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文檔簡介
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,學好這部分知識,可以為以后做電學實驗,特別是設計實驗電路打下基礎。學生已經(jīng)熟練掌握伏安法測電阻;電流表內外接的選擇;滑動變阻器的限流式和分壓式的特點也有一定的基礎。學情分析:教學重點
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,學生特別容易接錯或者繞線。教學難點
讓同學們根據(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,然后討論電流表內外接的問題和滑動變阻器分壓和限流的問題。請學生畫出實驗電路原理圖,然后讓同學們在黑板上進行實物連接。實驗設計:(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(用時8分鐘)本節(jié)課的實驗還可以在實驗器材上進行創(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)課問題的設置遵循學生的認知規(guī)律,注意了問題設計的合理性和目的性引入興趣,鼓勵猜想選擇器材并設計方案。2、通過引導,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,引導學生分析,先在坐標紙上建立直角坐標系,兩坐標軸選擇的標度要合理,使得測量數(shù)據(jù)畫出的圖像盡量占滿坐標紙,再進行描點,再用平滑的曲線將各點連接起來,誤差較大的點應舍去。在作出圖像后,展示了幾組同學的圖像,引導學生自己發(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,進一步認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、實驗設計設計電路
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、電流更準確。分壓式接法1、連接電路時開關斷開(注意安全)2、注意電表的量程和正負接線柱(正確使用電表)3、閉合開關前滑片的位置(保護電路)4、將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格內(規(guī)范記錄數(shù)據(jù))5、在坐標紙上描點畫圖像(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,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,滑動變阻器應采用分壓式連接。2.小燈泡的電阻很小,故電流表應采用外
接法。注意事項1.連接電表應注意量程選用正確,正、負接線柱不要接錯。4.本實驗中,開關S閉合前應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,而應當畫成平滑的曲線,對誤差較大的點應當舍棄。注意事項1.在坐標紙上以電流I為縱軸,電壓U為橫軸,建立直角坐標系。2.在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應的點.(坐標系縱軸和橫軸的標度要適中,以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標紙為宜)。3.將描出的點用平滑的曲線連結起來,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實驗結論: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)請你設計實驗探究二極管的伏安特性曲線
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