07初中物理實驗PPT

實驗 測量小燈泡及發(fā)光二極管的電功率 實驗?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.學會測量小燈泡及發(fā)光二極管在正常工作狀態(tài)下的電功率。 實驗?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.學會測量小燈泡及發(fā)光二極管在正常工作狀態(tài)下的電功率。 實驗原理 對于研究的對象而言，正電荷從高電位的一端流向低電 位的一端，電場力對其作了功，這個功通常叫做電流的功，簡 稱電功。而單位時間內(nèi)對研究的對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符號來表示。 UIP RIP 2RUP2實驗 通過對小燈泡及發(fā)光二極管在發(fā)光前后電阻的測量來觀察其特性的變化。 同時，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，并由此測量出相應(yīng)的電流與電壓值。 最后，可通過作圖或計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： 實驗中，小燈泡的接線可不考慮正負；而發(fā)光二極管在接線時應(yīng)考慮其極性，即正極連接到電路中電源的正極輸出端。 實驗器材 : 直流電源、小燈泡、發(fā)光二極管、 多用電表、電壓表、電流表、 滑動變阻器、開關(guān)、導線 實驗內(nèi)容和方法 : 一用多用電表的歐姆量程， 測量小燈泡及發(fā)光二極 管未接入電路時的電阻。 二測量小燈泡的電功率。 (1)用伏安法的測量原理設(shè)計出實驗線路圖。 (2)按照畫出的實驗線路圖接好電路。 (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)按照畫出的實驗線路圖接好電路。 如何接線 ? 0 -G +G V 0 -G +G A 根據(jù)表 1的要求計算出小燈泡的實際電功率。 表 1 實際電壓 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 二測量發(fā)光二極管的電功率 1用伏安法的測量原理設(shè)計出實驗線路圖（注意發(fā)光二極管要正向連接）。 2按照畫出的實驗線路圖接好電路。 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的要求計算出發(fā)光二極管的實際電功率。 (2)按照畫出的實驗線路圖接好電路。 如何接線 ? 0 -G +G V 0 -G +G A 4根據(jù)表 2的要求計算出發(fā)光二極管的實際電功率。 表 2 實際電壓 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？請設(shè)計出不同的測量方法。 2.小燈泡及發(fā)光二極管在未接入電路時分別測出的電阻值有 什么區(qū)別？ 3.測出得小燈泡及發(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，測量得 到的電功率哪個會更大些？ 5.若一個標有 “ 220V 25W”的燈泡，在正常發(fā)光時，通過燈 絲的電流會有多大？此時燈絲的電阻將會多大？ )(114.022025AUPI )(8.1929114.0220IUR 6.“36V 40W”和 “ 220V 40W”的兩個燈泡在正常發(fā)光時，各自通過的電流和電功率為多大？ 7.當你用多用電表測量一個小燈泡的電阻時，你會發(fā)現(xiàn)測得的電阻值遠小于用額定電壓和額定功率計算得到的電阻值。這是什么原因呢？ 提示：若同學們有條件，可利用中學內(nèi)的 DIS實驗儀器測繪出小燈泡的電壓 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 ,問此時該小燈實際 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 ? 實驗 測量與分析電阻的串、并聯(lián)關(guān)系 實驗?zāi)康?1.了解電阻與電阻間的串、并聯(lián)阻值關(guān)系。 2.學會多用電表的使用。 3.了解固定電阻與可變電阻間的區(qū)別，并了解使用時的不同點。 4.學習制作各種電阻，并設(shè)計一些應(yīng)用的方案。 實驗原理 根據(jù)歐姆定律，經(jīng)過一段電路中的電流強度 I是由這段電路兩端的電壓以及電路中導體的電阻來決定， 即， 但是在實際電路中，往往會有多個電阻同時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。 電路中同時有幾個電阻存在時，其連接的形式有多種，串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)結(jié)合。 RUI 將所有電阻一個接一個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，其等效總電阻為各個電阻的和 . 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，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，其等效總電阻應(yīng)按電阻串、并聯(lián)時的不同結(jié)構(gòu)與其串、并聯(lián)時的計算方式而得到結(jié)果。 5421 RRRRRR BA 33RRRRRRRBABAZ實驗器材 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)、導線 等 實驗內(nèi)容和方法 1.測量兩個以上電阻串聯(lián)后的結(jié)果 將兩個或多個電阻串聯(lián)后，用多用電表的歐姆量程測出串聯(lián)后的結(jié)果，并與理論公式計算后的結(jié)果作比較。 2.測量兩個以上電阻并聯(lián)后的結(jié)果 將兩個或多個電阻并聯(lián)后，用多用電表的歐姆量程測出并聯(lián)后的結(jié)果，并與理論公式計算后的結(jié)果作比較。 3.測量電阻的串、并聯(lián)（混聯(lián)）總電阻 將多個電阻用不同的方式串、并聯(lián)后，用多用電表的歐姆量程測出串、并聯(lián)后的結(jié)果，并與理論公式計算后的結(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 面積的導電紙、金屬箔片或不同長度的電阻絲等， 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 面積的導電紙、金屬箔片或不同長度的電阻絲等， 制作出設(shè)想的可變電阻。 思考題 1.一個 5歐姆電阻器和一個 20歐姆電阻器串聯(lián)后其總電阻是多大？如果將以上兩個電阻接成并聯(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，要得到一個 3千歐的電阻結(jié)果可采用哪幾種方法來實現(xiàn)？ 3.有兩個電阻器 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？ 擴展的參考內(nèi)容： （ 1）制作一個風力測定儀。 用合適的材料制作一個可變電阻 R0，在其可變端 P處 與一檔風板相連，當風吹到檔風板時帶動了可變電 阻變化（請思考實驗的裝置），風力越強 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 電流表可粗略地測出風力的大小。 （請思考并設(shè)計出實驗的裝置及實驗的具體方法） 制作電子風力計 方法 風 （ 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，奇怪的是當其中有 一個或兩個燈的燈絲斷了，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？ 請用電阻的串、并聯(lián)組合原理來解釋。 方法 實驗 電流與磁場間的轉(zhuǎn)換與測量 實驗?zāi)康?1.了解電流產(chǎn)生磁場的原理。 2.了解磁場極性間的關(guān)系。 3.學會制作簡易的電磁鐵及了解其實際的應(yīng) 用。 實驗原理 發(fā)現(xiàn)電與磁之間的關(guān)系可追述到幾百年前，丹麥物理學家奧斯特曾在 1820年通過實驗后發(fā)表了著名的論文 電的沖突對磁針作用的一些實驗 。 電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的，那么磁體與磁體之間的相互作用，以及電流對磁針的作用則是通過磁場發(fā)生的，即磁體和電流的周圍存在著磁場。 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的分布狀況， 即磁力線始于 N極而止于 S極。 （ b）為通電直導線周圍的磁場分別狀況，即電流的周圍存在有磁場。磁場的 方向可用右手螺旋法則來判斷，大拇指的指向為電流方向；彎曲四個手 指的指向即為磁力線的方向。 （ c）為通電線環(huán)周圍的磁場分別狀況，相當于彎曲的直導 線，產(chǎn)生的磁力線是對稱的，但方向相反。 （ d）為通電螺線管內(nèi)、外的磁場分別狀況，其判斷方式也是用右手螺 旋法則，而不同的此時大拇指的指向為磁力線的方向；彎曲四個 手指的指向即為電流的方向。 實驗器材 條形磁鐵、小磁塊、螺線管線圈、直流電源、長直導線、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 實驗內(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一下地球的磁極方 向，同時確定指南針上的極性。 2.觀測條形磁鐵四周的磁場方向 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的磁場方向。 3.制作電動秋千 用細的漆包線繞一個小的矩形線框，將線框兩 邊的引出線設(shè)法掛在一個橫梁上，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 導線。在線框自然下垂的下方放一塊小磁鐵， 向上一面的磁極