07初中物理實(shí)驗(yàn)PPT

實(shí)驗(yàn) 測(cè)量小燈泡及發(fā)光二極管的電功率 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解小燈泡發(fā)光前后電阻變化情況。 2.了解小燈泡及發(fā)光二極管在不同的電壓下的電流變化特性。 3.學(xué)會(huì)測(cè)量小燈泡及發(fā)光二極管在正常工作狀態(tài)下的電功率。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解小燈泡發(fā)光前后電阻變化情況。 2.了解小燈泡及發(fā)光二極管在不同的電壓下的電流變化特性。 3.學(xué)會(huì)測(cè)量小燈泡及發(fā)光二極管在正常工作狀態(tài)下的電功率。 實(shí)驗(yàn)原理 對(duì)于研究的對(duì)象而言，正電荷從高電位的一端流向低電 位的一端，電場(chǎng)力對(duì)其作了功，這個(gè)功通常叫做電流的功，簡(jiǎn) 稱電功。而單位時(shí)間內(nèi)對(duì)研究的對(duì)象所作的功稱為電功率，用 P表示，即 式中 tAP RtIA 2在電路中計(jì)算用電器電功率的常用公式有 三種表示形式， 即： 11 12 13 功率的單位為焦 /秒，又稱為瓦特，用 W符號(hào)來表示。 UIP RIP 2RUP2實(shí)驗(yàn) 通過對(duì)小燈泡及發(fā)光二極管在發(fā)光前后電阻的測(cè)量來觀察其特性的變化。 同時(shí)，通過改變小燈泡及發(fā)光二極管內(nèi)的電流大小來觀察其亮度變化，并由此測(cè)量出相應(yīng)的電流與電壓值。 最后，可通過作圖或計(jì)算的方式得到小燈泡及發(fā)光二極管在不同條件下的電功率。 注意： 實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的接線可不考慮正負(fù)；而發(fā)光二極管在接線時(shí)應(yīng)考慮其極性，即正極連接到電路中電源的正極輸出端。 實(shí)驗(yàn)器材 : 直流電源、小燈泡、發(fā)光二極管、 多用電表、電壓表、電流表、 滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法 : 一用多用電表的歐姆量程， 測(cè)量小燈泡及發(fā)光二極 管未接入電路時(shí)的電阻。 二測(cè)量小燈泡的電功率。 (1)用伏安法的測(cè)量原理設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)線路圖。 (2)按照畫出的實(shí)驗(yàn)線路圖接好電路。 (3)接通電路后，通過改變小燈泡兩端的電壓來測(cè)出相應(yīng)的電流和 電壓值。 怎么調(diào)整小燈泡兩端的電壓 ? (2)按照畫出的實(shí)驗(yàn)線路圖接好電路。 如何接線 ? 0 -G +G V 0 -G +G A 根據(jù)表 1的要求計(jì)算出小燈泡的實(shí)際電功率。 表 1 實(shí)際電壓 電壓（ V） 電流（ A） 發(fā)光情況 電功率（ W） 等于額定電壓值 正常 低于額定電壓值 略高于額定電壓值 二測(cè)量發(fā)光二極管的電功率 1用伏安法的測(cè)量原理設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)線路圖（注意發(fā)光二極管要正向連接）。 2按照畫出的實(shí)驗(yàn)線路圖接好電路。 3接通電路后，通過改變發(fā)光二極管兩端的電壓來測(cè)出相應(yīng)的電流和電壓值（注意：小燈泡兩端的電壓應(yīng)小于 3伏）。 4根據(jù)表 2的要求計(jì)算出發(fā)光二極管的實(shí)際電功率。 (2)按照畫出的實(shí)驗(yàn)線路圖接好電路。 如何接線 ? 0 -G +G V 0 -G +G A 4根據(jù)表 2的要求計(jì)算出發(fā)光二極管的實(shí)際電功率。 表 2 實(shí)際電壓 電壓（ V） 電流（ A) 發(fā)光情況 電功率（ W） 等于額定電壓值 正常 低于額定電壓值 略高于額定電壓值 思考題 1.測(cè)量小燈泡及發(fā)光二極管的電功率除了用伏安法外，還能 用其他方法嗎？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出不同的測(cè)量方法。 2.小燈泡及發(fā)光二極管在未接入電路時(shí)分別測(cè)出的電阻值有 什么區(qū)別？ 3.測(cè)出得小燈泡及發(fā)光二極管的伏安特性是怎樣的嗎？ 4.你若感覺小燈泡與發(fā)光二極管的亮度基本相同時(shí)，測(cè)量得 到的電功率哪個(gè)會(huì)更大些？ 5.若一個(gè)標(biāo)有 “ 220V 25W”的燈泡，在正常發(fā)光時(shí)，通過燈 絲的電流會(huì)有多大？此時(shí)燈絲的電阻將會(huì)多大？ )(114.022025AUPI )(8.1929114.0220IUR 6.“36V 40W”和 “ 220V 40W”的兩個(gè)燈泡在正常發(fā)光時(shí)，各自通過的電流和電功率為多大？ 7.當(dāng)你用多用電表測(cè)量一個(gè)小燈泡的電阻時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)測(cè)得的電阻值遠(yuǎn)小于用額定電壓和額定功率計(jì)算得到的電阻值。這是什么原因呢？ 提示：若同學(xué)們有條件，可利用中學(xué)內(nèi)的 DIS實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)繪出小燈泡的電壓 電流特性曲線，并從其中獲得不同電壓下小燈泡的電阻值，同時(shí)從溫度的角度再分析下原因。 思考 : 小燈的燈絲斷了后 ,有人再將其燈絲 搭起來通電 ,還能發(fā)光 ,問此時(shí)該小燈實(shí)際 消耗的電功率與原來相比 ,是 ( ) (A)不變 (B)增大 (C)減小 (D)無法確定 如何分析 ? 實(shí)驗(yàn) 測(cè)量與分析電阻的串、并聯(lián)關(guān)系 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解電阻與電阻間的串、并聯(lián)阻值關(guān)系。 2.學(xué)會(huì)多用電表的使用。 3.了解固定電阻與可變電阻間的區(qū)別，并了解使用時(shí)的不同點(diǎn)。 4.學(xué)習(xí)制作各種電阻，并設(shè)計(jì)一些應(yīng)用的方案。 實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)歐姆定律，經(jīng)過一段電路中的電流強(qiáng)度 I是由這段電路兩端的電壓以及電路中導(dǎo)體的電阻來決定， 即， 但是在實(shí)際電路中，往往會(huì)有多個(gè)電阻同時(shí)存在并在電路中起作用，所以，在這種情況下，需要分析其合成后的等效總電阻大小。 電路中同時(shí)有幾個(gè)電阻存在時(shí)，其連接的形式有多種，串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)結(jié)合。 RUI 將所有電阻一個(gè)接一個(gè)地連起來然后接入電路中去，這種接法稱為串聯(lián)接法，見圖 1。 R1 R2 R3 電阻串聯(lián)時(shí)，其等效總電阻為各個(gè)電阻的和 . 即 : nRRRR 21 將所有電阻都直接接到電路的兩端，這種接法稱為并聯(lián)接法，見圖 2。 R1 R2 R3 電阻并聯(lián)時(shí)，其等效總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻 的倒數(shù)和 . 即： nRRRR111121 將所有電阻按不同的串、并聯(lián)方式組合在一起并接入到電路中，這種接法稱為串并聯(lián)（混聯(lián)）接法，見圖 3。 R4 R5 R3 R1 R2 電阻串、并聯(lián)時(shí)，其等效總電阻應(yīng)按電阻串、并聯(lián)時(shí)的不同結(jié)構(gòu)與其串、并聯(lián)時(shí)的計(jì)算方式而得到結(jié)果。 5421 RRRRRR BA 33RRRRRRRBABAZ實(shí)驗(yàn)器材 多用電表、電阻箱、各種阻值的固定電 阻、各種阻值的可變電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 等 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法 1.測(cè)量?jī)蓚€(gè)以上電阻串聯(lián)后的結(jié)果 將兩個(gè)或多個(gè)電阻串聯(lián)后，用多用電表的歐姆量程測(cè)出串聯(lián)后的結(jié)果，并與理論公式計(jì)算后的結(jié)果作比較。 2.測(cè)量?jī)蓚€(gè)以上電阻并聯(lián)后的結(jié)果 將兩個(gè)或多個(gè)電阻并聯(lián)后，用多用電表的歐姆量程測(cè)出并聯(lián)后的結(jié)果，并與理論公式計(jì)算后的結(jié)果作比較。 3.測(cè)量電阻的串、并聯(lián)（混聯(lián)）總電阻 將多個(gè)電阻用不同的方式串、并聯(lián)后，用多用電表的歐姆量程測(cè)出串、并聯(lián)后的結(jié)果，并與理論公式計(jì)算后的結(jié)果作比較。 4.自制固定電阻 利用一些不同類型的短鉛筆（ B、 HB、 H型）、不同 面積的導(dǎo)電紙、金屬箔片或不同長(zhǎng)度的電阻絲等， 制作出設(shè)想的固定電阻。 5.自制可變電阻 利用一些不同類型的短鉛筆（ B、 HB、 H型）、不同 面積的導(dǎo)電紙、金屬箔片或不同長(zhǎng)度的電阻絲等， 制作出設(shè)想的可變電阻。 思考題 1.一個(gè) 5歐姆電阻器和一個(gè) 20歐姆電阻器串聯(lián)后其總電阻是多大？如果將以上兩個(gè)電阻接成并聯(lián)，則結(jié)果又是多大？ 2.現(xiàn)有 2千歐、 4千歐、 6千歐、 12千歐電阻器各一個(gè)，要得到一個(gè) 3千歐的電阻結(jié)果可采用哪幾種方法來實(shí)現(xiàn)？ 3.有兩個(gè)電阻器 R1和 R2，將其串聯(lián)后的總電阻是 12歐姆，而將其并聯(lián)后總電阻的 12倍恰好是 32歐姆，則 R1和 R2的電阻各為多大？ 擴(kuò)展的參考內(nèi)容： （ 1）制作一個(gè)風(fēng)力測(cè)定儀。 用合適的材料制作一個(gè)可變電阻 R0，在其可變端 P處 與一檔風(fēng)板相連，當(dāng)風(fēng)吹到檔風(fēng)板時(shí)帶動(dòng)了可變電 阻變化（請(qǐng)思考實(shí)驗(yàn)的裝置），風(fēng)力越強(qiáng) OC桿偏轉(zhuǎn) 角度就越大，從而引起回路中的電流變化，即通過 電流表可粗略地測(cè)出風(fēng)力的大小。 （請(qǐng)思考并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的裝置及實(shí)驗(yàn)的具體方法） 制作電子風(fēng)力計(jì) 方法 風(fēng) （ 2）節(jié)日里，一些商店門口或小樹上常有裝飾用的小彩燈 在閃閃發(fā)亮，每一串足有數(shù)十個(gè)，奇怪的是當(dāng)其中有 一個(gè)或兩個(gè)燈的燈絲斷了，其余的燈卻仍然亮著，這 是為什么呢？ 提示： 每個(gè)燈的燈絲（ R1）引線上方均繞有金屬電阻絲（ R2）， 這是為什么呢？ 請(qǐng)用電阻的串、并聯(lián)組合原理來解釋。 方法 實(shí)驗(yàn) 電流與磁場(chǎng)間的轉(zhuǎn)換與測(cè)量 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理。 2.了解磁場(chǎng)極性間的關(guān)系。 3.學(xué)會(huì)制作簡(jiǎn)易的電磁鐵及了解其實(shí)際的應(yīng) 用。 實(shí)驗(yàn)原理 發(fā)現(xiàn)電與磁之間的關(guān)系可追述到幾百年前，丹麥物理學(xué)家奧斯特曾在 1820年通過實(shí)驗(yàn)后發(fā)表了著名的論文 電的沖突對(duì)磁針作用的一些實(shí)驗(yàn) 。 電荷之間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的，那么磁體與磁體之間的相互作用，以及電流對(duì)磁針的作用則是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，即磁體和電流的周圍存在著磁場(chǎng)。 具體可見以下圖 1的幾種情況。 具體可見以下圖 1的幾種情況。 （ a）為條形磁鐵周圍用磁力線來描述其磁場(chǎng)的分布狀況， 即磁力線始于 N極而止于 S極。 （ b）為通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分別狀況，即電流的周圍存在有磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的 方向可用右手螺旋法則來判斷，大拇指的指向?yàn)殡娏鞣较?；彎曲四個(gè)手 指的指向即為磁力線的方向。 （ c）為通電線環(huán)周圍的磁場(chǎng)分別狀況，相當(dāng)于彎曲的直導(dǎo) 線，產(chǎn)生的磁力線是對(duì)稱的，但方向相反。 （ d）為通電螺線管內(nèi)、外的磁場(chǎng)分別狀況，其判斷方式也是用右手螺 旋法則，而不同的此時(shí)大拇指的指向?yàn)榇帕€的方向；彎曲四個(gè) 手指的指向即為電流的方向。 實(shí)驗(yàn)器材 條形磁鐵、小磁塊、螺線管線圈、直流電源、長(zhǎng)直導(dǎo)線、小磁針、縫衣針、鋼鋸條、鐵釘、酒精燈、大頭針、鐵粉、鐵螺絲、鐵螺帽等 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法 1.自制指南針 將一根縫衣針在條形磁鐵上沿同一方向摩 擦多次，使縫衣針磁化，然后將其插入到 輕質(zhì)物體上，再設(shè)法使輕質(zhì)物體懸空并能 自由旋轉(zhuǎn)，即完成了指南針的制作過程。 用制成的指南針檢測(cè)一下地球的磁極方 向，同時(shí)確定指南針上的極性。 2.觀測(cè)條形磁鐵四周的磁場(chǎng)方向 將條形磁鐵放在一張白紙上，然后在條形 磁鐵四周的不同位置放置自制的指南針， 通過觀察并畫出各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。 3.制作電動(dòng)秋千 用細(xì)的漆包線繞一個(gè)小的矩形線框，將線框兩 邊的引出線設(shè)法掛在一個(gè)橫梁上，然后用小刀 或砂紙刮去線框兩端的油漆，將線框其中一端 與電池的一端相連，而電池的另一端引出一根 較粗的導(dǎo)線，然后再固定在橫梁某邊的豎桿上， 并使其接觸到矩形線框懸掛在橫梁上的另一根 導(dǎo)線。在線框自然下垂的下方放一塊小磁鐵， 向上一面的磁極