人教版高中物理电学经典实验及总结教案资料
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高中物理的实验及结论教案
实验目的:通过实验观察磁场对电流的影响,探究磁场与电流之间的关系。
实验材料:磁铁、导线、电源、电流表、磁场仪
实验步骤:
1. 将导线绕制成圆圈形,并连接电源和电流表,组成一个简单的电路。
2. 将磁场仪放在导线圈中间,记录磁场强度的数值。
3. 打开电源,使电流通过导线圈流动。
4. 观察磁场仪的指针变化,并记录此时磁场的强度值。
5. 逐渐增大电流,再次观察磁场仪的指针变化。
实验结论:
1. 当电流通过导线圈流动时,会在周围产生一个磁场。
2. 增大电流强度会使磁场的强度增大。
3. 通过实验可以得出结论:电流与磁场之间存在相互作用的关系,即安培右手定则。
注意事项:
1. 在实验过程中保持实验场地的整洁,注意安全。
2. 在实验过程中小心操作,避免触电或其他意外发生。
3. 实验结束后,及时关闭电源,并注意导线圈可能产生的热量。
高中物理电学综合实验教案
实验名称:电阻与电流关系的研究
实验目的:通过实验探究电阻与电流之间的关系,加深学生对电学知识的理解。
实验器材:电源、导线、电阻器、安培表、伏特表
实验原理:
根据欧姆定律,电阻器两端的电流和电压成正比,电流等于电压除以电阻值,即I=U/R。
实验步骤:
1. 搭建电路:将电阻器连接在电路中,连接上电源、安培表和伏特表。
2. 设置电压:调节电源的电压,使其保持一个固定值。
3. 测量电流:通过安培表测量电路中的电流值。
4. 测量电压:通过伏特表测量电阻器两端的电压值。
5. 记录数据:记录电压和电流的数值,计算出电阻器的阻值。
6. 重复实验:多次改变电阻器的阻值,重复以上步骤,得到不同电阻值下的电流和电压数据。
实验结果及分析:
根据测得的数据,绘制出电流与电压的关系曲线图,将电阻与电流的关系进行分析,验证欧姆定律。
实验总结:
通过此实验,学生能够深入理解电阻与电流之间的关系,掌握欧姆定律的应用。
同时,通过实际操作,提高了学生的实验能力和数据处理能力。
扩展实验:
1. 探究电阻器的温度对电阻值的影响。
2. 研究串联电路和并联电路中的电流分布情况。
实验注意事项:
1. 操作仪器时要谨慎,避免电击危险。
2. 实验结束后要及时关闭电源,保持实验室安全。
3. 实验数据的记录要准确,实验结果的分析要完整。
以上为电阻与电流关系的研究实验的教案,希望对您有帮助。
祝教学顺利!。
高中物理精彩实验教案人教版
实验内容:通过搭建一个简易的电磁铁实验装置,观察磁场对电流的影响。
利用法拉第电气磁感应现象,探究电流在磁场中的运动规律。
实验材料:铜线圈、铁芯、电源、开关、磁针、导线
实验步骤:
1. 搭建电磁铁实验装置:将铜线圈绕在铁芯上,并接上电源和开关,确保电路连接正常。
2. 将磁针放置在电磁铁附近,观察磁针的指向。
3. 关闭电路,通过调节电流大小,观察磁针的指向变化。
4. 将导线放置在磁场中,观察导线的运动情况。
实验结果与讨论:
1. 当通过电流时,电磁铁产生的磁场会使磁针发生偏转,表明电流在磁场中会受到磁力的作用。
2. 调节电流大小,发现磁针指向的角度发生变化,说明磁力与电流大小成正比。
3. 将导线放置在磁场中,当电流通过导线时,导线会受到磁力的作用,出现运动现象。
实验结论:磁场对电流有影响,电流在磁场中会受到磁力的作用,导致运动或者偏转。
这个实验可以帮助学生深入理解法拉第电气磁感应现象,巩固学习到的电磁学知识。
拓展实验:可以通过改变磁场强度、电流方向等条件,进一步探讨磁场对电流的影响。
可以引导学生设计更多实验,深入探究电磁学的相关原理。
高中物理实验电路讲解教案
实验目的:通过对串联电路和并联电路的搭建和分析,掌握串联电路和并联电路的特性及
其区别。
实验器材:电源、导线、电流表、电阻器、开关等。
实验步骤:
1. 将电源接通,设置为恒定电压输出。
将一个电阻器与另一个电阻器串联连接起来,连接
上电源,并接入电流表测量电流值。
2. 记录下电路中每个电阻器的阻值和电流值。
3. 将电源接通,并将两个电阻器并联连接起来,连接上电流表测量电流值。
4. 记录下电路中每个电阻器的阻值和电流值。
5. 分析串联电路和并联电路的特性及其区别,比较两种电路的电流值、电压值和总阻值等。
实验注意事项:
1. 实验过程中要注意电路连接的正确性,确保电阻器、电流表等器件的正负极连接正确。
2. 在进行实验时要注意安全,避免电源过量输出或产生短路等危险情况。
3. 实验结束后要关闭电源,将电路拆除并整理实验器材。
实验结果分析:
1. 在串联电路中,总电阻等于各个电阻器的阻值之和,电流在每个电阻器中相等,电压在
每个电阻器中不相等;
2. 在并联电路中,总电阻小于各个电阻器的最小阻值,电流在每个电阻器中不相等,电压
在每个电阻器中相等。
通过此实验,我们可以加深对串联电路和并联电路特性的理解,进一步巩固和加深物理电
路方面的知识。
高中物理电学实验总结大全高中物理电学实验总结大全1. 电流与电阻实验在这个实验中,我们使用电流表和电压表测量电流和电阻。
我们发现,在一个电路中,电流与电压成正比,而电阻与电流成反比。
通过改变电路中的电阻,我们可以观察到电流的变化。
这个实验帮助我们理解电流和电阻之间的关系,并且为之后的实验打下了基础。
2. 串联和并联电阻实验这个实验旨在研究串联和并联电阻的效果。
我们将多个电阻连接在一起,并测量整个电路中的电流和电压。
我们发现,在串联电路中,电阻的总和等于每个电阻的总和。
而在并联电路中,电阻的总和等于每个电阻的倒数的和的倒数。
通过这个实验,我们了解了电路中电阻的连接方式对电流和电压的影响。
3. 欧姆定律实验欧姆定律是电学中的基本定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
在这个实验中,我们改变电路中的电压和电阻,并测量电流的变化。
我们发现,当电压增加时,电流也增加,而当电阻增加时,电流减小。
这个实验验证了欧姆定律,并帮助我们理解电流、电压和电阻之间的关系。
4. 电流和磁场实验在这个实验中,我们使用一个电磁铁和一个电流表来研究电流在磁场中的行为。
我们发现,当电流通过电磁铁时,会产生一个磁场。
我们还发现,改变电流的方向和大小可以改变磁场的强度和方向。
通过这个实验,我们了解了电流和磁场之间的相互作用,并且探索了电磁感应的原理。
5. 电容实验电容是一个能够存储电荷的装置。
在这个实验中,我们使用电容器和电压源来研究电容的性质。
我们发现,电容的大小取决于电容器的尺寸和介质的性质。
我们还发现,当电容器接上电压源时,电容器会储存电荷,并且电容器的电压会随时间的推移而改变。
通过这个实验,我们了解了电容的基本原理,并学习了如何计算和测量电容。
总结:通过以上实验,我们学习了电流、电压、电阻、电容和磁场等基本概念。
这些实验帮助我们加深对电学原理的理解,并且培养了我们的实验操作技巧。
通过实际操作和观察,我们能够更好地理解和应用电学知识。
高中物理电学实验版块教案实验目的:通过实验探究串联电路与并联电路的特性,了解电路中电流与电压的变化规律。
实验器材:1. 直流电源2. 两个电阻(分别为R1和R2)3. 电压表4. 电流表5. 连线6. 万用表实验原理:1. 串联电路:在串联电路中,电流只有一条路径可以流通,电阻依次串联。
2. 并联电路:在并联电路中,电流可以选择不同的路径流通,电阻并联。
实验步骤:1. 搭建串联电路:将R1和R2连接在一起,连接到直流电源上,连接电压表和电流表,记录电流和电压数值。
2. 搭建并联电路:将R1和R2分别连接到直流电源上,连接电压表和电流表,记录电流和电压数值。
3. 改变电阻值:更换电阻的值,再次进行实验,观察结果的变化。
实验结果分析:1. 串联电路中,总电阻等于各个电阻的总和,电流在各个电阻中的大小相同,总电压等于各个电阻上的电压之和。
2. 并联电路中,总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和,总电流等于各个分支电路中的电流之和,总电压等于各个电阻上的电压相同。
实验结论:1. 串联电路中电阻越大,总电阻越大,电流越小。
2. 并联电路中电阻越大,总电阻越小,电流越大。
拓展实验:1. 研究电路中电阻与电流的关系。
2. 探究电路中电阻与电压的关系。
实验安全注意事项:1. 在操作电路时,注意避免触电风险,使用绝缘手套和工具。
2. 确保电源和电路连接正确,避免短路或过载情况发生。
实验评价:通过本实验,学生可以深入理解串联电路与并联电路的特性,并掌握电流与电压在电路中的变化规律。
实验设计简单易懂,能够培养学生的实验能力和分析能力。
高中物理电学实验经典模型总结
1、电动势实验:通过测量电动势的大小,可以观察电荷的分布情况,从而观察电场的特性。
2、电势计实验:通过使用电势计,可以测量电荷的大小,从而观察电场的分布情况。
3、电容器实验:通过测量电容器的电容值,可以观察电容器的特性,从而了解电容器的作用。
4、电流实验:通过测量电流的大小,可以观察电路的特性,从而了解电路的作用。
5、电压实验:通过测量电压的大小,可以观察电路的特性,从而了解电路的作用。
6、变压器实验:通过测量变压器的输入功率和输出功率,可以观察变压器的特性,从而了解变压器的作用。
7、电磁感应实验:通过测量电磁感应的大小,可以观察电磁场的特性,从而了解电磁场的作用。
8、磁力线实验:通过测量磁力线的大小,可以观察磁场的特性,从而了解磁场的作用。
9、短路实验:通过测量电流的变化,可以观察电路的特性,从而了解电路的作用。
10、晶体管实验:通过测量晶体管的输入和输出电流,可以观察晶体管的特性,从而了解晶体管的作用。
高中物理电学优秀教案
课时安排:2课时
教学目标:
1. 了解电荷、电流、电压、电阻的概念及其相互关系;
2. 学会计算串联、并联电路的等效电阻;
3. 掌握欧姆定律和基尔霍夫定律的应用。
教学重点和难点:
重点:欧姆定律和基尔霍夫定律;
难点:计算串联、并联电路的等效电阻。
教学准备:实验仪器、电路图、习题练习题目
教学过程:
第一课时:
1. 引入电学基础知识,介绍电荷、电流、电压、电阻的概念及其相互关系;
2. 讲解欧姆定律和基尔霍夫定律的原理和应用;
3. 给学生展示实验仪器,让学生实际操作电路,测量各种参数;
4. 组织学生进行串联、并联电路的实验,让学生观察现象并总结规律。
第二课时:
1. 复习上节课所学内容,引导学生讨论并总结串联、并联电路的等效电阻的计算方法;
2. 给学生布置练习题目,让学生独立计算并验证答案;
3. 分组讨论,解决学生在计算过程中出现的问题;
4. 老师对学生的计算过程和结果进行梳理,引导学生做出正确的计算方法。
教学反思:
通过这节课的教学,学生对电学基础知识有了更深入的理解,掌握了串联、并联电路的等效电阻计算方法,并能独立解决相关问题。
在今后的学习中,学生需要进一步巩固这些基础知识,为以后的深入学习打下坚实基础。
高中物理电学实验专题教案
实验目的:
1. 了解串联电路中电阻的等效电阻计算方法;
2. 掌握实验测量电路中的电流和电压,计算电阻的等效电阻值;
3. 掌握使用示波器进行电路中电压和电流的测量方法。
实验器材:
1. 直流电源供电器
2. 不同电阻值的电阻器
3. 示波器
4. 电压表
5. 电流表
6. 两组导线
实验步骤:
1. 搭建串联电路,连接直流电源供电器、示波器和电阻器,按照实验电路图连接各器材;
2. 调节电源供电器输出电压,使电路中电流适宜,并记录电源电压和电路中的电流值;
3. 使用示波器测量电路中各电阻的电压值,记录并计算各电阻的电阻值;
4. 根据测量的电阻值,计算电路中电阻的等效电阻值;
5. 比较计算得到的等效电阻值和测量值的一致性,进行分析和讨论。
实验注意事项:
1. 实验操作时要小心谨慎,注意安全;
2. 实验器材要保持干净整洁,并正确使用;
3. 在进行示波器测量时,要正确连接并设置示波器参数;
4. 记录实验数据并及时整理分析结果;
5. 实验结束后,要正确清理实验器材并将实验现场清理干净。
扩展实验:
1. 将电阻器串联并并联组合,测量不同组合方式下的等效电阻值;
2. 探究不同电源电压和电路中电流对等效电阻值的影响;
3. 使用示波器测量交流电路中电压和电流的变化情况,研究电路的交流特性。
人教版高中物理电学经典实验及总结一、实验难点形成的原因1、对电流表、电压表的读数规则认识模糊,导致读数的有效数字错误2、对滑动变阻器的限流、分压两种控制电路的原理把握不准,导致控制电路选用不当3、对实验测量电路、电学仪器的选用原则把握不准,导致电路、仪器选用错误4、对电学实验的重点内容“电阻的测量”方法无明确的归类,导致思路混乱5、对于创新型实验设计平时缺乏对实验思想方法(如模拟法,转换法,放大法,比较法,替代法等)进行归纳,在全新的实验情景下,找不到实验设计的原理,无法设计合理可行的方案。
受思维定势影响,缺乏对已掌握的实验原理,仪器的使用进行新情境下的迁移利用,缺乏创新意识。
二、难点突破1、电流表、电压表的读数规则:电流表量程一般有两种——0.1~0.6A,0~3A;电压表量程一般有两种——0~3V,0~15V。
如图10-1所示:图10-1因为同一个电流表、电压表有不同的量程,因此,对应不同的量程,每个小格所代表的电流、电压值不相同,所以电流表、电压表的读数比较复杂,测量值的有效数字位数比较容易出错。
下面是不同表,不同量程下的读数规则:电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程,其最小刻度(精确度)分别为0.1V、0.1A,为10分度仪表读数,读数规则较为简单,只需在精确度后加一估读数即可。
如图所示,电压表读数为1.88V,电流表读数为0.83A。
若指针恰好指在2上,则读数为2.00V(或A)。
电压表若用0~15V量程,则其最小刻度为0.5V,为2分度仪表读数,所读数值小数点后只能有一位小数,也必须有一位小数。
如图所示,若指针指在整刻度线上,如指在10上应读做10.0V,指在紧靠10刻度线右侧的刻度线上(即表盘上的第21条小刻度线)读数为10.5V,若指在这两条刻度线间的中间某个位置,则可根据指针靠近两刻度线的程度,分别读做10.1V,或10.2V,或10.3V,或10.4V,即使是指在正中央,也不能读做10.25V,若这样,则会出现两位不准确的数,即小数点后的2和5,不符合读数规则,如上图中所示,读数应为9.3V。
电流表若用0-0.6A量程,则其最小刻度为0.02A,为5分度仪表读数,其读数规则与0—15V电压表相似,所读数值小数点后只能有两位小数,也必须有两位小数。
如上图所示,电流表读数为0.17A,若指针指在第11条刻度线上,则读数为0.22A,指在第10条刻度线上,读数为0.20A,指在第12条刻度线上,读数为0.24A。
2、滑动变阻器应用分析滑动变阻器是电学实验中常用的仪器,近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点.滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点:如图10-2所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,图(b )电路称为分压接法.负载R L 上电压调节范围(忽略电源内阻) 负载R L 上电流调节范围(忽略电源内阻) 相同条件下电路消耗的总功率 限流接法 0R R R L L +E ≤U L ≤E 0R R E L +≤I L ≤L R E EI L 分压接法 0≤U L ≤E 0≤I L ≤L R E E (I L +I ap )比较分压电路调节范围较大 分压电路调节范围较大限流电路能耗较小 ①限流法.如图(a )所示,待测电阻上电压调节范围为0~L L R E E R R +.显然,当R 0<<R L 时,在移动滑动触头的过程中,电流的变化范围很小,总电流几乎不变,U L 也几乎不变,无法读取数据;当R 0>>R L 时,滑动触头在从b 向a 滑动的过程中,先是电流表、电压表的示数变化不大,后来在很小的电阻变化范围内,电流表、电压表的读数变化很快,也不方便读数,只有当R L 与R 0差不多大小时,才能对电流、电压有明显的调控作用.在同样能达到目的的前提下,限流法较为省电,电路连接也较为简单.②分压法.如图(b )所示,待测电阻上电压调节范围为0~E ,且R 0相对于R L 越小,R 上的电压变化的线性就越好.当R 0>>R L 时,尽管U L 变化范围仍是0~E ,但数据几乎没有可记录性,因为在这种情况下,滑片从左端滑起,要一直快到右端时,电压表上示数一直几乎为零,然后突然上升到E ,对测量几乎没有用处.因此,分压接法要用全阻值较小的滑动变阻器。
滑动变阻器的限流接法与分压接法:两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小,但在不同条件下,调节效果大不一样,滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活选取.1.下列三种情况必须选用分压式接法(1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法.(2)当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0时,必须采用分压接法.因为按图(b )连接时,因R L >>R 0>R ap ,所以R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ,而整个电路的总阻值约为图10-2R 0,那么R L 两端电压U L =IR 并=0R U ·R ap ,显然U L ∝R ap ,且R ap 越小,这种线性关系越好,电表的变化越平稳均匀,越便于观察和操作.(3)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过R L 的额定值时,只能采用分压接法.2.下列情况可选用限流式接法(1)测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且R L 与R 0相差不大或R L 略小于R 0,采用限流式接法.(2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法.(3)没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.例1:如图10-3所示,滑动变阻器电阻最大值为R ,负载电阻R 1=R ,电源电动势为E ,内阻不计.(1)当K 断开,滑动头c 移动时,R 1两端的电压范围是多少?(2)当K 闭合,滑动头c 移动时,R 1两端的电压范围是多少?(3)设R 的长度ab =L ,R 上单位长度的电阻各处相同,a 、c 间长度为x ,当K 接通后,加在R 1上的电压U 1与x 的关系如何?【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路:限流和分压,把握限流和分压电路的原理是关键【解析】(1)若K 断开,则该控制电路为滑动变阻器的限流接法,故2E ≤U 1≤E (2)若K 闭合,则该控制电路为滑动变阻器的分压接法,故0≤U 1≤E(3)U 1=I R 并,R 并=R L R x R L R x+⋅,I =L R x L R E )(-+并 得:U 1=Lx x L ELx +-22 【总结】该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同例2:用伏安法测量某一电阻R x 阻值,现有实验器材如下:待测电阻R x (阻值约5 Ω,额定功率为1 W );电流表A 1(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω);电流表A 2(量程0~3 A ,内阻0.05 Ω);电压表V 1(量程0~3 V ,内阻3 k Ω);电压表V 2(量程0~15 V ,内阻15 k Ω);滑动变阻器R 0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V )、开关、导线.为了较准确测量R x 阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图.【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路,因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变阻器的限流接法【解析】由待测电阻R x 额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻R x 的额定电压、额定电流的值约为U =51⨯≈PR V ≈2.2 V,I =5/1/≈R P A=0.45 A.则电流表应选A 1,电压表应选V 1.又因30002.0⨯=⨯V A R R =24.5 Ω>R x ,则电流表必须外接.图10-3图10-5因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变阻器的限流接法,若用限流接法,则被测电阻R x 上的最小电流为I min =5056+=+R E E x =0.11 A <I 额,因该实验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求,故用限流电路.电路如图10-4所示.【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大,用分压接法不便于调节,故限流接法是首选,只要能保证安全且有一定的调节范围即可。
例3:用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻R x (约100 Ω);直流电流表(量程0~10 mA 、内阻50 Ω);直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 kΩ);直流电源(输出电压4 V 、内阻不计);滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A );开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。
【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I min =xA R R R E ++=24 mA >10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流范围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化范围太小,仍不能用限流接法。
3、实验电路和电学仪器的选择(1)电路的选择①安培表内、外接电路的选择由于电压表的分流作用和电流表的分压作用,造成表的示数与通过负载的电压或电流真实值之间产生误差,为减小此系统误差,应慎重选择电流表的内外接法,选择方法如下:1、直接比较法:当待测电阻阻值R x <<R V 时,伏特表分流很小,选择安培表外接电路;当待测电阻阻值R x >>R A 时,安培表分压很小,选择安培表内接电路。
图10-42、临界值计算比较法:当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时,如何确定被测电阻R 是较大还是较小呢?我们要计算两种接法的相对误差,可用R R V 与A R R 相比较. 当AV R R R R >即A V R R R <时,宜采用电流表外接法; 当AV R R R R <即A V R R R >时,宜采用电流表内接法; 而A V R R R =时,电流表内外接法效果是一样的.此时的被测电阻值R 我们称为临界电阻。