九年级物理实验教案精编范文.docx
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九年级物理实验教案精编范文
龙山一中
物理
实验
教案
九年级物理备课组
2015年下期
比较不同物质的吸热能力
一、实验目的
1、知识与技能
尝试用比热容解释简单的自然现象。
2、过程与方法
（1）通过探究，比较不同物质的吸热能力，使学生从实验中领悟比热容是如何影响物体温度的变化的，学会运用所学的知识分析解决实际问题。
（2）通过设计、进行实验，让学生体会控制变量法在科学探究中的应用。
3、情感态度与价值观
（1）使学生学会与他人合作并产生与他人交流的愿望。
（2）利用探究性学习活动培养学生自己动脑想办法解决问题的能力。
（3）通过对比热容的探究学习，使学生保持对自然的好奇心，对科学的求知欲，乐于探索自然规律，逐步形成实事求是的科学态度。
二、实验器材
秒表、温度计、水和食用油、烧杯（200ml）、试管2支、酒精灯、石棉网、铁架台、甘油注射器等
三、实验过程
探究：
比较不同物质的吸热能力
展示问题：
对于不同的物质，如一种是水，另一种是食用油，如果它们的质量相同，温度升高的度数也一样，它们吸收的热量是否相同？
学生讨论：
方案一：
取等质量的水和食用油，加热相同的时间（即吸收相等的热量）后，比较温度的变化。
方案二：
取等质量的水和食用油，使其升高相同的温度时，比较加热所用的时间（即比较吸收的热量的多少）学生分组进行对比实验，所用器材见“学生用材料”
实验结论1：
质量相等的水和食用油，实验结论1：
质量相等的水和食用油，吸收相等的热量时，食用油的温度升高的快。
实验结论2：
质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，食用油比水需要的时间短（吸收的热量少）。
上面的加热实验结束后，让学生撤出酒精灯，观察水或食用油放热一段时间后的温度变化情况，从而得出物质放热与温度变化的关系。
总结评价：
（教师对各个小组完成的情况进行评价）
学生得出的结论：
（1）质量相同的食用油和水，在冷却相同的时间（放出相等的热量）时，食用油的温度变化快（下降的多）。
（2）质量相等的食用油和水，在降低的温度相同时，食用油比水需要的时间少（放出的热量少）。
展示问题：
请同学们尝试得出探究结论，并分析为什么要引入比热容的概念。
串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？
并联电路中电流的规律
【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？
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。
怎样用变阻器改变灯泡的亮度
【提出问题】
怎样用变阻器改变灯泡的亮度？
【猜想或假设】
1、滑动变阻器为什么能改变连入电路中的电阻？
2、要使灯泡和变阻器中的电流大小相同，变阻器应与灯泡串联还是并联？
3、要能控制电流的大小，应试使用变阻器上的哪两个接线柱？
4、如图11-1所示，当滑片向A端滑动时，灯泡的亮度如何变化？
【设计实验】
实验要求利用滑动变阻器改变灯泡的亮度，因此我们应对滑动变阻器的结构有所了解。
在实验之前，观察滑动变阻器的结构，完成下面的问题：
1、滑动变阻器主要由几部分组成？
2、变阻器滑片上的小金属片上的两数据的含义？
3、电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了？
4、哪两个接线柱之间的电阻是不变的？
5、哪两个接线柱之间的电阻最大？
哪两个接线柱之间的电阻最小，几乎为零？
6、移动滑片时，哪两个接线柱之间的电阻随着改变？
朝哪个方向移动时电阻变大？
分析：
1、构造：
滑动变阻器是由瓷筒、套在瓷筒上表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成的线圈、瓷筒上方架在绝缘架上的金属杠、以及套在金属杠上的滑片组成。
2、原理：
靠改变连入电路的电阻丝长度来改变电阻。
3、作用：
改变电阻从而改变电路中的电流或改变某一导体（或用电器）两端的电压，有时还起保护电路的作用。
要使电路中灯泡的亮度发生变化，必须使电路中电流发生变化，所以实验时将滑动变阻器与灯泡串联在电路中。
设计实验电路如图11-1所示。
在实验时，按图11-1所示连接电路，在连接滑动变阻器时，应注意接线柱的正确选择。
为了保护整个电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器连入电路中的电阻调到最大。
闭合开关后，观察灯泡的亮度，并在滑动滑片之前，应先预测灯泡的亮度变化，并通过实验结论总结出其判断的依据。
所需器材：
干电池两节、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干
【进行实验】
1、观察滑动变阻器的结构。
2、按电路图连接好电路，确定滑动变阻器所使用的接线柱后，移动滑片，使滑动变阻器连入电路中的电阻最大。
然后闭合开关，在移动滑片的同时，观察灯泡亮度的变化。
3、改变滑动变阻器接入电路的接线柱，并重复上面的实验。
所选接线柱
滑片滑动方向
电路中变阻器的电阻的变化
灯泡亮度的变化
和
向滑动
向滑动
和
向滑动
向滑动
…
【分析和论证】
1、通过动手实验，观察得出：
要使灯泡由暗变亮，接通电路前应将滑片放到电阻值最大的位置上。
2、滑动变阻器的使用方法。
如图11-3所示，常用的滑动变阻器有两种：
一种只有两个接线柱；另一种有四个接线柱。
对于只有两个接线柱的滑动变阻器，只要将两个接线柱直接连入电路，让电流从其中的一个接线柱流入，从另一个接线柱流出即可。
四个接线柱的滑动变阻器连入电路时，应注意将“一上一下”两个接线柱连入电路，切记不能同时把两个上接线柱或两个下接线柱连篇累入电路中。
将“一上一下”两个接线柱接入电路时，移动滑动变阻器滑片引起连入电路的电阻变化主要取决于下接线柱。
若滑片向靠近下接线柱的方向移动，电阻就变小（近小）；若滑片向远离下接线柱的方向移动，电阻就变大（远大）。
因此，可以用“近小远大”四个字来理解滑动变阻器阻值的变化。
3、使用滑动变阻器应注意几点：
（1）阻值变化范围和允许通过的最大电流。
（2）滑动变阻器一般要与被控制的电路串联。
（3）将滑动变阻器接入电路，在闭合开关前，应将滑片移到阻值最大的位置。
【评估与交流】
1、探究过程中你发现了哪些问题？
和同学交流。
2、回顾我们的探究经历了哪些环节？
提出问题——猜想与假设——设计实验——进行实验——实验总结与交流
电阻上的电流跟两端电压的关系
【提出问题】
1、如果知道一个导体的电阻值，还知道加在它两端的电压，，能否计算出通过它的电流？
2、电流与电压、电阻会不会有定量关系呢？
【猜想或假设】
通过前面的学习知道：
1、电阻不变，电压越大，电流越大；
2、电压不变，电阻越大，电流越小；
3、如果电阻用R表示，电流用I表示，电压用U表示，则三者之间可能会存在的关系为：
。
【设计实验】
实验设计思路：
要研究电流、电压、电阻的关系，可利用“控制变量法”，固定电阻不变，来排除电阻变化带来的影响，探究同一电阻上的电流跟电压的关系，通过改变定值电阻两端的电压，观察并记录通过定值电阻的电流。
这样就可以把研究三个变量之间的关系问题转变为固定其一，研究另外两者关系的问题。
同时为了使研究活动更具客观性、普遍性和科学性，在实验设计中，要采用更换定值电阻进行反复实验的方法，换用不同阻值的电阻，各进行几次测量，从而得出这三个物理量之间的关系，使实验探究得出的规律更具有普遍性。
改变定值电阻两端电压的方法：
可通过增减串联电池组中电池的个数，从而改变定值电阻两端的电压；如果实验用的是学生电源，也可以较为方便地改变电源的输出电压；一般是采用滑动变阻器进行分压，通过调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压发生改变。
实验电路如图12-1：
图12-1
所需器材：
学生电源（或电池若干）、定值电阻（两个阻值不同）、滑动变阻器、开关、导线若干、电流表、电压表
【进行实验】
按图12-1连接好电路，检查无误后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片。
使R两端的电压成整数倍地变化，如2V、4V、6V等，根据电压表和电流表的示数，读出每次加在R上的电压值和通过R的电流值，并记录下来。
再换另一个定值电阻，再次实验，测量并记下几组电压和电流的值。
【分析和论证】
R1=欧
电压U/V
电流I/A
R2=欧
电压U/V
电流I/A
1、在图12-2中画出每个电阻的U-I关系图像，从图像上看，电流I、电压U的关系可以表示为。
2、利用实验记录的数据和U-I图像进行比较、讨论，尝试对几次测量结果进行运算，找出它们之间的关系。
结论：
通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比。
电流I、电压U、电阻R的关系可以用公式表示为：
I=U/R
【评估与交流】
对自己的探究活动进行回顾、分析，及时总结调整，然后把探究过程、记录及总结与同学和老师交流，改正错误，弥补不足。
实验注意事项：
1、电压表与电流表的连接、使用与读数，要按照要求进行操作。
2、在测量过程中，电路闭合时间不能太长，读取数据后要断开电路，以防通电时间过长，电阻发热给测量带来误差。
3、每次测量至少要得出三组数据，使实验更具普遍性。
4、若使用学生电源并通过滑动变阻器来分压的情况下，要注意调节滑动变阻器的滑片，尽量使定值电阻两端的电压成整数倍地变化。
探究电阻的串联与并联
【提出问题】
前面我们已经学习了串联电路和并联电路电压、电流的规律。
那么，电阻串联或并联时，总电阻是比原来大了还是小了？
【猜想或假设】
1、电阻串联时总电阻比原来大了。
2、电阻并联时总电阻比原来小了。
【设计实验与进行实验】
1、将一个定值电阻R接在图13-1所示的电路中，闭合开关，在电压相同的情况下，观察电流表的示数和灯泡的亮度。
2、将两个同样阻值的电阻R串联起来，接在电路中，重复前面的实验。
3、将三个同样阻值的电阻R串联起来，接在电路中，重复前面的实验。
对比电流表的示数大小和灯泡的亮度。
4、再将两个同样阻值的电阻R并联起来，接在电路中，重复实验1，对比电流表的示数大小和灯泡的亮度。
5、最后将三个同样阻值的电阻R并联起来，接在电路中，重复实验1，对比电流表的示数大小和灯泡的亮度。
6、把实验现象记录在下表中。
电阻连接情况
电阻个数及连接情况
电路中电流表示数变化
灯泡亮度的变化
串联
两个电阻串联
三个电阻串联
并联
两个电阻并联
三个电阻并联
所需器材：
学生电源（或电池若干）、定值电阻（两个阻值不同）、滑动变阻器、开关、导线若干、电流表、电压表
【分析和论证】
实验现象表明：
在相同电压情况下
1、接入一个定值电阻时，电流大些，灯泡亮些；
2、接入串联的两个定值电阻时，电流较小，灯泡比较暗；
3、接入串联的三个定值电阻时，电流最小，灯泡最暗。
从而得出结论：
串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
4、接入并联的两个定值电阻时，电流较接入一个定值电阻时的电流大些，灯泡也更亮些；
5、接入并联的三个定值电阻时，电流较接入并联的两个定值电阻时的电流大些，灯泡也更亮些；
从而得出结论：
并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
【评估与交流】
对自己的探究活动进行回顾、分析，及时总结调整，然后把探究过程、记录及总结与同学和老师交流。
电阻的大小与哪些因素有关
【提出问题】
不同的导体对电流的阻碍作用不同，那么，导体电阻的大小与哪些因素有关呢？
【猜想或假设】
1、电阻可能与导体的材料有关。
2、电阻可能与导线的粗细、长短有关。
3、电阻还可能与温度有关。
【设计实验】
这是一个多因素问题，应当使用变量控制法研究每一个因素对电阻大小的影响。
为此，在一定温度（室温）下用图14-1所示的实验装置进行实验。
a、b、c是三根用同一种材料制成的导线，它们的长短、粗细如图所示：
a长，c短，但其横截面积相同；b的横截面积比a、c大，长短和a相等；d与c长短、粗细都相同，但与c的材料不同。
采用控制变量法研究每一个因素对电阻大小的影响。
用a、b导线分别连入电路，可以探究横截面积对电阻的影响；用a、c导线分别连入电路，可以探究导线长度对电阻的影响；把c、d导线分别连入电路，可以探究材料对电阻的影响；把日光灯的灯丝（或细铁丝绕成的线圈）按图14-2所示连入电路，缓慢地给灯丝加热，可以探究温度对电阻的影响。
所需器材：
电源、滑动变阻器、开关、电流表、导线a、b、c、d（符合实验方案要求的）、夹子、日光灯的灯丝（或细铁丝绕成的线圈）、小灯泡、酒精灯、火柴。
【进行实验】
1、按图14-1所示将a导线连入电路，闭合开关，观察电流表的示数；用同样长度，横截面积比a大的导线b代替a，再接通电源，观察电流表的示数。
比较这两次测量的电流值。
2、改用横截面积相同而长度不同的a、c，分别将它们连入电路，观察电流表的示数。
3、再改用长度、横截面积相同、不同材料的c、d，分别将它们连入电路，比较通过它们的电流大小。
4、把日光灯的灯丝（或细铁丝绕成的线圈）按图14-2所示连入电路，缓慢地给灯丝加热，注意观察加热前后电流表的示数有什么变化？
实验记录：
1、把导线a、b接入电路，通过导线的电流大。
可得出结论：
。
2、把导线a、c接入电路，通过导线的电流大。
可得出结论：
。
3、把导线c、d接入电路，通过导线的电流大。
可得出结论：
。
4、随着温度的升高，电流表的电流变。
可得出结论：
。
【分析和论证】
根据上述实验结论，我们可以总结得出：
1、电阻的大小与导体的长短有关：
导线越长电阻越大；
2、电阻的大小与导体的横截面积有关：
横截面积越大电阻越小；
3、电阻的大小与导体的材料有关，比如铁、铜、银等不同材料的电阻不同。
4、电阻的大小与导体温度有关：
导体温度越高电阻越小。
【评估与交流】
实验设计中是否有不合理的地方？
你将如何改进？
在操作中有没有失误？
所得的结论是否可靠？
实验注意事项：
1、实验选用导体电阻时，一定要保证只有一个因素不同，其他因素相同，这样才好比较实验结果。
2、注意滑动变阻器的使用方法。
3、注意酒精灯的使用方法，安全操作。
测量小灯泡的电阻
【提出问题】
如果有额定电压分别为和的小灯泡各一只，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。
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和的小灯泡各一只，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
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