一、电流和电路
【目的】
学习和掌握组成串联电路和并联电路的方法;
研究串联电路和并联电路中开关的接法和控制作用。
【器材】
带电池夹和接线柱的一号干电池2节,或者可用其他3伏直流电源,有2只2.5V、0.3A的小灯泡,还有3只单刀开关,有着若干的导线以及小刀。
实验一组成串联电路和并联电路的方法
【步骤】
(1)复习串联电路和并联电路概念。
要认识所要连接的电路,还要检查以及核对元件,要认清每个元件,其至少是有两个连接点的。
每个连接点的导电性能得可靠,要认清电源存在正极与负极,单刀开关在接入电路之前应当放在断开的那一位置,导线两端的连接部分,需露出1至2厘米的铜芯,而且铜芯的外层不可以有绝缘层或者氧化层,要是不符合上面所说的这些要求,应该用小刀削刮清理。
明确那种导线连接到接线柱上的办法,把导线露出来的铜芯,绞合成一股,先弯成半圆形,接着套绕到接线柱上,留意线头应当顺着顺时针方向,如图十四-一所示,以此确保在旋紧接线柱的旋钮的时候。导线不会被推出。接线柱的旋钮要旋得恰到好处紧,在拉动导线时能出现线头拉不出来就行,不要过度用力把旋钮旋得太紧。
明确组成电路之际,连接元件的先后顺序是怎样的呢。有一种方式是依照电路图,从电源的正极起始,借助导线依照顺序逐个连接各元件,直至最后连接到电源的负极。还有一种方式则是从电源的负极出发,同样顺着顺序连接各元件,最终连接到电源的正极。
组成串联电路和并联电路的方法
组成串、并联电路时注意事项
先是,干电池电源得带有电池夹以及接线柱,然后呢,小灯泡同样也应当带有灯座还有接线柱,这样做的目的是为了能够与导线进行连接。
(2)接电路之前,开关要放在“断开”位置,电路检查无误之后,进行实验与观察时,才能够接通开关,不进行观察时,要及时断开开关,别让小灯泡一直亮着,以此来节约用电,连接电路时,开关两接线柱不可直接接到电源正、负板上,避免电源因短路而造成损坏。
(3)本实验当中的直流电源电压,最多使用3伏,不被允许把别组的电源取过来,与本组电源串接起来使用,以此来防止烧坏小灯泡。
使用小刀去削刮接线的接头之时,用力应当适宜,削刮需要细致,避免小刀将手指划坏。
(5)实验结束,必须养成整理好仪器的良好习惯。
一、电流和电路
实验二探究串联和并联电路中的电流(学生实验)
探究串联和并联电路中的电压(学生实验)
(1)实验的关键之处在于,要好好组织分组实验,对仪器得爱护有加,进行规范训练,特别是电表的使用以及接法方面,要收集相关数据,总结出规律,还要提高要求。
(2)具体的方法是,指导学生进行电表的连接以及读数,特别是要正确地进行换位测量。每次实验在完成观察读数之后,需要及时把开关断开,以此来切断电源。等到下次进行观察的时候,再去接通电源。
1.串联电路中各点的电流有什么关系
提出问题
串联电路中各点的电流之间有什么关系?
猜想或假设
设计实验
实验器材:
开关、电池组、电灯泡2个、
电流表1个、导线5根
实验表格:
测量A点电流的电路图
实验电路图:
测量B点电流的电路图
测量C点电流的电路图
测出A点电流
进行实验
记录数据
分析和论证
测量结果说明什么?得出什么结论?
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
得出结论
串联电路的电流处处相等。
2.并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系
提出问题
并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系?
猜想或假设
设计实验
实验器材:
开关、电池组、电灯泡2个、电流表1个、导线5根
实验表格:
测出A点电流
进行实验
测出B点电流
测出C点电流
记录数据
分析和论证
测量结果说明什么?得出什么结论?
0.36
0.36
0.72
0.36
0.36
0.72
0.36
0.36
0.72
得出结论
并联电路的干路电流等于各支路电路之和。
提出问题
串联电路中各部分电路的电压与总电压有什么关系?
猜想或假设
猜想1:串联电路各部分的电压之和等于总电压
猜想2:串联电路各部分的电压相等,并等于总电压
……
探究三串联电路电压的规律
设计实验
在电路里,将电压表分别放置于AB两点处,进行电压测量,查看它们其间存在何种关系,再把电压表放置于BC两点处,测量电压,瞧瞧它们之间是怎样的关系,接着把电压表放置于AC两点处,测量电压,看看它们之间有什么关系,之后换上另外两个小灯泡L1、L2,再次开展测量,看看是否存在相同的关系。
要请同学们,依据左图,分别去画出,针对测量AB之间、BC之间、AC之间的电压的电路图。
用电压表测量串联电路的电压
先按照电路图去连接实物图,要达成使得电压表能够测量小灯泡L1两端的电压U1这样的情况。
L1
L2
U1
=1.4V
用电压表测量串联电路的电压
1、依据电路图实施连接实物图的操作,达成让电压表去测量小灯泡L2两端的电压U2的目的。
L1
L2
U2
=1.6V
用电压表测量串联电路的电压
1、依据电路图来连接实物图,导致电压表去测量小灯泡L1以及L2两端的总共电压U。
L1
L2
=3V
用电压表测量串联电路的电压
串联电路的电压
U1=1.4VU2=1.6VU=3V
实验表明
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压的和.
串联电路U=U1+U2
提出问题
并联电路中各部分电路的电压与总电压有什么关系?
猜想或假设
猜想1:并联电路各部分的电压之和等于总电压
猜想2:并联电路各部分的电压相等,并等于总电压
……
探究三并联电路电压的规律
用电压表测量并联电路电压
1、用电压表测量并联电路的各支路两端电压.
2、研究并联电路的各支路两端电压的关系.
小灯泡(灯座)2个,电压表,电源,导线,开关
用电压表测量并联电路的电压
1、设计电路图并连接实物图,使两个小灯泡连接成并联电路
用电压表测量并联电路的电压
1、按电路图连接实物图,使电压表测量小灯泡L1两端的电压U1
L1
L2
U1
=3V
用电压表测量并联电路的电压
将实物图按照电路图进行连接的操作,使得电压表能够对小灯泡L2两端的电压U2展开测量。
L1
L2
U2
=3V
用电压表测量并联电路的电压
1、按电路图连接实物图,使电压表测量干路两端的电压U
L1
L2
=3V

用电压表测量并联电路的电压
并联电路的电压
U1=3VU2=3VU=3V
实验表明:
并联电路的各支路两端的电压相等.
并联电路U1=U2=U
二、欧姆定律
(1)实验关键——控制变量,开放讨论,归纳总结。
实验四用小灯泡亮度演示导体的电阻与材料、长度和横截面积关系
(2)注意事项:
在本实验里,使用的是2.5V、0.3A的小灯泡,电源为3伏,当导体的阻值呈现不同数值的时候,小灯泡的亮度得有明显的差别,所以,导体的电阻值要跟小灯泡的电阻以及电源电压相匹配。
导体的电阻,既不可以比小灯泡的电阻少太多,也不可以比小灯泡的电阻多太多。当导体电阻比小灯泡的电阻小很多时,像R等于1欧以及R等于2欧,而R灯大概是8欧,此时电路中的电阻变化对电路中电流的变化影响不太显著;当导体电阻比小灯泡的电阻大很多时,比如说R等于20欧和R等于30欧,鉴于电源电压取3伏,整个电路中的电流小于0.15安,小灯泡不发光,这时就没办法通过小灯泡的亮度变化来说明电路中电流的大小了。
——控制变量法
1.验证电阻大小取决于导体的材料、长度、横截面积。
——转换法
设计电路:
步骤:
步骤一,把长度相同的锰铜线与镍铬合金线,且它们横截面积也相同,分别连接到A、B两点间。步骤二,去观察电流表所显示的示数。步骤三,对两次所得到的电流值进行比较。
在电压数值一样的情形下,电流的数值越小,这表明导体对于电流所产生的阻碍作用就越大。
把镍铬合金线,其横截面积相同、材料一样,只是长度存在差异,分别接入A、B两点之间,去观察电流表所显示的示数,进而比较两次所得到的电流数值大小。
结论是,对于横截面积相同,且材料也相同的导体而言,其长度若不一样,那么电阻就会不同,并且长度越长的时候,电阻也就越大。
首先,取长度一样、材料相同的镍铬合金线,其横截面积是不同的。然后,把横截面积不同的镍铬合金线,分别连接到A、B两点之间。接着,观察电流表所指示的示数情况。最后,对两次观察到的电流数值进行比较。
得出这样的结论:长度一样、材料一样的导体,横截面积不一样,其电阻也就不一样,横截面积越大,电阻就越小。
得出结论:若是长度相同的导体,并且横截面积也相同,然而材料不一样,这时电阻就会不同,由此可知电阻跟导体的材料是存在关联的。
电阻属于导体本身具备的性质初中物理电学实验视频,其大小是由导体的材料来决定的,并且是由导体的长度来决定的,同时也是由导体的横截面积来决定的,另外还会受到温度的影响。
总结:
加热灯丝,电流表示数变小
实验五 探究通过导体的电流与电压、电阻的关系(学生实验)
实验的关键之处在于,探究实验的过程体验得以实现,思维能力得到提升,综合能力也有所提高。
先是具体方法,也就是指导怎么分别去控制电阻,再去控制电压,之后测量相关数据,随后进一步展开探究那种定量的关系,从这之中总结出规律。
电学部分——欧姆定律
(1)电阻要用电阻温度系数比较小的材料
制成的。且阻值不宜太小,这样可以减少电池
内阻及电表内阻对实验结果的影响。
(2)所用电阻的阻值最好成整数比关系,这
样可简化计算,且便于得出结论。
因为电源的内阻要尽可能小,所以这里采用蓄电池组作为电源,要是使用稳压电源也是可行、可以的。
研究电压一定时电流跟电阻关系注意事项
验证欧姆定律
——控制变量法
电阻一定,改变该电阻两端电压以研究电流与电压的关系
设计电路:
依照电路图来连接电路,把开关S闭合之后,对滑动变阻器进行调节。依据电压表以及电流表所显示的示数,将每次加在R上的电压数值读出来,并且把通过R的电流数值读出来,然后记录进下面的表格当中。
步骤:
R一定
于电阻固定的情形下,导体之中的电流,跟这段导体两端的电压,呈现出成正比的关系。
结论:
数据分析:
电压一定,改变电阻以研究电流与电阻的关系
设计电路:
依据电路图来连接电路,更换使用各异的定值电阻,致使电阻呈现整倍数的变化情况。对滑动变阻器展开调节操作,以此维持每次定值电阻两端的电压处于不变的状态。将对应不同阻值的电流值记录于下面的表格当中。
步骤:
电压一定,U=3V
结论:
在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
数据分析:
归纳实验结论:
——验证欧姆定律
通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
实验六 测量定值电阻的阻值(学生实验)
对于实验而言,关键在于规范进行操作,还要开展定量分析计算,同时要对多次测量取平均值从而减小误差予以强调并理解,以此来提高针对同一电阻测量值的精确度。
(2)注意事项
电学部分——欧姆定律
(1)待测电阻应该用电阻温度系数小的材料做
的电阻,但不能用小灯泡代替。
(2)本实验中,要同时使用电流表和电压表,
在连接电路时,一定要认清电表种类,切勿将电流
表当作电压表使用。为防止弄错,连接电路时,应
先接入电流表,后接入电压表。并且要求学生遵守
各电表使用的规则。
(3)为了保证实验能顺利进行,教师在课前应
对所用的实验器材作充分的准备,以减小实验中的
故障。如待测电阻有没有断,电表是否完好,接线
柱有没有松动等。如果电源用的是干电池,还应检
查电池有没有电。
1.伏安法测电阻
测电阻
2.伏阻法测电阻
3.安阻法测电阻
4.等效替代法测电阻
拥有的器材有,电源,开关,电压表,电流表,滑动变阻器,待测电阻需要用到的那个,还有若干导线。
1.伏安法测电阻
设计电路:
原理:
步骤:
把开关断开,依照电路图去连接电路,把滑动变阻器调节到电阻最大的那一端,挑选电流表以及电压表的量程,再去试触开关。
2、调节滑动变阻器,使RX两端的电压为一合适值
5、调节滑动变阻器,重复3、4步,实现多次测量。
4、使用电压表去测量Rx两头的电压,得到记录Ux ,运用电流表来测量通过Rx的电流,得出记录Ix。
数据记录和结论:
2.伏阻法测电阻
主要器材:电源电压恒定未知、已知阻值的电阻、一块电压表
设计电路1:
表达式:
Ux
U0
设计电路2:
表达式:
设计电路3:
3.安阻法测电阻
主要器材:电源电压恒定未知、已知阻值的电阻、一块电流表
设计电路1:
表达式:
设计电路2:
设计电路3:
表达式:
设计电路4:
表达式:
U恒定不变
4.等效替代法测电阻(一)
主要器材:电源电压恒定未知、一个电阻箱、一块电流表、滑变
设计电路1:
表达式:
步骤:
1、把开关断开,依照电路图来连接电路,把滑动变阻器调节到电阻处于最大的那一端,将电阻箱调节到阻值得以最大。
第一步,闭合开关 S2;第二步,闭合开关 S;第三步,调节滑动变阻器;第四步,利用电流表测量此时通过 RX 的电流;第五步,将该电流记录为 I。
将S2断开,使S1处于闭合状态来,对电阻箱的阻值进行调节,当电流表示数变为I的时候,把电阻箱的阻值R记录下来。
等效替代法测电阻(二)
主要器材:电源电压恒定未知、一个电阻箱、一块电压表、滑变
设计电路1:
表达式:
实验七 测量小电灯的功率(学生实验)
进行实验时,关键之处在于,要做到规范操作,要进行定量分析计算,还要针对多次测量所得到的处于不同状态的实际功率的实际意义,着重指出其与多次测量取平均值来减小误差的意义存在不同之处。
三、电功率
测电功率
1.伏安法测小灯泡电功率
2.用电能表和秒表测家用电器的实际电功率
1.伏安法测小灯泡电功率
设计电路:
器材:
原理:
步骤:
调节滑动变阻器,依据要求去调节L两端的电压,要看清要求,明确是测小灯泡的何种功率。
1、断开开关,按电路图连接电路,将滑动变阻器调到电阻最大端,选择电流表和电压表量程,试触开关。
3、使用电压表去测量L两端所呈现的电压,将其进行记录,记录的结果为U ,运用电流表测定通过L的电流,把该电流予以记录,记录下来的是I。
结论:
代入数值计算
思考:
1、测量小灯泡功率时,能多次测量求平均值吗?
不行!之所以不行,是由于小灯泡两端所具有的电压发生了改变,进而导致其消耗的电功率也相应地出现了改变,所以多次进行测量并求取平均值这种做法并没有任何意义。

2、本实验能测量小灯泡电阻吗?
小灯泡电阻有什么特点?
行得通!在这个具体的实验当中,能够察觉到小灯泡的电阻会依据电压的变动而产生变化,也就是说,当电压变得越大的时候,所消耗的电功率也就越大,进而温度会变得越高,此刻电阻也就越大。所以,对于小灯泡的电阻而言,是不能够去求取平均值的。
3、有多种方法测电阻,你能用多种方法测电功率吗?
可以!但要特别注意测电阻和测电功率的不同之处。
2.用电能表和秒表测家用电器的实际电功率
原理:
器材:电能表和秒表
步骤:
2、关闭家庭电路中的其它用电器,只让待测用电器工作
3、用秒表测出电能表转盘转n圈所用的时间t,并记录
1、记录电能表上每消耗1千瓦时电能,转盘转数R
结论:
留意:在进行具体代数计算期间,单位务必达到统一。就像上面那个式子,时间t应当以h作为单位,要是以s作为单位,那么kWh就需要换算成J。
实验八 探究电热的多少与哪些因素有关(焦耳定律)
1实验关键——现象明显,利用转换(或等效)对比
分析,从定性到定量飞跃,总结规律。
2注意事项:
实验之前,务必要跟学生讲清楚,电阻丝一旦通电就会发热,发热会让煤油的温度升高,煤油温度升高后体积就会膨胀,煤油体积膨胀进而致使玻璃管内的液面上升,玻璃管中液面上升的格数跟电阻丝所放出的热量是成正比的。
(2)调节I1=2I2工作必须在准备实验时做好。
四、电热
3.验证焦耳定律 Q=I2Rt
——控制变量法
——转换法
——对比法
电流、通电时间相同的情况下,比较不同电阻产生的电热
设计电路:
结论:
电流、通电时间相同的情况下,电阻越大产生的电热越多
在通电时间一定、电阻相同的情况下,比较不同电流产生的电热
设计电路:
改变电压
结论:
在那种,通电时间是固定的,电阻也是一样大小的情形下,当通过的电流比较大的时候,所产生的电热会比较多。
1.奥斯特实验要求电路中串联一个电阻,
不然电源会烧掉的;
2.不能东西放置导线,要南北放,如果
通电直导线要是东西放置的话,磁场就使小
磁针指向南北,而它原来受地磁作用本来就
是指向南北的,就很难说清是导线磁场还是
地磁使它偏转了。
五、电磁(奥斯特实验)
(1)磁针会转动吗?
按照右图呈现的样子,把一枚磁针放置于直导线下边,让导线和电池实现触接,进而连通电路,去观察小磁针会出现怎样的变化。
磁针发生转动。
这个磁场与地磁场方向不同,所以磁针转动。
(2)磁针转动说明了什么?
演示1
通电后磁针转动,说明电流周围有磁场。
磁针转动方向相反。
(2)说明什么?
(1)磁针会转动吗?
改变电流的方向,观察磁针的变化。
演示2
电流的磁场方向跟电流方向有关。
(1)实验关键——对比明显。
具体方法是物业经理人,借助移动滑动变阻器,以此来改变电流大小,之后观察并比较,针对线圈匝数不一样的电磁铁,其吸引大头针数目的多少存在差异。
六、电磁(电磁铁)
电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢?
磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和形状有关。
应用电流磁效应,应该与电流大小有关。
线圈是主要部件,应该与线圈的形状、匝数有关。
电磁铁的磁性
问题
猜想
判断磁性强弱方法:
根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。
关于那些外形一样的螺线管,电磁铁所呈现出来的磁性之强弱,与之相关的线圈匝数会存在怎样的一种关系呢?
(1)改变电路中的电流大小;
(2)改换不同匝数的螺线管。
电磁铁的磁性
设计实验
电磁铁的磁性
演示1
结论:
匝数一定时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越强。
现象:
现象:
电磁铁的磁性
演示2
结论:
电流一定时,外形相同的螺线管匝数越多,电磁铁的磁性越强。
探究磁场对电流的作用(电动机原理) (演示实验)
(1)实验关键——现象明显。
(2)采用磁场对多匝线圈的明显作用,或者自制滑轨以及轻质金属杆的滚动现象显示明显的作用效果,这是具体方法。不同方向,多次进行对比,交流讨论之后总结规律。强调有外接电源并且存在磁、电之间的作用。
七、电磁
① 闭合开关,观察铝制直导体运动。
② 改变电流方向或改变磁场方向。
磁场对通电导线的作用
演示实验
磁场的方向呈现出不变的状态,电流的方向产生了改变,处于磁场中的导体,其运动的方向也随之发生了变化。
闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动。
电流方向不变,改变磁场方向,磁场中导体运动方向发生了改变。
实验现象
磁场对通电导线的作用
1.通电导线在磁场中要受到力的作用。
2.通电直导线于磁场中所受力的方向,跟电流的方向有关,和磁场的方向有关。
在进行实验之际,其中的直导线,当活动一段距离以后,就会脱离磁场,难以持续不断保持运动状态。那么,对于线圈而言,其是否能够不间断地转动呢?
磁场对通电导线的作用
问 题
通电线圈可以在磁场里转动过一定角度,但不能持续转动。
为什么线圈不能持续转动呢?
演示实验
通电线圈在磁场中两边受力,但方向相反,发生顺时针转动。
在那线圈的平面跟磁场呈现垂直状态之际,处于通电状态的线圈受到平衡力的作用,进而抵达平衡位置,在这个时候呢,鉴于惯性的缘故,线圈仍旧还会持续地转动。
线圈依靠惯性,越过了平衡位置,之后,磁场力发挥作用,其结果是,让线圈进行逆时针旋转。
通电线圈最后静止在平衡位置。
9、探究感应电流产生的条件(发电机原理)
(演示实验)
(1)实验关键——现象明显。
具体一点的方法是:运用多匝的线圈,于强磁场里面作快速的切割,或者把特制的多组线圈接入电路,紧接着急速将条形磁铁或者金属棒插入或者抽出,以此来演示电流计指针对应的明显发生偏转的现象,进而显示出具备较强感应电流的效果。从不同方向,多次进行对比,展开交流讨论,最终总结出规律。要着重强调没有外接电源,是磁产生电这种情况。
八、电磁
探究什么情况下磁可以生电
磁场
检测是否有电流
闭合电路
组合起上面所说的电路,去开展各种各样的尝试,瞧瞧能不能够产生电流呀?要是不可以的话,大概是由于什么缘故呢?
有可能是电流太小或方法不对。
检流计
增强磁场
线圈
如果是因为电路中产生的电流太小,你有什么办法改进实验?
通过实验发现:当导线在磁场中运动时,电路中会产生电流。
水平向左
向右摆动
向左摆动
摆动
摆动
基本不动
水平向右
斜向上运动
斜向下运动
上下运动
是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢?
把磁感线想象成一根根线初中物理电学实验视频,导线想象成一把刀。
其中一种电磁感应现象是,闭合电路之内的一部分导体,它在磁场里做切割磁感线的运动时,导体之中就会产生电流。
2.电路中产生的电流叫做感应电流。
电磁感应现象
谢 谢 大 家 !
