人教版高中物理选修3-1
实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 学 科 物理 授课年级 高二 课 题 课标要求 教学背景分析 学情分析 描绘小灯泡的伏安特性曲线 体现知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观 1、知识准备：金属丝的电阻率会随着温度升高而变大 2、学生掌握伏安法测电阻原理（电流表“内接法”，还是“外接法”） 3、根据要求选择滑动变阻器是“分压接法”，还是“限流接法” 1．描绘小灯泡的伏安特性曲线。 学习目标 2．理解并检验灯丝电阻随温度升高而增大。 3．掌握仪器的选择和电路连接。 重 难 点 分 选择电流表“内接法”，还是“外接法”；正确选择滑动变阻器是“分压接法”，还是“限析 教学策略目标 导学 教学 演练 分 析 教学过程与教 师 活 动 手段
流接法” 教学实验法 方法 学 生 媒 体 活 动 参与思考 与回答教 意图 回顾已知，理解实验原理设计问题分析： 1、实验目的是描绘小灯泡的伏安特性曲线，为什么是曲线？ 根据部分电路欧姆定律，一纯电阻R两端电压U与电流I总有U=I·R，若R为定值时，U—I图线为一过原点的直线。小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，其电阻也就随温度的升高而增大。而通过小灯泡灯丝的电流越大，灯丝的温度也越高，故小1
人教版高中物理选修3-1 导 学 和 演 练 设 计 灯泡的伏安特性曲线(U—I曲线)应为曲线。（不能画成直线或折线） 2、此实验采用电流表什么接法？为什么？ 小灯泡(3.8V，0.3A)电阻很小，当它与电流表(0.6A)串联时，电流表的分压影响很大，为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即U、I的值，电流表应采用外接法。（分析系统误差：偏小） 3、此实验采用滑动变阻器什么接法（限流？分压）为什么？ 为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接。 根据学案问题2 、3 画出实验电路图 ①测量电路 ②供电电路 ③组合 [实验器材] V × A 师提出的问题 画实验电路图 及对实验数据有个大概的估计 小灯泡(3．8V，0．3A)，电压表(0-3V-15V)，电流表(0-0．6A-3A)， 滑动变阻器(20Ω)，学生低压直流电源，电键，导线若干，坐标纸、铅笔。 2、实物接线图 按电路图布好仪器位置，再开始接线 1、先连好电源、电键、
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滑动变阻器所组成的串联电路（滑动变阻接下面两个接线柱 电路， 两下） 2、将小灯泡、电流表串联好，再接到滑动变阻器的两个接线柱上（一上一下）（下接在哪边，与哪部份电阻并联）（滑动片移至下有2根接线的那端，为什么？） 3、最后将伏特表并接在小灯泡的两端。 [实验步骤] 教师巡查 1．如图所示连结电路安培表外接，滑线变阻器接成分压式。1、滑电流表采用0．6A量程，电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。 2．把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零 （注意是并联接出的那边） 动变阻器接法，是否 3．移动滑动变阻触头位置，测出12组不同的电压值U和电流值滑至I，并将测量数据填入表格。 4．拆除电路、整理仪器。 阻值最小5．在坐标纸上以I为横轴，以U为纵轴、并选取适当的单位。(坐端 标系纵轴和横轴的标度要适中，以所描图线充分占据整个坐标纸2、量为宜。) 程选 6．用描点法在坐标纸上标出各组U、I值的对应点位置，用平择，接滑曲线将各点依次连接起来。 7．分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。 U/V I/A U/V I/A 0。20 0。80 1。40 2。00 2。40 2。80 3。0 3。2 3。4 3。6 3。8 4。0 线柱“红入黑出” [注意事项] 1．实验过程中，电压表量程要变更：U<3V时采用0—3V量程，当U>3V时采用0—15V量程。 3
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2．读数时，视线要与刻度盘垂直，力求读数准确。 3．实验中在图线拐弯处要尽量多测几组数据(U／I值发生明显变化处，即曲线拐弯处。此时小灯泡开始发红，也可以先由测绘出的U—I图线，电压为多大时发生拐弯，然后再在这一范围加测几组数据) 4．在电压接近灯泡额定电压值时，一定要慢慢移动滑动触头。当电压指在额定电压处时，测出电流电压值后，要马上断开电键。 5．画U—I曲线时不要画成折线，而应画成平滑的曲线，对误差较大的点应当舍弃。 作业见附一 设计 教学 反思 附一：[巩固练习]
1、 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V，3W”，其它选择的器材有：
电压表V1(量程6V，内阻20Ω) 电压表V2(量程20V，内阻60kΩ) 电流表A1(量程3A，内阻0．2Ω) 电流表A2(量程0．6A，内阻lΩ) 变阻器R1(0—1000Ω，0．5A) 变阻器R2(0—20Ω，2A)
学生电源E(6—8V) 开关S及导线若干
实验中要求电压表在0—6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，在上述器材中，电流表应选用 ，电压表应选用 ，变阻器应选用 。在如图所示方框中画出实验的原理图。
2、某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I的数据：
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人教版高中物理选修3-1 ①在图上画出I—U图线。
②从图线上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是 。
③这表明导体的电阻随温度升高而 。
2、某同学用图2所示电路，测绘标有“3.8 V,0.3 V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.
①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择:
电流表：A1（量程100 mA，内阻约2Ω）； A2（量程0.6 A，内阻约0.3Ω)； 电压表：V1(量程5 V，内阻约5kΩ )； V2（量程15 V，内阻约15Ω )； 电源：E1（电动势为1.5 V，内阻为0.2Ω）；
E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）。
为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表___________，电压表______________,电源___________________.(填器材的符号)
②根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图3所示.由图象可知，此灯泡在不不作时，灯丝电阻为___________；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为____________,灯泡实际消耗的电功率为___________W.
③根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的__________．
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[练习[答案]]
1． A2、V1、R2
①如图
②开始几乎不变，后来逐渐增大③增大
2、① A2 V2 E2 ② 1.5 11.5 0.78
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③ A
