初中校本教材有趣的物理实验.doc

“三一教育”校本教材之

有趣的物理实验
（九年级全一册）

主编：　

　一中学校

前 言

根据国家《基础教育课程改革纲要》“为保障和促进课程适应不同地区、学校、学生的要求，结合我地区和我校实际情况，为提高学生的实验与探究能力，提高学生学习物理兴趣，我们把教材实验进行细化，便于同学们进行实验探究，编写了这本《有趣的物理实验》校本教材，以供我校九年级学生使用。
这册校本教材编写过程中，力求在内容方面为广大师生提供详尽的物理科学思维方法、科学探究方案方法、实验知识技能、相关参考资料和实践创新过程，同时提供更完备的基本链接知识。
本册校本教材由刘俊成老师主编，沈振国、姚明杰老师参与了编写，最后由徐金龙校长审核定稿。欢迎广大教师和同学们提出批评和改进意见，以便修改完善。

二0一五年七月

目 录
模拟一 磁场的方向-----------------------------------------------------1
模拟二 链式反应--------------------------------------------------------2
探究一 串联电路中各点的电流有什么关系-----3
探究二 并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系-4
探究三 串联电路电压的规律----------------------------------------6
探究四 并联电路电压的规律----------------------------------------7
探究五 探究电流与电压、电阻的关系----------------------------9
探究六 通电螺线管的磁场------------------------------------------10

模拟一 磁场的方向
在物理学中规定： 在磁场中的任意一点，小磁针静止时N极所指的方向就是那一点的磁场方向。

磁场的方向
磁感线：

观察铁屑，我们会发现铁屑排成了很多条线，把这些线连接起来，我们引入了另一个定义——磁感线，来描述磁场。
①把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。

②磁感线的特点
磁感线是不相交的闭合曲线。
磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。
磁感线只是帮助我们描述磁场而假想的一条条曲线。磁场是客观存在的，而磁感线是假想的物理模型，实际并不存在。
磁感线布满磁体周围整个空间，并不只是在一个平面上。
模拟二 链式反应
裂变
质量较大的原子核在中子轰击下分为2个新原子核，并释放出能量的过程 。
裂变反应示意图，中子就像“点燃”核燃料的火柴

用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。这就是链式反应。
链式反应

探究一：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？
探究一 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：
观察对象 A处电流 B处电流 C处电流
B
C
A
测量结果
实验电路图：

A

测量A点电流的电路图
依次测量B、C点电流
记录数据
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
第一次测量
第二次测量
第三次测量
分析和论证
测量结果说明什么？得出什么结论？
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
第一次测量 1.2 1.2 1.2
第二次测量 1.3 1.3 1.3
第三次测量 1.1 1.1 1.1
得出结论
串联电路的电流处处相等。

探究二 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？
A
A
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：
观察对象 A处电流 B处电流 C处电流
测量结果
进行实验
A
B
C
测出A点电流
依次测出B、C点的电流
记录数据
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
第一次测量
第二次测量
第三次测量
分析和论证
测量结果说明什么？得出什么结论？
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
第一次测量 1.2 1.3 2.5
第二次测量 1.3 1.1 2.4
第三次测量 1.2 1.2 2.4
得出结论
并联电路的干路电流等于各支路电路之和。
探究三 串联电路电压的规律
1.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？
U

2.猜想与假设 （仿照水压）

3.设计实验电路图
实物图测量AB两点间的电压： 测量BC两点间的电压：

测量AC两点间的电压：

4.进行实验
两个灯泡串联的实验记录
AB间的电压U1 / BC间的电压U2 / v AC间的电压U3 / v
第一次测量
第二次测量
5.分析和论证
串联电路两端的总电压等于各部分电压之和。
6.交流评估
实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？测量数据和所得的结论是不是可靠？

探究四 并联电路电压的规律
1.提出问题
并联电路两端的总电压跟各个支路两端的电压有什么关系？

2.猜想或假设（仿照水压）

3.设计实验——电路图

测量L1两端的电压 测量L2两端的电压 总电压
4.进行实验
两个灯泡并联的实验记录
L1两端的电压U1 / V L2两端的电压U2 / V 总电压U/ V
第一次测量
第二次测量
5.分析和论证
并联电路两端的总电压等于各支路两端的电压。
6.交流评估

探究五 探究电流与电压、电阻的关系
1.提出问题
2.猜测与假设
提示：下列两个知识点可作为你猜想的依据：
①“电压是形成电流的原因”。
②“电阻是导体对电流阻碍作用的大小”
3. 设计实验
实验研究方法：控制变量法
实验时分别把阻值不同的几个定值电阻接在电路中，测量电阻两端的电压U和通过的电流I。对于不同的电阻，各进行几次测量，研究这

s
三个量之间的关系。

4.实验电路图及器材

A

R

V

5.进行实验，记录数据
R=5Ω
实验次数 电阻R/Ω 电压U/V 电流I/A
第一次 5 0.5 0.1
第二次 5 1.0 0.2
第三次 5 1.5 0.3
结论：
在电阻不变时，通过电阻的电流跟电阻两端的电压成正比。
U=3V
实验次数 电压U/V 电阻R/Ω 电流I/A
第一次 3 5 0.6
第二次 3 10 0.3
第三次 3 15 0.2
结论：
在电压不变时，通过电阻的电流跟电阻成反比。
6.分析和论证
通过上述实验你认为电流、电压和电阻之间有什么关系呢？
电流＝电压/电阻 即I=U/R
此式适合电压、电阻同时改变的情况吗?
电压、电阻同时改变：
实验次数 电阻R/Ω 电压U/V 电流I/A
第一次 5 1 0.2
第二次 10 3 0.3
第三次 15 1.5 0.1
结论：电流、电压、电阻的关系
通过电阻的电流跟电压成正比，跟电阻成反比。即：I=U/R。
评估与交流
有没有不合理的地方？操作中有没有失误？测量数据和所得的结论是不是可靠？

探究六 通电螺线管的磁场
设计实验:
1.自制螺线管。(我们要将导线绕在铁钉上)
2.将小磁针放在螺线管的不同位置(从两端开始)记下小磁针静止时北极的指向,也就是该点的磁场的方向。

3.改变电流的方向重做以上实验，看一下当电流方向改变时，通电螺线管中的磁场是否改变。
4.用铁粉演示通电螺线管的磁场。（在玻璃板上撒铁粉时一定要均匀）
观察铁屑的分布和小磁针的指向。在板上均匀撒满铁屑，在螺线管两端各放一个小磁针，通电后观察小磁针的指向。轻轻敲板，观察铁屑的排列。改变电流方向再观察一次。
在板上均匀撒满铁屑，通电后轻轻敲板，观察铁屑的排列。
想一想
改变通电方向，小磁针的指向有什么不同，说明什么？
小磁针指向相反，说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关。
通电螺线管的磁场

通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
实验结论：
通电螺线管相当于一个条形磁体。
那么其极性和电流方向有什么关系呢？
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：N 极就在我的左边。

猴子用右手把一个大螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我右臂所指的方向流动，N极就在我的前方。

探究七：什么情况下磁可以生电
（1） 产生持续电流的条件：需要电源 电路闭合
（2） 怎样才能从磁场中获得电流?
（3）研究电磁感应
G
G0
G1

（4）结论：
产生感应电流的条件
导体要做切割磁感线运动。做切割磁感线运动的只能是闭合电路的一部分导体。
电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。
感应电流：由于电磁感应产生的电流就叫做感应电流。
电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关。
如果在电路中再串联一只电压表，此时电路断开，再重做导体在磁场中作垂直于磁感线方向的运动，电流表与电压表的变化？
现象：电流表指针不偏转 电压表指针偏转
表明：电路中无电流，有电压
结论：如果电路不闭合，导体作切割磁感线运动时，导体不会产生感应电流，但导体两端产生感应电压。