實(shí)驗(yàn)：描繪I-U特性曲線 說課課件-2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期物理教科版（2019）必修第三冊(cè)

實(shí)驗(yàn)：描繪I-U特性曲線教材分析本節(jié)課出自教科版2019，高中物理必修三第二章第五節(jié)，實(shí)驗(yàn)：描繪I-U特性曲線，該實(shí)驗(yàn)是高中階段最重要的電學(xué)實(shí)驗(yàn)之一，是高考中的熱點(diǎn)，電路稍加變化，就會(huì)變成一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)，幾乎每年都考。描繪小燈泡I-U曲線及電路分析是高考命題的熱點(diǎn)，學(xué)好這部分知識(shí)，可以為以后做電學(xué)實(shí)驗(yàn)，特別是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路打下基礎(chǔ)。學(xué)生已經(jīng)熟練掌握伏安法測(cè)電阻；電流表內(nèi)外接的選擇；滑動(dòng)變阻器的限流式和分壓式的特點(diǎn)也有一定的基礎(chǔ)。學(xué)情分析：教學(xué)重點(diǎn)

1、滑動(dòng)變阻器的分壓式接法2、小燈泡I-U特性曲線的描繪及曲線變化規(guī)律分析親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷科學(xué)探究過程，滑動(dòng)變阻器的分壓接法涉及到四根線三個(gè)接頭，學(xué)生特別容易接錯(cuò)或者繞線。教學(xué)難點(diǎn)

讓同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的，說出需要哪些實(shí)驗(yàn)器材，然后根據(jù)小燈泡的規(guī)格先直接選擇電流表和電壓表的量程和接線柱的問題，然后討論電流表內(nèi)外接的問題和滑動(dòng)變阻器分壓和限流的問題。請(qǐng)學(xué)生畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，然后讓同學(xué)們?cè)诤诎迳线M(jìn)行實(shí)物連接。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：（用時(shí)5分鐘）實(shí)驗(yàn)過程：（用時(shí)15分鐘）（1）實(shí)驗(yàn)步驟（2）注意事項(xiàng)

（4）誤差分析（3）數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)改進(jìn)（用時(shí)8分鐘）本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)還可以在實(shí)驗(yàn)器材上進(jìn)行創(chuàng)新，比如采用電壓式傳感器和電流傳感器代替指針式電表，圖像也可以借助電腦excel軟件自動(dòng)生成，以此來減小作圖誤差。實(shí)踐創(chuàng)新設(shè)計(jì)本節(jié)課，除了可以描繪小燈泡的I-U特性曲線以外，還可以探究二極管的伏安特性曲線，小燈泡的功率與電流的變化規(guī)律。（用時(shí)1分鐘）作業(yè)布置：（用時(shí)1分鐘）教材P81：自我評(píng)價(jià)：1題~2題。效果評(píng)估1、本節(jié)課問題的設(shè)置遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，注意了問題設(shè)計(jì)的合理性和目的性引入興趣，鼓勵(lì)猜想選擇器材并設(shè)計(jì)方案。2、通過引導(dǎo)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的問題，各種儀器儀表的使用方法，實(shí)驗(yàn)過程中遇到的特殊情況和存在的問題，做了有效的總結(jié)和分析，收到了較好的效果。效果評(píng)估3、在利用圖像法處理數(shù)據(jù)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析，先在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，兩坐標(biāo)軸選擇的標(biāo)度要合理，使得測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的圖像盡量占滿坐標(biāo)紙，再進(jìn)行描點(diǎn)，再用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來，誤差較大的點(diǎn)應(yīng)舍去。在作出圖像后，展示了幾組同學(xué)的圖像，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，并解決問題。實(shí)驗(yàn)：描繪I-U特性曲線請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算該燈泡的正常發(fā)光時(shí)的阻值？=1210Ω規(guī)格“220V、40W”現(xiàn)在用多用電表測(cè)量一下：什么影響燈絲的阻值是呢？溫度我們通過實(shí)驗(yàn)來描繪小燈泡的I-U特性曲線，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)溫度對(duì)燈絲阻值的影響。如果測(cè)量多組元件兩端的電壓U及通過它的電流I的值，然后把這些數(shù)值記錄在以電壓U為橫軸,以電流I為縱軸的坐標(biāo)系上，并把這些數(shù)據(jù)點(diǎn)連接成一條線，即為該元件的I-U特性曲線。2.5V0.3A3V0~3V0~0.6A實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)電路

滑動(dòng)變阻器采用“分壓接法”.可使小燈泡兩端的電壓從零開始連續(xù)變化。

安培表采用“外接法”.可使測(cè)出的小燈泡的電壓、電流更準(zhǔn)確。分壓式接法1、連接電路時(shí)開關(guān)斷開（注意安全）2、注意電表的量程和正負(fù)接線柱（正確使用電表）3、閉合開關(guān)前滑片的位置（保護(hù)電路）4、將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)（規(guī)范記錄數(shù)據(jù)）5、在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)畫圖像（正確作圖連線）溫馨提示實(shí)驗(yàn)步驟1.如圖所示連接電路。2.將滑動(dòng)變阻器的滑片P至于最左端，是小燈泡兩端的電壓為零，檢查電路無誤，閉合開關(guān)S.實(shí)驗(yàn)步驟次數(shù)123456789101112電壓U/V電流I/A3.將滑片P逐漸向右端移動(dòng)，讓電壓表的讀數(shù)的變化量相等，直到達(dá)到小燈泡的額定電壓。讀出若干組電壓表的示數(shù)U及相應(yīng)的電流表的示數(shù)I,記錄在小面的表格中。實(shí)驗(yàn)步驟4.斷開開關(guān)，整理器材。實(shí)驗(yàn)步驟3.為使小燈泡上的電壓能零開始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接。2.小燈泡的電阻很小，故電流表應(yīng)采用外

接法。注意事項(xiàng)1.連接電表應(yīng)注意量程選用正確，正、負(fù)接線柱不要接錯(cuò)。4.本實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)S閉合前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭置于電壓表讀數(shù)為零的位置。5.畫I-U曲線時(shí)不要畫成折線，而應(yīng)當(dāng)畫成平滑的曲線，對(duì)誤差較大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍棄。注意事項(xiàng)1.在坐標(biāo)紙上以電流I為縱軸，電壓U為橫軸，建立直角坐標(biāo)系。2.在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)．(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜)。3.將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來，就得到小燈泡的I-U特性曲線。數(shù)據(jù)處理誤差分析用傳感器代替電表改進(jìn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：I-U圖像(割線)斜率的倒數(shù)表示電阻，故燈泡的電阻隨溫度的升高而增加。（1）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二極管的伏安特性曲線