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课题 描绘小灯泡的伏安特性曲线授课者:晋江市平山中学 苏享銧 课时安排2节（第一课时）教材内容的地位描绘小灯泡的伏安特性曲线是高中物理选修31鲁科版实验内容，是考试说明中要求的四个电学实验之一，它是在初中“用电压表和电流表测导体的电阻”实验的基础上，通过改变控制元件滑动变阻器的连接方式（从限流式到分压式），达到了采集更多实验数据，并通过描绘伏安特性曲线来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化(实质是金属的电阻率随温度升高而增大)从而了解其导电性能。本实验为高中后续电学实验“电流表改装成电压表”、“测定电源的电动势和内阻”、“练习使用多用电表”等奠定基础。因此，如何做好这一承上启下的实验，在高中物理实验教学中显得至关重要。教学设教学设计思路1.学案导学：预设问题学生提前思考实验探究得出结论2、本节主要是以学生探究为主，充分体现问题、实验、合作、交流等教学手段与课堂教学的有机结合。教 学 目 标知识与技能1、伏安法测电阻,电流表的连接有两种方法：内接法与外接法的选择与连接。滑动变阻器的两种连接方式:限流式和分压式的选择与连接。2、描绘小灯泡的伏安特性曲线以及分析曲线的变化规律过程与方法1、设置问题启发学生的思考，让学生掌握解决问题的思维方法。2、通过实验探究过程加深对小灯泡伏安特性曲线的了解;引导学生合作学习；引导学生观察、实验、概括、分析实验数据、解决实验和生活中出现问题。3、体会图像法是解题的重要方法。情感态度与态度观1、通过预设问题，有利于提高学生的科学探究的兴趣。2、通过讨论培养合作精神和积极参与的意识。3、通过协作实验，有利于提高学生的合作精神。4、让学生体会实践是检验真理的标准，让学生养成实事求是的科学态度和良好的学习习惯。教学重点分析小灯泡的伏安特性曲线的变化规律教学难点实验的探究过程教学资源学情分析学生在初中学过“用电压表和电流表测导体的电阻”，学会了滑动变阻器限流式的连接方式，安培表外接法的连接方式。在高一年学过s-t图像v-t图像a-F图像a-m图像等图像法处理问题。教学资源教学方法学案导学、启发式、对比法、归纳法、实验探究法、电教法教学用具实物投影仪、电源、电流表、电压表、滑动变阻器（50、20、10可选）、小灯泡、开关、导线、坐标纸。教 学 流 程 图引入新课什么是伏安特曲线各小组上台展示实验结果小结结束完成例一选出最佳实验方案各小组上台展示实验设计方案分组实验探究总结实验过程的注意事项误差分析交流思考伏安特曲线特点教学设计环节教学活动设计意图引 入 新 课问题:同学们回忆一下，到目前为止我们学过哪些图像？预测生答：s-t图像、v-t图像、a-F图像、a-m图像、t图像等问题：从金属导体的t图像中可知金属材料的电阻率一般会随着温度的升高而变大。小灯泡的灯丝是什么做的？预测生答:钨丝。答案提示：小灯泡的灯丝的电阻随温度的升高而增大，因而它的伏安特性线是曲线今天我们通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线。注重知识的衔接与连贯。突出图像法在物理中的应用。什么是伏安特性曲线伏安特性曲线反应的是电流随电压的变化关系。用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（U，I）值，在I-U坐标系中描出各对应的点，用一条平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。突出解决问题的方法各小组展示方案的设计及阐述理由预测学生可能设计电路图： 外接分压式 外接限流式 注重获取知识的过程和方法实验探究及数据处理根据讨论结果选择最佳实验方案进行分组实验探究关注学生在课堂上与同伴合作的行为表现、参与的热情、情感体验和分析思考、探究等过程，发展学生自主获取知识的愿望和能力。交流与思考1.描绘出小灯泡的伏安特性曲线后,曲线上各点对应的曲线的斜率是否表示小灯泡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?2.观察小灯泡的伏安特性曲线,分析特点,并说明理由.通过讨论培养合作精神和积极参与的意识。各小组展示实验结果、教师点评预测生答：伏安特性曲线为曲线，在伏安特性曲线的开始一段接近直线.接着变化明显，最后又接近直线。说明小灯泡的电阻一开始呈线性变化，随着温度升高，电阻变化明显。最后又呈线性变化，电阻不变。答案提示：这一认识显然有误！00.1V近似为线性是过原点的，电流与电压接近正比关系，认为“灯丝电阻几乎不变”是合理的。但图线弯曲程度最大的那一段（0.1V0.4V）是灯丝电阻从不变到变的转折和过度，虽已显著变化，但改变相对还是较慢的，而从0.4V至接近额定电压段的“近似直线”并没有过原点，相应的电流与电压值并不成正比，灯丝电阻不但没有趋于稳定，反而是变化最快的。让学生的认知在交流碰撞中得到完善和重组误差分析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.培养实事求是的科学态度和良好的学习习惯总结实验过程的注意事项预测生答：1、先串先并。2、分压式连接闭合开关S前,滑动变阻器触头应移到小灯泡电压能从0开始变化;同时,这样做也防止开关刚闭合时小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝.限流式连接闭合开关前，滑动变阻器触头应移到阻值最大的位置。3、IU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、保持小灯泡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.5、误差较大的点要舍去,IU应是平滑曲线而非折线.激发学生思考和参与的积极性，发挥学生的自主性。例题完成学案导学中例一在例题的选择上，既温故又知新，突出重点知识的检测小结1、伏安特性曲线反应的是电流随电压的变化关系。在I-U图像中用一条平滑的曲线来表示2、伏安特性曲线反映出小灯泡灯丝电阻的非线性特性。作 业完成学案导学中例2、例3、练习13板书设计实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线一、小灯泡的伏安特性曲线用I-U图像表示，是一条平滑的曲线二、小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系教学反思本节设计思路：1、本节课注重学生获取知识的过程，不是一开始就告诉学生“描绘小灯泡的伏安特性曲线”就一定要用分压式连接的方法。而是让学生通过选择实验器材设计实验方案，讨论得出最佳实验方案，体会与人交流合作在解决问题中所起到的作用，提高学生解决实际问题的能力和意识。2、用数学图形来反映物理问题，让学生体会到物理和数学间的紧密联系。体现图像法的重要性和直观性。作图的美观在一定程度上又引导了学生对科学美的认识。3、实验中的表格设计中增加灯泡亮度一栏，即根据观察小灯泡亮度的变化，引导学生对灯泡实际功率的认识并进行计算，深刻理解电流的热效应使灯丝温度升高，温度对电阻的影响实际是改变了材料的电阻率，把结论与理想电阻的伏安特性进行对比分析，进一步锻炼学生的观察能力和思考问题、解决问题的能力。4、本节课采用“学案导学”式教学