温州龙文教育科学学科导学案教师: 段琳学生: 年级: 日期: 星期: 时段:伏安法测电阻实验原理R=(R1+R2+R3)/3 根据欧姆定律I=U/R,可推导出R=U/I(伏安法)为了减小实验误差,需测三组数据,可以通过接入电路中的滑动变阻器改变连入电路阻值,从而改变被测导体两端电压和通过导体的电流。
实验结论电阻R=实验注意事项:A电流表串联,电压表并联 B连接电路时,开关断开,滑片P在开关闭合前始终处于阻值最大处。
动能----运用控制变量法和转换法研究。
物体的动能大小与物体的质量和运动速度有关。
物体运动的速度越大,动能越大;物体的质量越大,动能越大。
重力势能重力势能的大小与物质的质量和被举高的高度有关。
物体的质量越大,高度越高,重力势能越大。
弹性势能弹性势能与形变量和弹簧性质有关:在弹性限度内,形变越大,弹性势能越大。
内能①分子动能:物体内部的分子在永不停息地做无规则运动,同一切运动着的物体一样,运动着的分子也具有动能。
物体的温度越高,分子具有的动能越大。
②分子势能:由于分子之间存在相互作用力,分子之间也具有势能。
③物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的势能。
俗称热能。
④物体内能与温度的关系:一个物体在状态不变时,内能随温度的升高而增大,随温度的降低而减小。
当物体的状态改变时,尽管温度不变,物体的内能也会改变。
如晶体熔化时,内能增大,凝固内能减小。
⑤一切物体在任何情况下都具有内能。
电功率的测定(伏安法)实验操作:①根据实验要求,选择合适实验器材。
②电路练好后,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表示数等于、略大于和略小于小灯泡的额定电压,读出电流表和电压表示数,根据公式计算电功率,观察小灯泡亮度,分析。
③实验注意事项电压表和电流表量程的选择;连接电路时,开关断开;闭合开关之前,滑动变阻器滑片移到电阻最大位置;三次测量是为了测不同电压下的实际功率并比较亮度,与伏安法测电阻不同,不能取平均值。
④测量小灯泡实际功率实验故障分析滑动变阻器接线错误同接上--灯泡很亮,电表示数较大,移动滑片,现象不变同接下--灯泡很暗,电表示数较小,移动滑片,现象不变接线错误串、并连接错电表接线错误正负接线柱接反量程选择不合适灯泡短路--现象:灯不亮,电压表无示数,电流表有示数实验操作错误灯泡短路--现象:灯不亮,电压表有示数,电流表有示数滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处电热的因素(控制变量法、转换法)结论:当通电时间、电流相等时,电阻越大,电流产生的热量越多。
当通电时间、电阻相等时,电流越大,电流产生的热量越多。
当电流、电阻相等时,通电时间越长,电流产生的热量越多。
1、为测量规格“6.3V,0.15A”小灯泡的额定功率,提供的实验器材有:蓄电池(输出电压约10V)、滑动变阻器(有“10Ω,2A”、“50Ω,1.5A”两种规格)、电流表、电压表各一只。
(1)下图是小张测量时所连接的部分实物连线图,请你根据电路图补全实物连线图。
(2)实验中,小徐同学选择了规格为“10Ω,2A”的滑动变阻器,你预计会出现什么现象?说明理由。
___________________(3)在某次测量中,电流表、电压表读数如图所示,则电流表读数为,电压表读数为,此时应如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率?(选填“变大”“变小”“不变”)2、某品牌汽车使用一段时间后,日行灯的反光碗上面部分就开始发白,影响反光效果。
(1)初步探究【猜想】日行灯工作时的高温使反光碗表面物质熔化后变白。
【查阅资料】反光碗材料为表面镀铬的团状模塑料,它的耐热性比一般工程塑料好,热变形温度为200~280℃,可长期在130℃下使用。
铬的熔点为l800℃。
【实验】该灯正常工作时,每20min测一次反光碗发白处附近的温度,发现温度逐渐升高,3h后保持在75℃左右。
上述实验中需用到的测量仪器有____________________。
【分析评价】阐述获取的证据能否支持猜想并说明理由:________________________________。
(2)进一步探究【观察】发现灯座的焊接点附近有松香残迹。
【查阅资料】松香外观为淡黄色至淡棕色(粉末为白色),有松节油气味,密度1.06~1.09g/cm3,软化点72~76℃,沸点约300℃,加热后能挥发,不溶于水,能溶于酒精等有机溶剂。
【提出假设】反光碗上面部分发白是由于_________________________产生的。
【制定方案】发白处用_____来清洗,使它溶解。
【实验】按制定方案清洗,表面的白色固体溶解,反光碗重新变得光亮。
3、太阳发出的可见光、红外线等光线具有能量,照射到物体上,部分被吸收转化为内能(其中红外线尤其显著)。
许多车主为了隔热给汽车玻璃贴上太阳膜。
某兴趣小组对市场5种品牌隔热性能进行如下探究:①如图,在暗室中将一侧贴有品牌太阳膜的玻璃板竖直放在水平桌面上,在距离玻璃板左侧20厘米放置一个红外线灯,玻璃板右侧放置一个光能风车(光能风车的风叶在红外线照射下,转动快慢能反映接收到的红外线的强弱)。
②打开红外线灯,观察并记录30秒内光能风车风叶转动的圈数。
③改变红外线灯的位置,使之距离玻璃板的距离分别为40厘米、60厘米、80厘米,重复步骤②。
④在玻璃板上依次更换其他4种品牌的太阳膜,重复上述实验。
(1)本实验需要的测量工具有。
(写出2种)(2)透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察,本实验用光能风车转动快慢来反映红外线的强弱。
下列实验或活动所用得方法与本实验相同的有(可多选)。
(3)为了使本实验的结果更可靠,还需改变哪些变量进行多次实验?、________(写出2点)。
4、我市泰顺盛产板栗,板栗加工厂通常采用“低压法”去壳:在2千帕低压条件下,将板栗加热到一定温度,板栗内的水分汽化,短时间内无法溢出,致使壳内外存在很大的气压差,使外壳爆裂实现去壳。
某科研小组想研究用板栗“低压法”爆壳时,爆壳率与温度的关系。
图甲是实验装置示意图。
实验过程如下:①准备实验板栗若干份,每份2千克②设置爆壳箱内的气压恒为2千帕,分别在60℃、65℃、70℃、75℃和80℃的温度下对5份实验板栗进行爆壳,每次爆壳时间均为60分钟,记录爆壳数并计算爆壳率③重复步骤②进行多次实验,并计算各温度下爆壳率的平均值,实验结果如图乙所示(1)实验板栗除了品种相同外,还需控制哪些因素相同?。
(写2点)(2)分析图乙可以得出的结论是。
(3)查阅资料得知:板栗内外气压差越大爆壳率越大,同时壳内气体更容易逸出。
科研小组又进行如下实验:取2千克实验板栗,先在气压恒为101千帕、温度恒为80℃的条件下预热30分钟,然后立刻放入气压恒为2千帕、温度恒为80℃爆壳箱中进行30分钟爆壳,多次实验发现爆壳率上升为90%。
请解释其原因:。
5、探究影响物体弹性势能大小的因素,选择弹簧进行研究。
将光滑水平面与光滑斜面连接,如图。
①将甲弹簧放置在水平面上,用小球压缩弹簧2厘米,释放后,小球滚上A斜面,记录小球在斜面最高点时高度,重复三次,取平均值记录在下表中。
更换B斜面,重复实验。
②压缩甲弹簧3厘米,重复实验①步骤。
③换用不同弹簧,重复实验①步骤。
(1)实验中,通过观察 ______判断弹簧弹性势能的大小。
(2)比较 ____(选填实验序号),说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。
(3)由实验结果可知,弹簧的弹性势能大小还与弹簧的____________ 有关。
6、在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,取两根材料不同、横截面积相同的金属丝a、b,连接成如图甲的实验电路,O、M分别为金属丝a、b的端点,P是金属丝上可移动的接触点。
在实验过程中,电流表示数始终为I=1.25A。
电压表示数U随OP间距离x的变化如下表:(1)当OP=1000 mm时,电压表的示数如图乙,请在表格空格处填上此时的U值。
(2)请在图丙的坐标中绘出电压表示数U随x变化的图线。
x/mm 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000U/V 4.50 5.00 5.50 6.00 6.75 7.00 7.25 7.50 7.75(3)实验可得到的结论是:①__________________ ____,②_______________________。
7、在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中,同学们进行了如下实验探究。
【实验步骤】①按图甲所示电路图连接好电路;②闭合开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电压表和电流表的示数,并记录数据;③对数据进行处理,并绘制成如图乙所示的图像。
实验时要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器滑片P应向 (选填“左”或“右”)移动。
【实验结论】根据图像,可以得到的结论是。
【实验反思】某小组的同学在处理数据时发现,电压与电流的比值恰好等于R的阻值,这是一种巧合吗?于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证,并提出了以下两种收集数据的方案:(走进重高微课堂淘宝徐戎书店有售)方案一:收集电阻值均为10Ω的几个小组的数据;方案二:收集电阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案更合理。
8、思想实验是科学研究中的一种重要方法,它是将实验条件、过程在思维中以理想化的方式表现出来。
如为了研究轻重不同的物体在真空中的下落快慢,科学家曾做过下面的思想实验。
将大小相同的金、铅、木三个实心小球,分别同时放人三种密度不同的介质中ρ介质1>ρ介质2>ρ介质3),观察比较三个小球下落的快慢,如图所示。
试回答下列问题:(1)“下落的快慢”可以通过比较三个实心小球在同种介质的同一高度,由静止同时释放,下落到相同位置时所需____得出。
(2)在上述实验中,三个小球下落快慢的差异由大到小的介质依次是__________。
(3)进一步推理可得:当三个小球在真空中时,它们下落快慢的差异将__________。
9、小明发现:每天晚上7点至9点左右,小区处于用电高峰期时,家中的电灯相对暗些;而到了晚上11点以后,过了用电高峰期,电灯又会变得亮一些。
这是为什么呢?爸爸这样提示他:“不同时段,电路中使用的用电器数量不同,其总电阻也不同。
可以把某一时段小区内正在使用的所有家用电器看做一个整体,用一个小灯泡来模拟。
通过比较小灯泡两端电压(相当于家用电器两端的实际电压)的变化,你就能知道原因了。
”于是,小明根据如图电路进行探究。
【进行实验】第1步:连接电路,闭合开关,读出电压表和电流表的示数,并记录在表格中。
记录数据后发现小灯泡突然熄灭,电压表指针指在3伏处。
第2步:查明故障并分别换上两个不同规格的小灯泡后继续实验,把测量结果记录在表格中。
第3步:计算小灯泡的电功率和电阻值并记录在表格中。