电学实验设计与实验评价ppt课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/10/11,#,电学,实验设计与评价,1,电学探究实验中相关的量,自变量,因变量,控制变量,如何改变,如何测量,如何测量,如何标识不变,2,1,、,相关的物理量,：,电压、电流、电阻、电功率、电功、电热、磁性强弱、,长度、横截面积、时间、温度、个数等,2,、相关的器材：,电压表、电流表（灵敏电流计）、电阻箱、滑动变阻器、定值电阻、,小灯泡、,电能表,、刻度尺、秒表、温度计等,关于自变量、因变量的测量,3,、相关的公式原理：,欧姆定律、焦耳定律、电功电功率公式、吸放热公式等,3,定性实验设计,4,（,一,）,、,证伪,实验,解题,思路：设计一个反例,证明,该结论,错误,先,思考该命题,的,反,命题,，再进行实验设计,。,5,模式一,若证明“,A,跟,B,有关”是错误的，则需证明“,A,跟,B,无关,”,。,设计,实验：,改变,自变量,B,，,发现实验,现象,：因变量,A,不变,。,常见,的错误设计为“,保持,自变量,B,不变，发现,A,发生了变化，说明,A,跟,B,无关”,6,模式二,证明,“,A,只由,B,决定,”,或,“,A,现象是由,B,造成的,”,的说法是错误的,常见设计,思路,为,：,方法,一：控制,B,不变，而改变其他因素，发现,A,发生了变化，则证明,A,还与其他因素,有关,7,方法,二：改变,B,（常常让,B,因素,消失,），发现,A,不变，说明,A,与,B,无关，则证明,“,A,只由,B,决定,”“,A,现象是由,B,造成的,”,是错误的,8,例,1,小刚将两个铅棒底面削平紧压在一起，两铅棒就结合起来，如图,32,所示，在铅棒下悬挂一,个,2kg,的重物不能把两铅棒拉开。于是小刚得出结论：两个铅棒没被重物拉开，主要是因为铅棒分子之间存在引力作用。同组的小乐认为：两铅棒没被重物拉开，是靠大气压的作用。请你针对小乐的质疑，设计一个实验证明：,两个铅棒没被重物拉开，不是靠大气压的作用。,实验桌上备有图中所示器材，可补充必要的辅助器材。要求：写出实验步骤、实验现象并简要说明,。,9,(,二）,、证,实,实验,模式三,若证明“,A,跟,B,有关,”,设计,实验,：,只,改变,自变量,B,（注意控制其他量不变）,，,发现实验,现象,：因变量,A,变,化,。,10,例,2,实验桌上有电源、开关、导线、电阻箱、滑动变阻器、已调零的电流表、电压表各一块。请利用这些器材探究,“,流过电阻的电流同电阻两端的电压有关,”,（,1,）画出实验电路图,；,（,2,）写出实验步骤,；,（,3,）画出实验数据记录表格,11,定量实验设计,12,电学实验探究相关的量,自变量,因变量,控制变量,如何改变,如何测量,如何测量,如何标识不变,13,【电学实验叙述,一般,模板】,1.,调、组：,电流表、电压表调零，滑动变阻器调到,最大阻值,处，如图连接电路,2.,测：,（完整的一次测量，测自变量，因变量）,用,.,工具测量,.,，记为,.,符号，记录在表格中,3.,改变：,断开开关，改变自变量，让控制变量不变）,4.,仿照：,仿照步骤,3,再做四次实验,依次改变（测量）,.,，记为,.,，记于表格,（有时,3,、,4,可以合并）,5.,计算：,根据公式,.,，计算,.,物理量（用于因变量或自变量是间接测量量的情况）,14,自变量,符号,/,单位,中间,变量符号,/,单位,中间,变量符号,/,单位,因变量,符号,/,单位,表格设计,15,例,3,利用“滑动变阻器、电阻箱、电流表、电压表、导线、电源、开关各一个”设计实验证明“,在电压一定时，导体消耗的电功率跟导体的电阻成反比。,”请你回顾所学知识完成,实验设计,步骤、补充实验电路图并画出实验数据记录,表格,。,实验,步骤：,（,1,）电压表、电流表,_,，开关断开，,滑动变阻器调到阻值最大处，如图连接电路。,（,2,）电阻箱调至阻值为,R,1,，闭合开关，滑动变阻器滑片调到适当值，读出电压表的示数,U,，电流表的示数,I,1,，将,_,记入表格。,（,3,）断开开关，电阻箱调至阻值为,R,2,，闭合开关，,_,（,4,）仿照步骤,3,再做次，分别记录,，将数据记入表格。,（,5,）利用公式,_,计算出电阻消耗的电功率，记入表格,。,16,例,4,实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、已调零的电流表和电压表各一块、滑动变阻器、电阻箱和开关各一个、导线若干。请你选用上述器材，设计一个实验证明“,当通过导体的电流保持不变时，导体消耗的电功率与电阻的关系为,P,=,kR,（,k,为常量）,”。要求,：,（,1,）画出实验电路图,；,（,2,）写出实验步骤,；,（,3,）画出实验数据记录表。,17,例,5,实验桌上有如下实验器材：一个满足实验要求的电源、一根粗细均匀的长电阻丝，滑动变阻器一个，已调零的电流表一块、电压表一块，开关一个，导线若干，刻度尺一把。请选用上述实验器材，设计一个实验证明,“,导体的,长度,越长，,导体,的电阻,大小,也越大,”,。请画出实验电路图；写出实验步骤；画出实验数据记录表。,18,实验,评价,19,自变量,因变量,控制变量,是否改变,是否正确测量,是否正确测量,是否控制不变,20,物理量,自变量,控制变量,因变量,正确的实验,题目中实际的实验,思路,21,例,6,小明猜想,导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量,就越多。为了验证猜想，他准备了三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，并将三段阻值不同的电阻丝（,R,A,R,B,R,C,），浸在煤油中，再用带有规格完全相同的温度计的橡胶塞封住瓶口，如图,8,甲所示。实验桌上还有满足实验要求的电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表和停表各一块，把图,8,甲中的烧瓶,用导线连成如图,8,乙所示的电路。接下来小明进行了如下操作,：,22,a,.,闭合开关，同时按下停表开始计时，记录电流表的示数,为,0.3A,。通电时间为,5min,时，停止计时，记录此时,温度计的示数,40,，断开开关。,b.,用烧瓶,替换下烧瓶,，闭合开关，同时按下停表开始计时，移动滑动变阻器的划片，使电流表示数仍为,0.3A,。当温度计示数为,40,时,，停止计时，读出通电时间,3min,，记录数据，断开开关。,c.,用烧瓶,替换下烧瓶,，闭合开关，同时按下停表开始计时，移动滑动变阻器的划片，使电流表示数仍为,0.3A,。当温度计示数为,40,时，停止计时，读出通电时间,2min,，记录数据，断开开关。,23,物理量,自变量,控制变量,因变量,正确的实验,R,I,、,t,Q,(,t,),题目中实际的实验,R,I,、,t,t,实验思路,（,Q,与,R,的关系）,24,例,7,小红与小明分别用如图,1,所示的装置,探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系,，他们分别将两段阻值不同,的电阻丝（,R,1,R,2,）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连。（设他们所用的各种器材性能相同）,（,1,）在这个实验中，电流产生热量的多少是通过气球体积大小体现出来的。他们同时开始进行实验，在,a,、,c,两个气球中，鼓起来较快的是,_,。,（,2,）小红和小明的实验方案,中有一个是错误的，你认为,_,（选填“小红”和“小明”,),的方案是错误的，理由是,_,。,25,例,8,实验桌上有符合实验要求的电源、已调零的电压表和电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干，多个阻值已知的不同的定值电阻。小阳利用这些器材，,探究,：,通过,导体的电流与导体电阻是否成反比,。实验电路图如图,1,所示。,小阳的实验主要步骤如下：,按照电路图连接实物，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端；,闭合开关，调节滑片到适当位置，读出此时电压表的示数,U,，电流表的示数,I,，并把,R,、,I,记录在数据表格中。,断开开关，更换定值电阻,R,，闭合开关，读出电流表的示数,I,，并把,R,、,I,记录在表格中；,仿照步骤，再做四次实验。,请你根据以上叙述回答下列问题：,（,1,）小阳的探究过程中存在的问题：,_,。,（,2,）请你针对小阳探究过程中存在的问题，写出改正措施：,_,_,。,26,例,9,同学们为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个相同的烧瓶，内装质,量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，滑动变阻器，两个阻值不同（,R,1,R,2,）的电阻丝，以及电源、开关、导线等。,某实验小组的同学根据现有的实验器材，设计了如图,11,所示的实验方案。,（,1,）该方案选择了电阻,R,1,和,R,2,（选填“串联”或“并联”），可探究,当,和,通电时间一定时，电流产生的热量跟电阻的关系。,（,2,）闭合开关，通电一段时间后，温度升高,较多的是,温度计（,选填,“A”,或,“B”,）。,（,3,）由于该实验无法直接测出电阻放出的热量，因此，通过煤油升高的温度多少间接反映了电阻所放出的热量，上述等效方法可能曾在的误差是：,。,27,谢谢大家！,28,