電學(xué)實驗設(shè)計與實驗評價

電學(xué)實驗設(shè)計與評價1精選課件電學(xué)探究實驗中相關(guān)的量自變量因變量控制變量如何改變?nèi)绾螠y量如何測量如何標(biāo)識不變2精選課件1、相關(guān)的物理量：電壓、電流、電阻、電功率、電功、電熱、磁性強弱、長度、橫截面積、時間、溫度、個數(shù)等2、相關(guān)的器材：電壓表、電流表〔靈敏電流計〕、電阻箱、滑動變阻器、定值電阻、小燈泡、電能表、刻度尺、秒表、溫度計等關(guān)于自變量、因變量的測量3、相關(guān)的公式原理：歐姆定律、焦耳定律、電功電功率公式、吸放熱公式等3精選課件定性實驗設(shè)計4精選課件〔一〕、證偽實驗解題思路：設(shè)計一個反例證明該結(jié)論錯誤

先思考該命題的反命題，再進行實驗設(shè)計。5精選課件模式一．假設(shè)證明“A跟B有關(guān)〞是錯誤的，那么需證明“A跟B無關(guān)〞。設(shè)計實驗：改變自變量B，發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象：因變量A不變。常見的錯誤設(shè)計為“保持自變量B不變，發(fā)現(xiàn)A發(fā)生了變化，說明A跟B無關(guān)〞

6精選課件模式二．證明“A只由B決定〞或“A現(xiàn)象是由B造成的〞的說法是錯誤的常見設(shè)計思路為：方法一：控制B不變，而改變其他因素，發(fā)現(xiàn)A發(fā)生了變化，那么證明A還與其他因素有關(guān)7精選課件方法二：改變B〔常常讓B因素消失〕，發(fā)現(xiàn)A不變，說明A與B無關(guān)，那么證明“A只由B決定〞“A現(xiàn)象是由B造成的〞是錯誤的8精選課件例1．小剛將兩個鉛棒底面削平緊壓在一起，兩鉛棒就結(jié)合起來，如圖32所示，在鉛棒下懸掛一個2kg的重物不能把兩鉛棒拉開。于是小剛得出結(jié)論：兩個鉛棒沒被重物拉開，主要是因為鉛棒分子之間存在引力作用。同組的小樂認(rèn)為：兩鉛棒沒被重物拉開，是靠大氣壓的作用。請你針對小樂的質(zhì)疑，設(shè)計一個實驗證明：兩個鉛棒沒被重物拉開，不是靠大氣壓的作用。實驗桌上備有圖中所示器材，可補充必要的輔助器材。要求：寫出實驗步驟、實驗現(xiàn)象并簡要說明。

9精選課件(二〕、證實實驗?zāi)Ｊ饺僭O(shè)證明“A跟B有關(guān)〞設(shè)計實驗：只改變自變量B〔注意控制其他量不變〕，發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象：因變量A變化。10精選課件例2．實驗桌上有電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻箱、滑動變阻器、已調(diào)零的電流表、電壓表各一塊。請利用這些器材探究“流過電阻的電流同電阻兩端的電壓有關(guān)〞〔1〕畫出實驗電路圖；〔2〕寫出實驗步驟；〔3〕畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格

11精選課件定量實驗設(shè)計12精選課件電學(xué)實驗探究相關(guān)的量自變量因變量控制變量如何改變?nèi)绾螠y量如何測量如何標(biāo)識不變13精選課件【電學(xué)實驗表達一般模板】1.調(diào)、組：電流表、電壓表調(diào)零，滑動變阻器調(diào)到最大阻值處，如圖連接電路2.測：〔完整的一次測量，測自變量，因變量〕用….工具測量…..，記為…..符號，記錄在表格中3.改變：斷開開關(guān)，改變自變量，讓控制變量不變〕4.仿照：仿照步驟3再做四次實驗…依次改變〔測量〕…..，記為…..，記于表格〔有時3、4可以合并〕5.計算：根據(jù)公式….，計算….物理量〔用于因變量或自變量是間接測量量的情況〕14精選課件自變量符號/單位

中間變量符號/單位

中間變量符號/單位

因變量符號/單位

表格設(shè)計15精選課件例3．利用“滑動變阻器、電阻箱、電流表、電壓表、導(dǎo)線、電源、開關(guān)各一個〞設(shè)計實驗證明“在電壓一定時，導(dǎo)體消耗的電功率跟導(dǎo)體的電阻成反比。〞請你回憶所學(xué)知識完成實驗設(shè)計步驟、補充實驗電路圖并畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格。實驗步驟：〔1〕電壓表、電流表________，開關(guān)斷開，滑動變阻器調(diào)到阻值最大處，如圖連接電路?！?〕電阻箱調(diào)至阻值為R1，閉合開關(guān)，滑動變阻器滑片調(diào)到適當(dāng)值，讀出電壓表的示數(shù)U，電流表的示數(shù)I1，將____________________記入表格?！?〕斷開開關(guān)，電阻箱調(diào)至阻值為R2，閉合開關(guān)，_________________________________〔4〕仿照步驟3再做次，分別記錄，將數(shù)據(jù)記入表格。〔5〕利用公式__________計算出電阻消耗的電功率，記入表格。16精選課件例4．實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源一個、已調(diào)零的電流表和電壓表各一塊、滑動變阻器、電阻箱和開關(guān)各一個、導(dǎo)線假設(shè)干。請你選用上述器材，設(shè)計一個實驗證明“當(dāng)通過導(dǎo)體的電流保持不變時，導(dǎo)體消耗的電功率與電阻的關(guān)系為P=kR〔k為常量〕〞。要求：〔1〕畫出實驗電路圖；〔2〕寫出實驗步驟；〔3〕畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表。

17精選課件例5．實驗桌上有如下實驗器材：一個滿足實驗要求的電源、一根粗細(xì)均勻的長電阻絲，滑動變阻器一個，已調(diào)零的電流表一塊、電壓表一塊，開關(guān)一個，導(dǎo)線假設(shè)干，刻度尺一把。請選用上述實驗器材，設(shè)計一個實驗證明“導(dǎo)體的長度越長，導(dǎo)體的電阻大小也越大〞。請畫出實驗電路圖；寫出實驗步驟；畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表。

18精選課件實驗評價19精選課件自變量因變量控制變量是否改變是否正確測量是否正確測量是否控制不變20精選課件物理量自變量控制變量因變量正確的實驗題目中實際的實驗思路21精選課件例6．小明猜測導(dǎo)體的電阻越大，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多。為了驗證猜測，他準(zhǔn)備了三個完全相同的燒瓶，燒瓶內(nèi)裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油，并將三段阻值不同的電阻絲〔RA＜RB＜RC〕，浸在煤油中，再用帶有規(guī)格完全相同的溫度計的橡膠塞封住瓶口，如圖8甲所示。實驗桌上還有滿足實驗要求的電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、電流表和停表各一塊，把圖8甲中的燒瓶①用導(dǎo)線連成如圖8乙所示的電路。接下來小明進行了如下操作：22精選課件a.閉合開關(guān)，同時按下停表開始計時，記錄電流表的示數(shù)為0.3A。通電時間為5min時，停止計時，記錄此時溫度計的示數(shù)40℃，斷開開關(guān)。b.用燒瓶②替換下燒瓶①，閉合開關(guān)，同時按下停表開始計時，移動滑動變阻器的劃片，使電流表示數(shù)仍為0.3A。當(dāng)溫度計示數(shù)為40℃時，停止計時，讀出通電時間3min，記錄數(shù)據(jù)，斷開開關(guān)。c.用燒瓶③替換下燒瓶②，閉合開關(guān)，同時按下停表開始計時，移動滑動變阻器的劃片，使電流表示數(shù)仍為0.3A。當(dāng)溫度計示數(shù)為40℃時，停止計時，讀出通電時間2min，記錄數(shù)據(jù)，斷開開關(guān)。23精選課件物理量自變量控制變量因變量正確的實驗RI、tQ(?t)題目中實際的實驗RI、?tt實驗思路〔Q與R的關(guān)系〕24精選課件例7．小紅與小明分別用如圖1所示的裝置探究電流一定時，電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，他們分別將兩段阻值不同的電阻絲〔R1＜R2〕密封在完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與氣球相連。〔設(shè)他們所用的各種器材性能相同〕〔1〕在這個實驗中，電流產(chǎn)生熱量的多少是通過氣球體積大小表達出來的。他們同時開始進行實驗，在a、c兩個氣球中，鼓起來較快的是___________?！?〕小紅和小明的實驗方案中有一個是錯誤的，你認(rèn)為________〔選填“小紅〞和“小明〞)的方案是錯誤的，理由是______________________________________________。25精選課件例8．實驗桌上有符合實驗要求的電源、已調(diào)零的電壓表和電流表、滑動變阻器、開關(guān)各一個，導(dǎo)線假設(shè)干，多個阻值的不同的定值電阻。小陽利用這些器材，探究：通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻是否成反比。實驗電路圖如圖1所示。小陽的實驗主要步驟如下：①按照電路圖連接實物，將滑動變阻器的滑片置于阻值最大端；②閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片到適當(dāng)位置，讀出此時電壓表的示數(shù)U，電流表的示數(shù)I，并把R、I記錄在數(shù)據(jù)表格中。③斷開開關(guān)，更換定值電阻R，閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)I，并把R、I記錄在表格中；④仿照步驟③，再做四次實驗。請你根據(jù)以上表達答復(fù)以下問題：〔1〕小陽的探究過程中存在的問題：____________________________________________?！?〕請你針對小陽探究過程中存在的問題，寫出改正措施：______________________________________________________________________________________________。26精選課件例9．同學(xué)們?yōu)榱颂骄坑绊戨娏鳟a(chǎn)生熱量的因素，準(zhǔn)備了兩個相同的燒瓶，內(nèi)裝質(zhì)量相等的煤油，兩個帶有橡膠塞的規(guī)格完全相同的溫度計，滑動變阻器，兩個阻值不同〔R1>R2〕的電阻絲，以及電源、開關(guān)、導(dǎo)線等。某實驗小組的同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設(shè)計了如圖11所示的實驗方案?！?〕該方案選擇了電阻R1和R2〔選填“串聯(lián)〞或“并聯(lián)〞〕，可探究當(dāng)