理实验器材。,按电路图连接好电路，并把电阻,R,1,、,R,2,、,R,3,、,R,4,、,R,5,和,R,6,的阻值记入表格；,仿照步骤,，,分别测出,通过,R,3,、,R,4,、,R,5,和,R,6,的电流,I,3,I,4,I,5,I,6,和相应的电压,U,，并将全部数据记入表格。,闭合开关,S,，,测出通过,R,1,的电流,I,1,和,R,1,两端的电压,U,，,并将数据记入表格；,断开开关,S,，,把电流表与,R,2,串联，闭合开关,S,，测出通过,R,2,的电流,I,2,和,R,2,两端的电压,U,，,并将数据记入表格；,小结,1.,探究实验设计步骤,(1),审,题，,画,出是什么问题？,写,出相关的公式或关系式。,(2),审,题，,标出,控制变量、自变量和因变量。,(3),审,实验仪器和变量：,标出：,如何,控制,变量、如何,改变,自变量， 如何,监测,自变量、如何,监测,因变量。,(4),画,图,(5),画,表格,(,头,) (6),写出实验步骤,小结,2.,(1)R,相同,:I,与,U,成正比,(2)R,相同,:P,与,U,2,成正比,(3)R,相同,:P,与,I,2,成正比,(4) I,相同,:U,与,R,成正比,(5) I,相同,:P,与,R,成正比,(6) U,相同,:I,与,R,成反比,(7) U,相同,:P,与,R,成反比,相同电路图定值电阻,相近实验步骤,相同电路图,6,个串联,相近实验步骤,相同电路图,6,个并联,相近实验步骤,(1)R,相同（控制变量）：,定值电阻,(2)R,不同（自变量）：,改变电阻,(3)U,相同（控制变量）,串滑变，并电压表,电阻并联,(4)U,不同（自变量）,串滑变，并电压表,电阻串联,(5)I,相同（控制变量）,串滑变，串电流表,电阻串联,(6)I,不同（自变量）,串滑变，串电流表,电阻并联,(1),材料和横截面积相同时,导体电阻与导体的长度成正比,.,(2),材料和长度相同时,导体电阻与导体的横截面积成反比,.,材料,S/mm,2,L/,m,U,/V,I/,A,R/,S,V,A,R,2,R,1,R,3,R,4,R,5,R,6,R=,U,I,材料,镍铬,合金,镍铬,合金,镍铬,合金,镍铬,合金,镍铬,合金,镍铬,合金,长度,L/m,3,3,3,3,3,3,横截,面积,S/mm,2,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.4,U,/V,6,6,6,6,6,6,I/,A,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8,R/,30,20,15,12,10,7.5,