卓越个性化教案电学实验.docx
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卓越个性化教案电学实验
学生姓名年级授课时间教师姓名课时
课题
电学实验
教学目标
复习电学的四个典型实验掌握实验原理，了解实验步骤
重点
1、探究电流与电压、电阻的关系
2、伏安法测电阻
3、测小灯泡电功率的实验
难点
1、探究电流与电压、电阻的关系
2、伏安法测电阻
3、测小灯泡电功率的实验
作业
附后
【知识点1】探究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）
①提出问题：
电流与电压电阻有什么定量关系？
②制定计划，设计实验：
要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：
控制变量法。
即：
保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
③进行实验，收集数据信息：
（会进行表格设计）
④分析论证：
（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。
）
⑤得出结论：
在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。
实验电路图：
主考查：
1、连接实物图（电表选择量程）
2、滑动变阻器的作用及实验的方法-----控制变量法
3、分析数据得结论
4、改变电阻值后怎样移动滑动变阻器
5、根据欧姆定律计算数据填表或填空
【典型例题】
1、下面是某组同学采用控制变量法来研究电流与电压、电阻关系的实验：
（1）、根据电路图连接实物图。
（2）、以下是该小组的实验数据的记录，请将数据不全部分补全。
表1U=___V恒定不变。
（实验中更换电阻R1）表2R=___Ω恒定不变。
（3）、分析表1数据可得结论________________________________________________；
分析表2数据可得结论____________________________________________________；
在表1的实验中滑动变阻器的作用是________________________________________；
在表2的实验中滑动变阻器的作用是________________________________________。
电阻/Ω
5
10
15
2、某校兴趣小组同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”，设计了如下图甲所示的电路图
（1）根据该兴趣小组设计的图甲电路图，把图乙的实物图连接完整。
（2）通过实验，该兴趣小组测得4组数据，如下表所示：
其中第4次实验时电流表的指针位置如图丙所示，请把测得的电流数值填入表格中。
（3）在此探究实验过程中，当E、F两点间的电阻由4Ω更换为5Ω后，为了探究上述问题，你认为应该采取的操作是。
A．闭合开关，读出电流表的读数
B．闭合开关，将变阻器的滑片适当向左移
试验序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
2
4
0.5
2
2
5
0.4
3
2
8
0.25
4
2
10
C．改变电压表、电流表的量程
D．闭合开关，将变阻器的滑片适当向右移
（4）从该实验中你可得出什么结论?
。
（用文字表述）
【知识点2】伏安法测电阻
1、定义：
用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理：
R=U/I
3、电路图：
4、步骤：
①根据电路图连接实物。
连接实物时，必须注意开关应断开
②检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。
③算出三次Rx的值，求出平均值。
④整理器材。
5、讨论：
⑴本实验中，滑动变阻器的作用：
改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。
⑵测量结果偏小是因为：
有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。
根据Rx=U/I电阻偏小。
⑶如图是两电阻的伏安曲线，则R1＞R2
主要考查：
1、电路图及电路故障与测小灯泡电功率相似
2、此实验中需要多次测量取平均值（只测一次获得的结果不可靠）
3、只给一只电表，再给一个已知阻值的定值电阻R0或最大阻值为R0的滑动变阻器，测量待测电阻阻值。
【典型例题】
1、谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值（约9Ω左右），电源选用两节干电池。
（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路
（2）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3v不变，你认为发生故障的原因可能是_________________或___________________。
（3）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将________（填“增大”、“减小”、“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R=____Ω。
你认为这个结果可靠吗?
理由是____________________________________________。
【知识点3】伏安法测灯泡的额定功率：
1原理：
P=UI
②电路图：
③选择和连接实物时须注意：
电源：
其电压高于灯泡的额定电压
滑动变阻器：
接入电路时要调到最大值。
根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
电压表：
并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。
根据额定电压选择电压表量程。
电流表：
串联在电路里““+”接线柱流入，“－”接线柱流出。
根据I额=P额/U额或I额=U额/R选择量程。
电路图及实物连接
主要考查：
1、实验的原理、滑动变阻器的作用及闭合开关前滑动变阻器应移到最大阻值
2、画出实验电路图
3、根据电路图连接实物图（电表量程的选择及滑动变阻器的接法）
4、未接完的实验电路，请用笔画线代替导线，完成电路连接
5、电路连接错误进行改错
电路故障判断
主要考查：
1、电表连接故障
2、小灯泡断路或短路
3、滑动变阻器连接错误
4、电表连接错误
5、电路元件接触不良
其它
主要考查：
选择变阻器的规格
2、电压表15V量程坏了，怎么测额定功率？
3、找错误
4、此电路图还能完成的电学实验
【典型例题】
1、在“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知电源电压为6伏，小灯泡的额定电压为3．8伏。
正常发光时灯丝电阻为10Ω～15Ω。
（1）实验的原理是________________；
滑动变阻器的作用是________________。
（2）在左边的方框内画出实验的电路图，并把图10-甲的实物连接好；
（3）在图的甲乙两圆圈中填上所用电流表和电压表的符号。
（4）图（甲）是未接完的实验电路，请用笔画线代替导线，完成电路连接。
闭合开关时，应使滑动变阻器接入电路的阻值为最大，所以变阻器的滑片P要置于端（选填“A”或“B”）实验时发现电压表示数为2V，为测额定功率应将滑动变阻器滑片P向_____移动，使电压表示数为______V。
（5）小芳在做测量灯泡电功率实验时，所连的实物如图８所示，请你检查图８的连线是否有错，若有错处，在该图中改正（在错误的连线上打“×”，改正的连线在图中画线表示，连线不要交叉）并在方框内画出正确的电路图．
2、
（1）小刚连接好电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向0刻线的左侧，电压表指针偏向3（15）刻度线的右侧，其原因为：
____________;_________________________.
（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。
于是小刚提出以下猜想：
A．可能是灯丝断了B．可能是小灯泡短路C．可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。
下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。
电流表
电压表
判断结果
示数不为零
示数为零
示数为零
示数不为零
示数为零
示数为零
（3）若闭合开关，灯不亮，电压表示数接近6伏，电流表示数几乎为零，出现这种现象的原因可能是。
（4）另一同学连接的电路，闭合开关后发现电流表指针偏转，电压表指针不动该故障的原因是（）
A．灯泡灯丝断了B．电流表接线短路C．电源接触不良D．灯座接线短路
（5）闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V。
具体原因是___________________________。
（6）闭合开关，发现灯泡发光较亮，电流表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V。
具体原因是____________________。
（7）另一位同学连接的实验电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片发现电流表、电压表示数变化相反，出现这种现象的原因可能是。
（8）实验中，小刚在闭合开关S后发现两电表的指针正常偏转，但总在晃动，无法准确读数，造成此现象的原因可能是。
3、
（1）、一额定电压是3.8V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0．2A。
小明想测定这个灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：
电流表、电压表、开关各一个，三个规格为“10Ω1A”、“50Ω0．5A”和“1kΩ0.1A”的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为12V）.小明设计了电路图，通过分析你认为小明应选用规格______________的滑动变阻器。
（2）、右表是某实验小组两位同学实验记录的数据，事后他们分析，发现其中一组数据不合理，不合理的数据组的序号是。
序号
灯泡两端的电压U/V
通过灯泡的电流I/A
灯泡消耗的功率P/W
1
4.5
0.36
2
3.8
0.50
3
3.0
0.28
4
2.0
0.22
（3）利用此实验电路还能完成的电学实验有________________________（只写一个即可）。
4、测定小灯泡的额定功率，电路如图所示（图中未标出电流表、电压表的符号），已知灯泡的额定电压为2.5伏特。
（1）在图的甲乙两圆圈中填上所用电流表和电压表的符号。
（2）闭合开关前，滑片P应置于___端（填a或b），实验过程中，变阻器的作用是_______。
（3）当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压应为_______伏特，若电流表的示数如图所示，则通过灯泡的电流强度为_______安培，灯的额定功率为_______瓦特。
5、在测定额定电压为2.5伏特的小灯泡功率的实验中：
（1）根据下图中给出器材把实验电路图画出来
（2）用笔画线代替导线，把下图中器材连接成实验电路。
（3）在闭合开关前，下图中滑动变阻器的滑片P应滑到____________端位置
（4）闭合开关后，调节滑动变阻器，测得三组数据如下：
实验次数
伏特表读数（伏特）
安培表读数（安培）
1
1.5
0.17
2
2.5
0.28
3
3.0
0.31
请算出小灯泡的额定功率P额=_________________瓦特
6、用下图的电路来测定额定电压为3.8伏特的小灯泡的功率。
（1）图中滑动变阻器R的作用是通过调节____________来达到改变小灯泡____________的目的。
在合上开关前，应调节滑动变阻器的阻值处于______的位置，以保护_________和________不受损坏。
（2）实验中最少要用_____节干电池_____联作电源，这时电压表的量程应选用____。
测小灯泡的额定功率时，要调节滑动变阻器，使电压表示数为______伏特，若此时电流表的示数是0.4安培，则小灯泡的额定功率是_____瓦特。
若调节滑动变阻器，使伏特表的示数变为4.2伏特，这时电流表的示数应是_______安培，小灯泡的实际功率是_____瓦特。
【课后作业】
1．在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中：
（1）甲同学的猜想是：
电阻可能与导体的材料有关。
乙同学的猜想是：
电阻可能与导体的温度有关。
丙同学的猜想是：
电阻可能与导体的横截面积有关。
根据你掌握的电学知识，你认为：
电阻还与有关。
（2）现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如右表。
选用导线A和B进行实验，可以探究（选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想。
要想探究猜想
应该选用（选上面表格中导线的字母代号）两根导线进行实验。
2．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中：
（1）如图所示的电路未完成连接，请你将电路连接完整（用笔划线代替导线。
）
（2）实验数据记录如下：
分析表1数据，可以得出的结论是：
。
分析表2数据，可以得出的结论是：
。
3．如图所示：
电源电压为6V，甲图为伏安法测电阻的电路图；乙图为连接不完整的实物图。
（1）对照电路图甲，用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。
（2）实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误，如果出现：
电流表示数较大，电压表示数为0的现象。
其错误属于（）
A．电流表的正负接线柱接反B．电压表的量程选小了
C．电阻Rx发生了短路D．把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
（3）电路连接正确后，闭合开关，将滑片P向右移动时，电压表示数（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）实验过程中，某次电流表和电压表的示数如图9丙所示，此时测得的Rx=Ω。
（5）此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是。
4．在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为8Ω
（1）某同学连接的电路如图所示，请指出其中的两次错误或不妥：
①_________________________________②_________________________________。
（2）将上述错误或不妥改正后，闭合开关，如果发现灯泡发出特别耀眼的光，且此时电流表、电压表都有示数，则出现该现象的原因可能是________________________________。
（3）实验时，调节滑动变阻器，当电压表的示数为____V时，灯泡正常发光，此时电流表示数如图12所示，读数为____A，该灯泡的额定功率为_____W。
（4）该实验还可以测小灯泡的电阻，根据以上数据，此灯泡正常工作时的电阻为_Ω。
5．测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应_______,电流表的量程应选0-____A。
（2）用笔画线代替导线，连接完整如图a所示的实物电路。
（3）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于_____（选填“A”或“B”）端。
（4）闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是_______________（写出一种即可）。
（5）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示，其读数为_____V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向________（选填“A”或“B”）移动。
（6）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图c所示的I–U图象。
由图象可知，小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是___Ω，额定功率是___W。
abc
6、在做“测定小灯泡的电功率”实验时，选用的器材有电压为6V的电源，额定电压为2．5V的小灯泡，以及滑动变阻器，电流表，电压表，开关和导线等.下图是没有连接完的实物电路.
（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整.
（2）连好电路闭合开关，发现电压表指针偏转很小，其原因可能是（写出一种即可）.
（3）经适当调整后，闭合开关，移动滑片P到某处，发现电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向端滑动.
（4）通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U-I，图像如上图.据此可计算出小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率是W（设电源电压保持不变）
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