物理實驗電磁學

1、一、實驗器材一、實驗器材三、實驗過程與實驗設計三、實驗過程與實驗設計四、現(xiàn)象或數(shù)據(jù)的分析及結(jié)論的形成四、現(xiàn)象或數(shù)據(jù)的分析及結(jié)論的形成五、實驗的評價與反思五、實驗的評價與反思二、實驗原理二、實驗原理在初中物理三冊教材中，我們學過的主要實驗統(tǒng)計：在初中物理三冊教材中，我們學過的主要實驗統(tǒng)計：分類分類力學力學聲、熱聲、熱 光學光學電與磁電與磁統(tǒng)計統(tǒng)計146315分類分類 測量性測量性實驗實驗 探究性實驗探究性實驗 電電 與與 磁磁 測量測量電流電流 測量測量電壓電壓 測量測量電阻電阻 測量測量電功率電功率 測量測量電功等電功等 探究串聯(lián)電路的探究串聯(lián)電路的I I、U U、R R特點特點探究并聯(lián)電路的

2、探究并聯(lián)電路的I I、U U、R R特點特點探究影響電阻大小的因素探究影響電阻大小的因素探究探究U U、I I、t t、Q Q的關系的關系焦耳定律焦耳定律探究探究I I、U U、R R的關系的關系歐姆定律歐姆定律探究電磁鐵磁的特點探究電磁鐵磁的特點探究磁場對電流的作用力探究磁場對電流的作用力探究感應電流產(chǎn)生的條件探究感應電流產(chǎn)生的條件探究通電螺線管的磁場特點探究通電螺線管的磁場特點另外，還有安裝直流電動機模型等實驗另外，還有安裝直流電動機模型等實驗等等 例例8 8（20062006年安徽省年安徽省2222題）程躍要做題）程躍要做“測定小燈泡測定小燈泡功率功率”的實驗，請你跟隨程躍邊實驗邊思考，

3、逐一回答的實驗，請你跟隨程躍邊實驗邊思考，逐一回答下面的幾個問題。下面的幾個問題。(1)(1)請在圖請在圖a a方框內(nèi)畫出該實驗電路圖。方框內(nèi)畫出該實驗電路圖。(2)(2)程躍剛連接完最后一根導線，立即看到燈泡發(fā)出明程躍剛連接完最后一根導線，立即看到燈泡發(fā)出明亮的光。在一旁觀察的林雨一驚，提醒程躍實驗中有問亮的光。在一旁觀察的林雨一驚，提醒程躍實驗中有問題。程躍想，我的實驗連線沒有出問題啊題。程躍想，我的實驗連線沒有出問題啊! !請你幫助程請你幫助程躍找出實驗中兩個操作不當之處：躍找出實驗中兩個操作不當之處：_；_。(3)(3)、(4)(4)、(5)(5)問略。問略。 例例9 9（200620

4、06年大連市年大連市3232題）小紅同學要測量額定電壓題）小紅同學要測量額定電壓為為3.8V3.8V小燈泡的功率。小燈泡的功率。（1 1）連接的不完整的實物電路如圖（甲）所示。請用）連接的不完整的實物電路如圖（甲）所示。請用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接。筆畫線代替導線，完成實物電路的連接。（2 2）連好電路后，閉合開關，電壓表的示數(shù)為）連好電路后，閉合開關，電壓表的示數(shù)為4V4V，電，電流表的示數(shù)為流表的示數(shù)為0.35A0.35A，小燈泡的實際功率為，小燈泡的實際功率為_W_W。調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V3.8V時，電流時，電流表的指針位

5、置如圖表的指針位置如圖1414（乙）所示，此時電流表的示數(shù)（乙）所示，此時電流表的示數(shù)為為_A_A，小燈泡的額定功率為，小燈泡的額定功率為_W_W。（3 3）開關閉合前，滑動變阻器連入電路中的阻值不是）開關閉合前，滑動變阻器連入電路中的阻值不是最大。你除了從實物電路中直觀地看到了滑片所在的最大。你除了從實物電路中直觀地看到了滑片所在的位置以外，還能用在上述實驗過程中發(fā)生的哪個實驗位置以外，還能用在上述實驗過程中發(fā)生的哪個實驗現(xiàn)象來證實這一點？（只陳述實驗現(xiàn)象即可，不用分現(xiàn)象來證實這一點？（只陳述實驗現(xiàn)象即可，不用分析或解釋）析或解釋）例例1111有一個電阻值看不清楚的電阻器有一個電阻值看不清楚

6、的電阻器R RX X，現(xiàn)在我，現(xiàn)在我們要測出它的電阻值，但我們只有一個電池組、一們要測出它的電阻值，但我們只有一個電池組、一個電壓表、一個電流表、一只開關、一個阻值已知個電壓表、一個電流表、一只開關、一個阻值已知的電阻器的電阻器R R0 0，一個滑動變阻器（已知最大阻值為，一個滑動變阻器（已知最大阻值為R R/ /）和幾根導線。請選用適當?shù)钠鞑挠萌N不同的方法和幾根導線。請選用適當?shù)钠鞑挠萌N不同的方法測出測出R RX X的阻值，按要求完成下面問題。的阻值，按要求完成下面問題。方法一：方法一：（1 1）選用的器材是）選用的器材是_。（2 2）電路圖）電路圖（3 3）主要步驟是：）主要步驟是：（

7、4 4）R RX X的表達式的表達式_。（用字。（用字母表示）母表示）方法二：方法二：（1 1）選用的器材是）選用的器材是_。（2 2）電路圖）電路圖（3 3）主要步驟是：）主要步驟是：（4 4）R RX X的表達式的表達式_。（用字母表示）（用字母表示）方法三：方法三：（1 1）選用的器材是）選用的器材是_。（2 2）電路圖）電路圖（3 3）主要步驟是：）主要步驟是：（4 4）R RX X的表達式的表達式_。（用字母表示）（用字母表示）(2)(2)在復習中，要注意引導學生一題多變，一題多聯(lián)在復習中，要注意引導學生一題多變，一題多聯(lián) 1 1、在、在“伏安法測電阻伏安法測電阻”實驗中，若電流表突

8、然損壞，實驗中，若電流表突然損壞，怎么樣利用剩余器材完成該實驗？變阻器最大阻值怎么樣利用剩余器材完成該實驗？變阻器最大阻值為為R R0 0。2 2、在、在“伏安法測電阻伏安法測電阻”實驗中，若電壓表突然損壞實驗中，若電壓表突然損壞，怎么樣利用剩余器材完成該實驗？變阻器最大阻，怎么樣利用剩余器材完成該實驗？變阻器最大阻值為值為R R0 0。3 3、在、在“伏安法測電阻伏安法測電阻”實驗中，若電壓表突然損壞實驗中，若電壓表突然損壞，且無滑動變阻器，怎么樣利用阻值為，且無滑動變阻器，怎么樣利用阻值為R R0 0的定值電阻的定值電阻完成該實驗。完成該實驗。4 4、在、在“伏安法測電阻伏安法測電阻”實驗

9、中，若電流表突然損壞實驗中，若電流表突然損壞，且無滑動變阻器，怎么樣利用阻值為，且無滑動變阻器，怎么樣利用阻值為R R0 0的定值電阻的定值電阻完成該實驗。完成該實驗。 例例12現(xiàn)給你一個電池組、開關二只、電壓表一只、現(xiàn)給你一個電池組、開關二只、電壓表一只、電流表一只、滑動變阻器一只、小燈泡一只、導線若電流表一只、滑動變阻器一只、小燈泡一只、導線若干，從上述器材中選擇適當器材，你可以完成哪些初干，從上述器材中選擇適當器材，你可以完成哪些初中物理學過的電學實驗？請至少寫出五個實驗的名稱。中物理學過的電學實驗？請至少寫出五個實驗的名稱。答案：（答案：（1 1）測電流（）測電流（2 2）測電壓（）測

10、電壓（3 3）測電阻（）測電阻（4 4）研究電流跟電壓的關系（研究電流跟電壓的關系（5 5）研究電流跟電阻的關系）研究電流跟電阻的關系（6 6）測電功率（）測電功率（7 7）調(diào)節(jié)燈泡亮度等。）調(diào)節(jié)燈泡亮度等。例例1313（20062006年樂山市年樂山市2626題）小剛同學想用電流表、題）小剛同學想用電流表、電壓表測量一段電阻絲電壓表測量一段電阻絲R R的電阻，他已連接了部分電路，的電阻，他已連接了部分電路，如圖所示，請你接著完成下列步驟：如圖所示，請你接著完成下列步驟： (1)(1)根據(jù)第根據(jù)第(3)(3)問，用筆畫線代替導線，將電路補畫完問，用筆畫線代替導線，將電路補畫完整整 (2)(2)

11、開關閉合前，滑動變阻器的滑片應滑至使變阻器開關閉合前，滑動變阻器的滑片應滑至使變阻器電阻電阻_ (_ (填填“最大最大”、“最小最小”或或“中間中間”) )位置位置) ) (3) (3)當電壓表示數(shù)為當電壓表示數(shù)為3.6V3.6V時，電流表的示數(shù)如圖時，電流表的示數(shù)如圖(b)(b)所示，這時電路中的電流是所示，這時電路中的電流是_A_A，電阻絲的電阻，電阻絲的電阻為為_. .小剛通過改變被測電阻兩端的電壓，共小剛通過改變被測電阻兩端的電壓，共測得三組對應的電壓值和電流值，最后算出電阻的平均測得三組對應的電壓值和電流值，最后算出電阻的平均值，這樣做的目的是值，這樣做的目的是_._.(4)(4)不

12、改變上面連好的電路，用它還可以完成的實驗是不改變上面連好的電路，用它還可以完成的實驗是：A_ B._A_ B._(5)(5)若將上面實驗中的定值電阻若將上面實驗中的定值電阻R R換成小燈泡，在多次換成小燈泡，在多次測電阻的過程中，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)增大時，電壓測電阻的過程中，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表示數(shù)的比值將表與電流表示數(shù)的比值將_ 2 2、重視對物理實驗過程研究方法的復習、重視對物理實驗過程研究方法的復習 在物理實驗的復習中要特別注意對過程和研究方法在物理實驗的復習中要特別注意對過程和研究方法的掌握。物理學中常見的研究方法有：的掌握。物理學中常見的研究方法有：對比法對比法控

13、制控制變量法變量法等效替代法等效替代法實驗推理法（理想化實驗）實驗推理法（理想化實驗）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換法（轉(zhuǎn)化替代、轉(zhuǎn)化放大）換法（轉(zhuǎn)化替代、轉(zhuǎn)化放大）類比法類比法建立模型法建立模型法歸納法，其中控制變量法是初中物理實驗中研究物理問歸納法，其中控制變量法是初中物理實驗中研究物理問題時的重要方法，它是對所研究的物理量涉及多個因素題時的重要方法，它是對所研究的物理量涉及多個因素時，采取的一種最基本的方法。即控制其他因素，突出時，采取的一種最基本的方法。即控制其他因素，突出其中一個量與被研究的物理量之間的關系。在我們的課其中一個量與被研究的物理量之間的關系。在我們的課本中用的很多，但大體上可以分為兩類，一類是

14、通過現(xiàn)本中用的很多，但大體上可以分為兩類，一類是通過現(xiàn)象和圖片來說明。如影響壓力作用效果的因素，影響電象和圖片來說明。如影響壓力作用效果的因素，影響電阻大小的因素。另一類是通過實驗數(shù)據(jù)列表的形式。如阻大小的因素。另一類是通過實驗數(shù)據(jù)列表的形式。如探究電流與電壓、電阻的關系等。探究電流與電壓、電阻的關系等。例例1414（20062006年江西省年江西省2828題）題）“曹沖稱象曹沖稱象”的故事流傳至今，的故事流傳至今，最為人稱道的是曹沖采用的方法，他把船上的大象換成石頭，最為人稱道的是曹沖采用的方法，他把船上的大象換成石頭，而其他條件保持不變，使兩次的效果（船體浸入水中的深度）而其他條件保持不變

15、，使兩次的效果（船體浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石頭的重。人們把這種方法叫相同，于是得出大象的重就等于石頭的重。人們把這種方法叫“等效替代法等效替代法”。請嘗試利用。請嘗試利用“等效替代法等效替代法”解決下面的問題。解決下面的問題。【探究目的】粗略測量待測電阻【探究目的】粗略測量待測電阻R RX X的值的值【探究器材】待測電阻【探究器材】待測電阻R RX X、一個標準的電阻箱（元件符號、一個標準的電阻箱（元件符號 ），若干開關、干電池、導線和一個刻度不準確但靈敏度良好），若干開關、干電池、導線和一個刻度不準確但靈敏度良好的電流表（電流表量程足夠大）的電流表（電流表量程足夠大）【

16、設計實驗和進行實驗【設計實驗和進行實驗】（1 1）在右邊的方框內(nèi)畫出你設計的實驗電路圖；）在右邊的方框內(nèi)畫出你設計的實驗電路圖；（2 2）將下面的實驗步驟補充完整，并用字母表）將下面的實驗步驟補充完整，并用字母表示需要測出的物理量；示需要測出的物理量； 第一步：開關斷開，并按設計的電路圖連接電路；第一步：開關斷開，并按設計的電路圖連接電路； （3 3）寫出）寫出R RX X的表達式：的表達式： R RX X= = 。 例例1515（0606宿遷宿遷2222題）如圖是小明研究題）如圖是小明研究“影響電磁鐵影響電磁鐵磁性強弱因素磁性強弱因素”的裝置圖，它是由電源、滑動變阻器、的裝置圖，它是由電源、

17、滑動變阻器、開關、帶鐵芯的螺線管和自制的針式刻度板組成。通過開關、帶鐵芯的螺線管和自制的針式刻度板組成。通過觀察指針觀察指針B B偏轉(zhuǎn)角度的大小來判斷電磁鐵磁性的強弱。偏轉(zhuǎn)角度的大小來判斷電磁鐵磁性的強弱。在指針下方固定一物體在指針下方固定一物體A A，當用導線，當用導線a a與接線柱與接線柱2 2相連，相連，閉合開關后，指針閉合開關后，指針B B發(fā)生偏轉(zhuǎn)。發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（1 1）用筆畫線代替導線將實物圖連接完整）用筆畫線代替導線將實物圖連接完整；（2 2）指針下方的物體）指針下方的物體A A應由（應由（ ）材料制成；）材料制成；A A、銅、銅 B B、鐵、鐵 C C、鋁、鋁 D D、塑料、塑料（

18、3 3）當開關閉合后，電磁鐵左端應為磁極的）當開關閉合后，電磁鐵左端應為磁極的 極；極；（4 4）實驗發(fā)現(xiàn)：）實驗發(fā)現(xiàn)：當滑動變阻器的滑片當滑動變阻器的滑片P P 向向 滑動時（填滑動時（填“左左”或或“右右”），指針），指針B B偏轉(zhuǎn)的角度將會偏轉(zhuǎn)的角度將會 （填（填“變大變大”或或“變小變小”）；）； A A2 2B B1 1左P Pa保持滑片保持滑片P P位置不變，位置不變，當導線當導線a a由接線柱由接線柱2 2改為與改為與接線柱接線柱1 1相連，閉合開關相連，閉合開關后，可發(fā)現(xiàn)指針后，可發(fā)現(xiàn)指針B B偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)的角度將會角度將會 （填（填“變大變大”或或“變小變小”）；）；（5 5）

19、經(jīng)過對電磁鐵的研）經(jīng)過對電磁鐵的研究，可得出結(jié)論是：當線究，可得出結(jié)論是：當線圈匝數(shù)一定時，通過電磁圈匝數(shù)一定時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵磁鐵的電流越大，電磁鐵磁性性 ；當通過電磁鐵；當通過電磁鐵的電流一定時，電磁鐵線的電流一定時，電磁鐵線圈的匝數(shù)越圈的匝數(shù)越 ，磁性越，磁性越 。例例1616（0606蘇州蘇州2727題）小明在探究通電直導線周圍題）小明在探究通電直導線周圍的磁場方向與電流方向的關系后，想進一步探究影響的磁場方向與電流方向的關系后，想進一步探究影響通電直導線周圍磁場強弱的因素經(jīng)老師指導及查閱通電直導線周圍磁場強弱的因素經(jīng)老師指導及查閱資料知，磁場的強弱可用物理量資料知，磁場

20、的強弱可用物理量“B”B”來表示來表示( (單位為單位為“T”)T”)，其大小與直導線中的電流，其大小與直導線中的電流I I、測試點到直導線、測試點到直導線的距離的距離r r有關有關. .小明通過實驗所測得的兩組實驗數(shù)據(jù)如小明通過實驗所測得的兩組實驗數(shù)據(jù)如下下表一：當測試點到直導線的距離表一：當測試點到直導線的距離r r0.02m0.02m時，磁場的時，磁場的強弱強弱B B與電流與電流I I的實驗數(shù)據(jù)的實驗數(shù)據(jù)I/A 2.5 5 10 20B/T 2.5 10-5 5 10-510 10-520 10-5(1)(1)分析表一中的實驗數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論分析表一中的實驗數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論?

21、 ?答：答：_._.表二：當直導線中的電流表二：當直導線中的電流I I5A5A時，磁場的強弱時，磁場的強弱B B與與距離距離r r的實驗數(shù)據(jù)的實驗數(shù)據(jù) r/m 0.02 0.04 0.06 0.08B/T 5 10-5 2.5 10-51.67 10-51.25 10-5(1)(1)分析表二中的實驗數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論分析表二中的實驗數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論? ?答：答：_._.例例1717（20062006年鹽城市）利用如圖所示的實驗器材年鹽城市）利用如圖所示的實驗器材, ,測測定額定電壓為定額定電壓為6V6V的小燈泡電功率的小燈泡電功率. .已知滑動變阻器上標已知滑動變阻器上標有有“12

22、1A”12 1A”字樣，電源電壓保持不變字樣，電源電壓保持不變. .實驗步驟如實驗步驟如下：下：A A連接電路連接電路. .在甲圖上補畫一根導線，使測定小燈泡在甲圖上補畫一根導線，使測定小燈泡電功率的電路完整，要求滑片電功率的電路完整，要求滑片P P向右移動時，小燈泡變向右移動時，小燈泡變暗暗. .B.B.連好電路后，要使滑動變阻器的電阻全部接入電路連好電路后，要使滑動變阻器的電阻全部接入電路，應先將滑片，應先將滑片P P移至移至 端，再閉合開關端，再閉合開關S S，此時電，此時電壓表示數(shù)為壓表示數(shù)為4.2V4.2V，對應的電流表示數(shù)如圖乙所示。，對應的電流表示數(shù)如圖乙所示。C.C.調(diào)節(jié)滑片，

23、當調(diào)節(jié)滑片，當P P移至移至abab中點時，小燈泡恰好正常發(fā)光中點時，小燈泡恰好正常發(fā)光D.D.繼續(xù)調(diào)節(jié)滑片，當繼續(xù)調(diào)節(jié)滑片，當P P移至另一點時，燈泡偏亮，讀出移至另一點時，燈泡偏亮，讀出電壓表、電流表值分別為電壓表、電流表值分別為6.5V6.5V、0.52A0.52A，記錄在下表中，記錄在下表中實驗次實驗次數(shù)數(shù)電壓表示電壓表示數(shù)數(shù)/V/V電流表示電流表示數(shù)數(shù)/A/A亮度亮度功率功率/W/W1 14.24.2偏暗偏暗2 26.06.0正常正常3 36.56.50.520.52偏亮偏亮3.383.38請你填全上表空格中的數(shù)據(jù)，再分析表格中的信息請你填全上表空格中的數(shù)據(jù)，再分析表格中的信息. .

24、得得到的結(jié)論是到的結(jié)論是( (寫出兩條即可寫出兩條即可) )：（1 1） ; ;（2 2） . .例例2121物理課上王老師請同學們設計一個測出未知電物理課上王老師請同學們設計一個測出未知電阻阻R RX X的電路，各組同學都提出了自己的設計方案，下的電路，各組同學都提出了自己的設計方案，下面是其中兩組同學的實驗方案：面是其中兩組同學的實驗方案：甲組：張晴小組設計方案甲組：張晴小組設計方案器材：電壓表、電流表、變阻器、器材：電壓表、電流表、變阻器、開關、電源開關、電源(電壓未知電壓未知)、未知電阻、未知電阻RX、導線、導線 電路圖：（圖電路圖：（圖1甲）甲）設：電壓表讀數(shù)設：電壓表讀數(shù)U，電流表讀數(shù)，電流表讀數(shù) I A請你寫出未知電阻請你寫出未知電阻RX的表達式：的表達式：甲組：甲組：RX 乙組：趙亮小組設計方案乙組：趙亮小組設計方案 器材：已知電阻器材：已知電阻R。、電流表、電源。、電流表、電源(電壓未知電壓未知)、未知電阻、未知電阻RX、開關、導、開關、導線線電路圖：（圖電路圖：（圖1乙）乙）設：電流表讀數(shù)：設：電流表讀數(shù)：s斷開為斷開為I1，；，；s閉閉合為合為I2 請你寫出未知電阻請你寫出未知電阻RX的表達式：乙的表達式：乙組：組：RX B請你對以上兩組電路設計作