實驗: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_第1頁
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實驗: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),實驗:描繪I-U特性曲線,該實驗是高中階段最重要的電學(xué)實驗之一,是高考中的熱點,電路稍加變化,就會變成一個新的實驗,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,學(xué)好這部分知識,可以為以后做電學(xué)實驗,特別是設(shè)計實驗電路打下基礎(chǔ)。學(xué)生已經(jīng)熟練掌握伏安法測電阻;電流表內(nèi)外接的選擇;滑動變阻器的限流式和分壓式的特點也有一定的基礎(chǔ)。學(xué)情分析:教學(xué)重點

1、滑動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)律分析親自動手實驗經(jīng)歷科學(xué)探究過程,滑動變阻器的分壓接法涉及到四根線三個接頭,學(xué)生特別容易接錯或者繞線。教學(xué)難點

讓同學(xué)們根據(jù)實驗的目的,說出需要哪些實驗器材,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)外接的問題和滑動變阻器分壓和限流的問題。請學(xué)生畫出實驗電路原理圖,然后讓同學(xué)們在黑板上進(jìn)行實物連接。實驗設(shè)計:(用時5分鐘)實驗過程:(用時15分鐘)(1)實驗步驟(2)注意事項

(4)誤差分析(3)數(shù)據(jù)處理實驗改進(jìn)(用時8分鐘)本節(jié)課的實驗還可以在實驗器材上進(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軟件自動生成,以此來減小作圖誤差。實踐創(chuàng)新設(shè)計本節(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1分鐘)作業(yè)布置:(用時1分鐘)教材P81:自我評價:1題~2題。效果評估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)計的合理性和目的性引入興趣,鼓勵猜想選擇器材并設(shè)計方案。2、通過引導(dǎo),對實驗過程中需要注意的問題,各種儀器儀表的使用方法,實驗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。效果評估3、在利用圖像法處理數(shù)據(jù)時,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,使得測量數(shù)據(jù)畫出的圖像盡量占滿坐標(biāo)紙,再進(jìn)行描點,再用平滑的曲線將各點連接起來,誤差較大的點應(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。實驗:描繪I-U特性曲線請同學(xué)們計算該燈泡的正常發(fā)光時的阻值?=1210Ω規(guī)格“220V、40W”現(xiàn)在用多用電表測量一下:什么影響燈絲的阻值是呢?溫度我們通過實驗來描繪小燈泡的I-U特性曲線,進(jìn)一步認(rèn)識溫度對燈絲阻值的影響。如果測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實驗器材、實驗設(shè)計設(shè)計電路

滑動變阻器采用“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、將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)(規(guī)范記錄數(shù)據(jù))5、在坐標(biāo)紙上描點畫圖像(正確作圖連線)溫馨提示實驗步驟1.如圖所示連接電路。2.將滑動變阻器的滑片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.實驗步驟次數(shù)123456789101112電壓U/V電流I/A3.將滑片P逐漸向右端移動,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。實驗步驟4.斷開開關(guān),整理器材。實驗步驟3.為使小燈泡上的電壓能零開始連續(xù)變化,滑動變阻器應(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。4.本實驗中,開關(guān)S閉合前應(yīng)把滑動變阻器的滑動觸頭置于電壓表讀數(shù)為零的位置。5.畫I-U曲線時不要畫成折線,而應(yīng)當(dāng)畫成平滑的曲線,對誤差較大的點應(yīng)當(dāng)舍棄。注意事項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)所對應(yīng)的點.(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)整個坐標(biāo)紙為宜)。3.將描出的點用平滑的曲線連結(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)實驗結(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)請你設(shè)計實驗探究二極管的伏安特性曲線

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