探究小灯泡伏安特性曲线教学设计
第二章恒定电流实验一:测绘小灯泡伏安特性曲线探究式导学类教学设计

学校:包头市百灵庙中学学科:高二物理编写人:史殿斌审稿人:第二章恒定电流实验一:测绘小灯泡的伏安特性曲线探究式导学类教学设计1.实验器材:小灯泡、开关、导线、坐标纸、铅笔、。
2.实验电路:3.实验步骤:①按实验电路图所示连接好电路,开关闭合前,将滑动变阻器滑片滑至R的最端。
②闭合开关,移动变阻器的滑片到不同位置,并分别记下的示数。
③依据实验数据作出小灯泡的图线。
4.应注意的问题:①由于小灯泡的电阻较小,为减小误差,采用接法。
②滑动变阻器的接法:描绘小灯泡的伏安特性曲线,需要从零开始的连续变化的电压,因此滑动变阻器要采用连接。
③接线顺序为“先串后并”,即先将电源、开关、滑动变阻器的全部电阻组成串联电路,再将电流表和小灯泡串联后两端接滑动变阻器的滑动触点和另一固定接线柱,最后把并联到小灯泡两端。
④电表量程选择的原则是在保证测量值不超过量程的情况下,指针偏转角度越大,测量值的精确度通常越高。
因此也要保证测量值不低于。
⑤电路接好后合上开关前要检查滑动变阻器滑动触点的位置,通常在开始实验时,应通过调整滑动变阻器的滑动触头位置,使小灯泡两端的电压或流经小灯泡的电流。
5.分组实验完成下列问题(1)请在虚线框中画出实验电路图(2)根据实验电路图连接下面的实物图(3)根据连接的实物图,连接好电路,测绘小灯泡的伏安特性曲线,将相关数据填入下表,并根据数据作图/V【典题强化】1.为研究小灯泡的伏安曲线的特性,选用小灯泡额定值为“3.0 V ,0.6 A ”,实验中有仪器:安培表、伏特表、电键、导线若干外;还需要 ________、__________、 。
(1)实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时,电路怎样连接才能使测得灯泡的电阻误差较小?为什么?(2)为使加在小灯泡的电压从零开始,能在较大的范围调节,滑动变阻器应采用怎样方式连接?画出相关的电路图。
(3)请根据你画的电路图,把图中的实验器材连成符合要求的实验电路。
高中物理 第二章 恒定电流 测绘小灯泡的伏安特性曲线教学设计 新人教版选修3-1

测绘小灯泡的伏安特性曲线【知识与技能】1、初步掌握分压电路以及分压电路的连接方法,逐步提高实验操作技能;2、会描绘小灯泡的伏安特性曲线;3、通过伏安特性曲线分析小灯泡电阻随电压的变化情况;4、通过本实验,加深学生对欧姆定律的理解。
【过程与方法】1、通过观察思考、方案设计、实验探究、数据分析、问题讨论等过程,让学生进一步加深对探究过程的理解;2、通过探究小灯泡伏安特性曲线,学会描绘其它电学元件伏安特性曲线的方法,及发现非线性的特性,并分析其主要原因。
【情感、态度、价值观】小灯泡取材于生活中的手电筒,并以此为基础进行教学,培养学生“生活是科学之源泉”的情感,提高学生学习物理的兴趣;培养学生严谨、认真的实验操作习惯以及在探究过程中的合作能力和团队精神。
教学中以实验事实和学生的体验为基础,以“用事实说话”之教学培养“实事求是”之态度。
【教学重点、难点】实验电路的连接;I-U图像的理解。
【教学过程】课前导学:通过本部分引导学生回顾上节课学习的欧姆定律,线性元件以及非线性元件,及初中用限流法测电阻的方法,为测小灯泡的伏安特性曲线做好铺垫。
通过教材助读,让学生知道本实验的目的、原理和器材,通过问题引导学生进一步理解分压接法在本实验中的好处,并为下面的实验操作做好理论准备。
一、知识回顾:1.欧姆定律的内容:解析:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比。
2.什么伏安特性曲线?什么是线性元件和非线性元件?解析:纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图像叫做导体的伏安特性曲线。
伏安特性曲线是一条直线的电学元件叫做线性元件,伏安特性曲线是一条曲线的电学元件叫做非线性元件。
3.思考初中测量小灯泡的电阻的原理,并在方框中画出测量的电路图。
解析:欧姆定律二、教材助读:1.实验目的:(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线;(2)分析曲线的变化规律。
2.实验原理:电路图如图所示,用电流表测出流过小灯泡的电流I,用电压表测出小灯泡两端的电压U,测出多组(U,I)值,在I—U坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连结起来。
教学设计2:实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线

实验:描绘小电珠的伏安特性曲线教学目标:(一)实验目的1、应用用伏安法测电阻(能判断采用内、外接法,并会画出电路图)2、掌握滑动变阻器的限流、分压接法(能分清限流、分压接法时接哪些接线柱)3、描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律,1)了解小灯泡两端电压、通过小灯泡电流和小灯泡电阻的变化关系;2)会作出U—I图,并从小灯泡的伏安曲线中知道金属电阻率随温度的变化关系。
(二)过程与方法1、通过实验加强学生对电流表的内、外接法和滑动变阻器的分压、限流接法的理解和应用。
2、通过实验增强学生的动手能力,知道如何根据原理图去连接实物图,养成良好习惯。
3、在处理数据中,学会用作图法,并从图线中分析小灯泡两端电压、通过小灯泡电流和小灯泡电阻的变化关系(三)情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从尊重科学、尊重事实,从事实中得到规律;培养学生的团结合作能力。
重点难点解析1.因本实验要作出I-U图线,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此滑动变阻器要采用分压接法。
2.本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。
3.电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压。
4.小灯泡可以短时间地在高于额定电压下使用,一般可以超过额定电压的10%-20%,所以加在灯泡两端的电压不能过高,以免烧毁灯泡。
实验时,应使灯泡两端电压由低向高逐渐增大,决不要一开始就使小灯泡在高于额定电压下工作。
因为灯丝电阻随温度的升高而加大,如果灯丝由低温状态,直接超过额定电压使用,会由于灯丝冷电阻过小,瞬间电流过大而烧坏灯泡。
5.电键闭合前滑动变阻器的滑片要移动到使小灯泡的分压为0的位置。
教学方法:学生分组实验、讨论法、合作法、分析处理法、导学法实验器材小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸.实验原理用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流,建立U-I坐标系,描点连成直线或平滑曲线即得到小灯泡的伏安特性曲线.为了尽可能多取些数据点并减小实验误差,应选用电流表外接法,滑动变阻器分压接法电路,因为小灯泡的电阻值较小.实验步骤1.连接电路将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图7-3-22所示电路.图7-3-222.测出小电珠在不同电压下的电流(1)闭合开关S前,滑动变阻器触头应移到最左端,以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化;同时,这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.(2)移动滑动变阻器触头的位置,测出12组不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入表格.U /V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 I /A 0U /V 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 I /A特别提示I -U 图线在U 0=1.0 V 左右将发生明显弯曲,故在U =1.0 V 左右测绘点要密,否则将出现很大误差.3.画出伏安特性曲线(1)在坐标纸上以U 为横轴、以I 为纵轴,建立坐标系.(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点.(坐标系纵轴和横轴的标度要适中,以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的伏安特性曲线. 4.拆除电路,整理仪器交流与思考:描绘出小电珠的伏安特性曲线后,曲线上各点对应的曲线的斜率是否表示小电珠在该电压下的电阻值?若是,说明理由;若不是,如何表示该电压下的电阻值?提示:由于电阻的定义式为I U R =,而不是I U R ∆∆=,只有U 与I 为线性关系时IU 才等于IU ∆∆,在U 与I 为非线性关系时I U I U ∆∆≠,所以各点对应的曲线斜率并不表示该电压下的电阻值.该电压下的电阻值应等于该点对应的电压与电流的比值. 注意事项1.电路的连接方式(1)电流表应采用外接法:因为小电珠的电阻较小,与0~0.6 A 电流表串联时,电流表的分压影响不能忽略.(2)滑动变阻器应采用分压式连接:目的是为了使小电珠两端的电压能从零开始连续变化.2.闭合电键S 前,滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置,可以使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化.同时,也为了防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.3.U -I 图线在U =1.0 V 左右将发生明显弯曲,故在U =1.0 V 左右测绘点要密,否则将出现很大误差.4.电流表选择0.6 A量程,电压表量程选择视小电珠的额定电压而定,即使用的若是“3.8 V 0.3 A”的小电珠,选用电压表的15 V量程,若使用“2.5 V 0.6 A”的小电珠,则选用电压表的3 V量程.5.保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加,到额定值,读出I后立即断开开关.6.误差较大的点要舍去,U-I应是平滑曲线而非折线.误差分析1.由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,对电路的影响会带来误差.2.在坐标纸上描点、作图带来误差.交流与思考:观察小电珠的伏安特性曲线,分析特点,并说明理由.提示:由于小电珠在电压较低时没有发光,灯丝温度较低,其电阻变化不明显,所以在伏安特性曲线的开始一段接近直线.但随着电压的不断增大,电珠开始发光,温度变化很大,因此对应电阻值也变化很大,伏安特性曲线为曲线.典例精析1.实验电路和实验仪器的选择【例1】有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线.有下列器材供选用:A.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ)B.电压表(0~10 V,内阻20 kΩ)C.电流表(0~0.3 A,内阻1 Ω)D.电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω)E.滑动变阻器(5 Ω,1 A)F.滑动变阻器(500 Ω,0.2 A)(1)实验中电压表应选用______,电流表应选用______.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用__________(用序号字母表示).(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把由图7-3-23中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.图7-3-23思路点拨:(1)如何通过计算选择仪器?(2)如何判断电流表的内外接法?如何确定分压、限流接法?解析:(1)因小灯泡的额定电压为 4 V , 所以电压表应选用A ,小灯泡的额定电流A 5.0==UPI ,所以电流表应选用D;小灯泡正常工作时的电阻为Ω==82p U R ,因为 x R R R >A V ,R x 为小电阻,电流表应采用外接法,要求电压表从零开始变化,故滑动变阻器采用分压接法,为便于调节,滑动变阻器应选用E . (2)满足实验要求的电路图如图7-3-24.图7-3-24接成的相应实物电路图如图7-3-25.图7-3-25答案:(1)A D E (2)见解析点评:伏安法是测量电阻的一种最基本方法,除此之外,还有替代法、半偏法等,原理是部分电路欧姆定律或闭合电路欧姆定律.通过该题,把握器材选取、电路设计的一般原则. 巩固与拓展某同学测绘标有“3.8 V 0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R 随电压U 变化的规律.(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2 Ω);A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω);电压表:V1(量程5 V,内阻约5 kΩ);V2(量程15 V,内阻约15 kΩ);滑动变阻器:R1(阻值范围0~10 Ω);R2(阻值范围0~2 kΩ);电源:E1(电动势为1.5 V,内阻约为0.2 Ω);E2(电动势为4 V,内阻约为0.04 Ω);为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表_________,电压表__________,滑动变阻器________,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7-3-26所示,由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为__________Ω;当所加电压为3.00 V 时,灯丝电阻为__________Ω,灯泡实际消耗的电功率为__________W.图7-3-26(3)根据R-U图象,可确定小灯泡电功率P与外加电压U的关系,符合该关系的示意图是图7-3-27中的____________.图7-3-27思路点拨:(1)选择仪器应遵循精确、方便的原则,一般指针应在量程的1/3到2/3之间.(2)从图象中能获取什么信息?解析:(1)灯泡的额定电压为3.8 V,选用V1,V2的量程太大,精确度不够.额定电流为0.3 A,选用A2,A1的量程为100 mA太小,会被烧坏.灯泡的额定电压为3.8 V,则电源4 V足够用,选用E2.滑动变阻器R2电阻为0~2 kΩ,阻值太大,不易调节,灯泡的电压、电流变化范围小,应选用R1.(2)由图读出U=0,灯泡的阻值为1.5 Ω,当U=3 V时,由图读出灯丝电阻为11.5 Ω,算出电流为0.26 A,则功率为P=UI=3×0.26 W=0.78 W.(3)由图得A选项正确.答案:(1)A2V1R1E2(2)1.511.50.78(3)A2.实物连接【例2】用如图7-3-28所示的实验器材测定小电珠的伏安特性曲线,要求加在小电珠上的电压从零开始逐渐增大到额定电压.图7-3-28(1)请画出实验所用的电路图,并按电路图用导线把实物图连接起来.图7-3-29(2)某同学根据实验所测的几组数据画出如图7-3-29所示的图象,图象是一条曲线而不是直线,原因是____________.思路点拨:由小电珠的电阻小可知,电流表外接,由电压从零开始变化判断电路为分压接法.解析:(1)因为小电珠的电阻比较小,所以采用电流表外接法;由于加在小电珠上的电压从零开始,所以采用滑动变阻器分压接法.电路图如图甲所示,实物图如图乙所示.图甲图乙(2)灯丝电阻随温度改变而改变答案:(1)见解析.(2)灯丝电阻随温度改变而改变教学反思本节实验课要求:1.画出电路图:学会电流表的内外接法,滑动变阻器的限流、分压接法;2.根据原理图连接实物图(掌握方法和技巧);3.两表读数,根据一系列的U、I值作出I -U图线,并分析原因。
实验小灯泡的伏安特性曲线的描绘教案

1. 知识与技能:(1)了解小灯泡的伏安特性曲线及其应用。
(2)学会使用电压表、电流表进行测量。
(3)能够根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线。
2. 过程与方法:(1)通过实验观察小灯泡在不同电压下的亮度变化。
(2)利用伏安法测定小灯泡的电阻。
(3)根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线。
3. 情感态度价值观:培养学生的实验操作能力,提高对物理实验的兴趣。
二、教学重点与难点:1. 教学重点:(1)小灯泡的伏安特性曲线及其应用。
(2)伏安法测定小灯泡的电阻。
(3)根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线。
2. 教学难点:(1)伏安法测定小灯泡的电阻。
(2)根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线。
三、教学准备:1. 实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、导线等。
2. 教学工具:多媒体课件、黑板、粉笔等。
1. 导入新课:通过提问方式引导学生回顾欧姆定律的内容,为新课的学习做好铺垫。
2. 知识讲解:(1)介绍小灯泡的伏安特性曲线及其应用。
(2)讲解伏安法测定小灯泡电阻的原理。
(3)阐述如何根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线。
3. 实验操作:(1)学生分组进行实验,测量不同电压下小灯泡的亮度。
(2)记录实验数据,包括电压、电流、亮度等。
(3)利用伏安法测定小灯泡的电阻。
4. 数据分析:(1)学生根据实验数据计算小灯泡的电阻。
(2)引导学生分析小灯泡伏安特性曲线的关系。
5. 课堂小结:总结本节课所学内容,强调小灯泡伏安特性曲线的重要性。
五、课后作业:1. 根据实验数据,绘制小灯泡的伏安特性曲线。
2. 思考题:讨论小灯泡伏安特性曲线在实际应用中的意义。
3. 预习下一节课内容:小灯泡的亮度与功率的关系。
六、教学目标:1. 知识与技能:(1)理解小灯泡亮度与功率的关系。
(2)学会计算小灯泡的实际功率。
(3)能够分析小灯泡伏安特性曲线与亮度的关系。
2. 过程与方法:(1)通过实验观察小灯泡亮度与功率的关系。
(2)利用公式计算小灯泡的实际功率。
实验-描绘小灯泡的伏安特性曲线教学案

实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线知识目标一、实验目的:通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律 二、实验原理:金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化。
对一只灯泡来说,不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍。
它的伏安特性曲线并不是一条直线,即灯丝的电阻是非线性的。
本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内,其阻值变化,从而了解它的导电特性。
三、实验器材小灯泡、电压表、电流表、4V ~6V 学生电源、滑动变阻器、导线若干、电健等 四、实验电路图;1、线路原理图因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以测量电路应该选用安培表外接法。
因为作图需要多个点,所以控制电路选用滑动变阻器分压式接法。
2、实物接线图(1)先连好电源、电键、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)(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)(3)最后将伏特表并接在小灯泡的两端。
(4)注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。
(5)注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱(若选用的是标有“3.8V 0.3A ”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A 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。
五、实验步骤:1.按图连接好电路。
2.检查无误后,将滑片调节至最左边附近、闭合电键,读出一组U 、I 值,记录于表格。
3.再调节滑线变阻器的滑片到不同位置,读出十二组不同的U 、I 值,记录于表格。
4.断开电键,整理好器材。
5.在坐标纸上以I 为横轴,以U 为纵轴、并选取适当的单位。
6.用描点法在坐标纸上标出各组U 、I 值的对应点位置。
7.用平滑曲线将各点依次连接起来。
8.分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。
记录表格:六、实验注意事项.对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,应明确以下几点:1.由欧姆定律可知,对一纯电阻用电器,有I=U/R.因此,当R 为定值时,I —U 图线应为一过原点的直线.但由于小灯泡的灯丝在其两端电压由0增至额定电压过程中,灯丝温度由室温升高到近2000℃,因此灯丝电阻率有明显增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线.2.实验用的小灯泡通常为“3.8V 0.3A ”一类小电珠,其在白炽状态下电阻很小,在室温下电阻更小,因此为减小实验误差,测量电路应采用电流表外接法.3.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.规律方法1、对电路的连接:用图(a )中所给的实验器材测量一个“12V ,5W ”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A ,0.6A 两档,内阻可忽略,电压表有15V ,3V 两档,内阻很大,测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V 调到12V 。
测绘小灯泡的伏安特性曲线(教案)

测绘小灯泡的伏安特性曲线
一.实验目的:通过小灯泡的伏安特性曲线验证欧姆定律
二.实验器材:小灯泡、电压表(0—3V)、电流表(0—0.6A ) 、电池组(4*1.5V)、滑动电阻器、开关、导线若干
三.实验电路:
四.实验内容:
1.通过改变滑动变阻器的阻值测得灯泡多组电流、电压值;
2.以I为纵轴、U为横轴建立坐标系描点作图得到伏安特性曲线;
3.根据伏安特性曲线验证欧姆定律.
五.实验过程:
1.连接电路(讲解PPT)
2.操作过程(学生动手)
(1)连接电路,开始时,滑动变阻器滑片应置于最大分压端,使灯泡上的电压为零。
(2)接通开关,移动滑片C,使小灯泡两端的电压由零开始增大,记录电压表和
电流表的示数。
(3)在坐标纸上,以电压U为横坐标,电流强度I为纵坐标,利用数据,作出小灯泡的伏安特性曲线
六.小结
实验中可能会因为电表读数,和描点绘图产生误差。
通过实验我们学会了使用电流表和电压表,并且学会运用控制变量法来研究问题,本实验通过改变滑动变阻器的阻值来改变小灯泡两端的电压和电流,从而得出当电阻不变时,通过小灯泡的电流和它两端的电压成正比关系,用小灯泡的伏安特性曲线验证了欧姆定律。
通过本次实验培养了学生的动手能力,通过对欧姆定律的认识,体会物理规律的客观性和普遍性,增强对科学和科学探究的兴趣,使学生产生学生学习物理的兴趣。
伏安特性曲线教案

伏安特性曲线教案【篇一:伏安特性曲线题目分析教学设计】【篇二:探究小灯泡伏安特性曲线教学设计】探究小灯泡伏安特性曲线教学设计北京四中李德胜【教学设计思路】本节课的内容是学生认识电学元件伏安特性曲线的一个重要实验,教学重点在两个方面,一是探究小灯泡伏安特性曲线的实验方法,因为学生对滑动变阻器的分压接法、电压表和电流表的使用都不熟悉。
二是分析实验结果,并探究小灯泡电阻变化的原因。
本节课以学生初中所学电学知识和实验能力为基础,让学生自主设计实验进行探究,在师生的交流过程中,启发学生自己发现问题,并进一步完善实验方案,最后完成伏安特性曲线的探究并对探究的结果进行分析和讨论。
【教学目标】知识与技能1、初步感受分压电路并体会分压电路的连接方法,逐步提高实验操作技能;2、会描绘小灯泡的伏安特性曲线;3、通过伏安特性曲线分析小灯泡电阻随电压的变化情况;4、知道温度的变化是引起小灯泡电阻变化的原因;过程与方法1、通过观察思考、方案设计、实验探究、数据分析、问题讨论等过程,让学生进一步加深对探究过程的理解;2、通过亲身感受电阻器限流式接法的“缺陷”、体验大阻值滑动变阻器在改变小灯泡电压上的“困难”、享受分压接法在控制电路方面的“方便”,体会分压电路的“特点”,让学生亲历“做中学”的过程;3、通过探究小灯泡伏安特性曲线,学会描绘其它电学元件伏安特性曲线的方法,及发现非线性的特性,并分析其主要原因;情感、态度、价值观电流表内接于外接等新的问题,启发学生去感受人类与科学、科学与社会的相互作用,体会物理学的价值。
【教学重点】1.设计探究小灯泡伏安特性曲线的实验方法;2.分析实验结果,并探究小灯泡电阻变化的原因。
【教学难点】1.感受小灯泡与定值电阻对电流阻碍作用的不同;2.设计探究小灯泡伏安特性曲线的实验方法【教学器材】计算机、电流传感器、电源(干电池4节)、滑动变阻器(20欧、1750欧各一个)、小灯泡(3.8v)、定值电阻(5欧)、电键、导线、酒精灯、特定示教板。
《测绘小灯泡的伏安特性曲线》教学设计

《测绘小灯泡的伏安特性曲线》教学设计一、知识与技能:1、能根据实验所备的器材选择电流表“内接法”,还是“外接法”2、能准确选择滑动变阻器是“分压接法”,还是“限流接法”.二、教学重点和难点:1、电流表接法的判断2、滑动变阻器接法的判断三、情感、态度与价值观:学生能在实验操作之前了解实验的原理以及实验步骤,准确选择实验的器材以及电路四、教学思路设计:1、复习引入通过本实验,我们需要描绘出小灯泡的伏安特性曲线。
在第三节欧姆定律的学习中,我们已经知道,要描绘导体的伏安特性曲线,其实就是要根据导体两端的电压和流过的电流做出导体的I-U图像。
那么在本实验中,我们只需要将电阻换成小灯泡,就能够根据小灯泡两端的电压和通过的电流从而描绘出小灯泡的伏安特性曲线。
2、新课教学(一)电流表接法的选择师:如果要测量这个小灯泡的电压和电压,分别用什么仪器测量? 生:用电压表测小灯泡的电压和电流表测小灯泡的电流。
师:很好,我们能够分别通过电压表和电流表分别测量出小灯泡的电流和电压。
不过,根据之前的学习我们知道,电流表在电路中存有着两种接法,那么在实验中我们应该选择哪种接法呢?生:思考师:其实我们已经知道,如果小灯泡X R 、电流表A R 与电压表V R 已知,我们能够根据A X R R 与XV R R 的大小实行比较。
那么如果小灯泡的阻值未知,我们又该如何实行选择呢?师:我们一起来看一下《导与练》第九页的例题1对例题1实行讲解,提出估算法和试触法这两种方法(二)滑动变阻器接法的选择师:除了电压表和电流表,在实验中我们还需要其他的实验器材吗?同学们,我们在绘制伏安特性曲线的时候,是不是需要电压改变?那么在电路中,什么器材能够起到改变电压的作用呢?同:滑动变阻器师:很好,那么我们又该如何选择滑动变阻器的接法呢?是用限流接法还是分压接法呢?下面就让我们来看一下这两种接法的特点。
(1)滑动变阻器的限流接法电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R 用两端的电压调节范围:U ≥U 用≥UR 用R 0+R 用;电流调节范围:U R 用≥I 用≥U R 0+R 用.即电压和电流不能调至零,所以调节范围较小.(2)滑动变阻器的分压接法该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R 用两端的电压调节范围为U ≥U 用≥0,即电压可调到零,电压调节范围大.电流调节范围为E R 用≥I 用≥0.师:现在,请大家思考《导与练》第十页的例题3师:在讲解的过程中提出:在本实验中,我们要求电压从0V开始变化,所以我们选用的是滑动变阻器的分压接法。
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探究小灯泡伏安特性曲线教学设计
【教学设计思路】
本节课的内容是学生认识电学元件伏安特性曲线的一个重要实验,教学重点在两个方面,一是探究小灯泡伏安特性曲线的实验方法,因为学生对滑动变阻器的分压接法、电压表和电流表的使用都不熟悉。
二是分析实验结果,并探究小灯泡电阻变化的原因。
本节课以学生初中所学电学知识和实验能力为基础,让学生自主设计实验进行探究,在师生的交流过程中,启发学生自己发现问题,并进一步完善实验方案,最后完成伏安特性曲线的探究并对探究的结果进行分析和讨论。
【教学目标】
知识与技能
1、初步感受分压电路并体会分压电路的连接方法,逐步提高实验操作技能;
2、会描绘小灯泡的伏安特性曲线;
3、通过伏安特性曲线分析小灯泡电阻随电压的变化情况;
4、知道温度的变化是引起小灯泡电阻变化的原因;
过程与方法
1、通过观察思考、方案设计、实验探究、数据分析、问题讨论等过程,让学生进一步
加深对探究过程的理解;
2、通过亲身感受电阻器限流式接法的“缺陷”、体验大阻值滑动变阻器在改变小灯泡电
压上的“困难”、享受分压接法在控制电路方面的“方便”,体会分压电路的“特点”,让学生亲历“做中学”的过程;
3、通过探究小灯泡伏安特性曲线,学会描绘其它电学元件伏安特性曲线的方法,及发
现非线性的特性,并分析其主要原因;
情感、态度、价值观
小灯泡取材于生活中的手电筒,并以此为基础进行教学,培养“生活是科学之源泉”的情感;教学中以实验事实和学生的体验为基础,以“用事实说话”之教学培养“实事求是”之态度;在解决学生已有问题“小灯泡的电阻是变化”的基础上,提出“温度影响电阻”的实际应用、电流表内接于外接等新的问题,启发学生去感受人类与科学、科学与社会的相互作用,体会物理学的价值。
【教学重点】
1.设计探究小灯泡伏安特性曲线的实验方法;
2.分析实验结果,并探究小灯泡电阻变化的原因。
【教学难点】
1.感受小灯泡与定值电阻对电流阻碍作用的不同;
2.设计探究小灯泡伏安特性曲线的实验方法
【教学器材】
计算机、电流传感器、电源(干电池4节)、滑动变阻器(20欧、1750欧各一个)、小灯泡(3.8V)、定值电阻(5欧)、电键、导线、酒精灯、特定示教板。
【教学流程图】
【教学过程】
一、课题引入(观察实验现象、猜想)
通过两个演示实验,让学生观察小灯泡与定值电阻对电流阻碍作用,进而产生一种想探究小灯泡的电阻是如何改变的冲动,引入探究小灯泡的伏安特性曲线的课题。
二、方案设计
1.学生自主设计电路,并测量数据、描点。
学生的基础决定大部分学生会采用限流电路;
2.学生汇报实验结果,分析限流电路的“缺陷”;
3.让学生体验在限流电路中,大阻值滑动变阻器在改变小灯泡
电压上的“困难”; 4.启发学生重新设计实验方案;
5.学生设计实验电路;
6.用实验仪器的磁片模型,来介绍一下电路的接法;
三、实验探究
学生采用分压电路进行实验。
四、数据分析:
展示一组同学的数据和他们得到的小灯泡的伏安特性曲线。
启发学生通过曲线得出:
1、电流随电压的增大而增大;
2、图线不是过原点的直线,说明电阻在变化;
3、通过伏安特性曲线求某电压下电阻的方法;
4、随着电压的增大,电阻增大;
五、问题讨论:
1.小灯泡的电阻随着电压的增大而增大,原因是什么?
2.回顾上课前的实验,请同学们解释为什么小灯泡接入电路中,闭合电键后,电路中的电流呈现如图所示的变化情况?
3.我们如何应用这种电阻随温度变化的性质?同学们可以通过网络或上图书馆等形式查阅相关资料,了解相关资料。
4.两种测量电路的区别
六、板书设计。