初中電學(xué)中三個相近實驗的比較

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


初中電學(xué)中有三個重要實驗,分別是“探究電流與電壓、電流與電阻的關(guān)系”“用電壓表和電流表測電阻”“用電壓表和電流表測電功率”。這三個實驗有很多相近的地方,弄清楚相關(guān)知識,不僅對正確理解實驗本身很有益處,而且對學(xué)好整個電學(xué)知識也很有作用,F(xiàn)就有關(guān)方面比較如下。

一、三個實驗的相同處

首先,三個實驗的電路圖和電路相同。均為如圖一、如圖二

第二,三個實驗的實驗器材相同。均有電源、開關(guān)、滑動變阻器、電壓表、電流表、定值電阻(或待測電阻、燈泡)及導(dǎo)線。

第三,三個實驗的步驟基本相同。如:按電路圖連接電路,連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開,閉合開關(guān)前滑動變阻器應(yīng)放在阻值最大處,移動滑動變阻器記下電壓表、電流表示數(shù)等。

第四,滑動變阻器的有些作用相同。如保護(hù)電路,改變電阻兩端電壓和電路中的電流(探究電流與電壓關(guān)系、伏安法測電阻、伏安法測電功率)。

二、三個實驗的不同處

首先,實驗原理或方法不同!疤骄侩娏髋c電壓、電流與電阻關(guān)系”中的實驗方法是“控制變量法”;“用電壓表和電流表測電阻”中的實驗原理是“歐姆定律”;“用電壓表和電流表測電功率”的實驗原理是“P=UI”。后兩者均稱伏安法。

第二,滑動變阻器的有些作用不相同。主要是在探究電流與電阻關(guān)系時,滑動變阻器的作用是控制定值電阻兩端的電壓不變(原理是串聯(lián)電路的分壓原理)。

第三,實驗數(shù)據(jù)的處理不同。如表一、表二和表三。

表一甲:探究電流與電壓的關(guān)系(R一定) 表一乙:探究電流與電阻的關(guān)系(U一定)

表一中對相關(guān)數(shù)據(jù)只作記載和分析,不作計算處理,多次測量是為了尋找普遍規(guī)律。

表二 :用電壓表和電流表測電阻

表二中對相關(guān)數(shù)據(jù)的處理要用R=U/I計算,多次測量是為了求平均值以減小誤差(注意:測小燈泡電阻時,多次測量不能求平均值,因為小燈泡在不同電壓下亮度不同,溫度不同導(dǎo)致電阻不同)。

表三:用電壓表和電流表測電功率

表三中對相關(guān)數(shù)據(jù)的處理要用P=UI計算,多次測量也不能求平均值,因為燈泡在不同電壓下的實際功率不同,多次測量并計算是為了找燈泡亮度與實際功率之間的關(guān)系(即燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的)。

第四,三個實驗中電表量程選擇的方法不同。在“探究電流與電壓、電流與電阻關(guān)系”及“用電壓表和電流表測電阻”兩個實驗中,電壓表量程主要參考電源電壓進(jìn)行選擇,電流表量程主要參考電路中的最大電流(滑動變阻器的阻值為零時)進(jìn)行選擇,并適當(dāng)考慮滑動變阻器的分壓和限流作用;在“用電壓表和電流表測電功率”中,電壓表主要參考小燈泡的額定電壓進(jìn)行選擇,電流表主要參考小燈泡的額定電流進(jìn)行選擇。



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