1.欧姆定律 (2).pptx

描绘小灯泡的伏安特性曲线四川省资阳中学赵娟,教材分析：本实验内容（描绘小灯泡的伏安特性曲线）位于教科版高中物理课本选修3-1第二章（直流电路）第一节（欧姆定律）中，是学生学习电学知识后的第一个有关电路的实验。对于激发学生的学习兴趣和锻炼动手能力有重要作用，在知识上可以加深对电流表、电压表内阻的理解，学会利用图像分析规律，为后续学习做好铺垫。学情分析：学生的动手能力不强，在实物连接和数据测量过程中容易出错。需要教师加强引导和实验过程中的关注。教学目标：掌握电流表的内接法和外接法。（知识与技能）会分析滑动变阻器的分压法和限流法。（知识与技能）了解电路实物连接的基本规律，锻炼学生带着问题思考、团队合作并动手的能力。（过程与方法）学会利用图像分析物理规律的基本方法，并掌握此科学思想。（情感态度价值观）,教学重点：掌握电流表的内接法和外接法。会分析滑动变阻器的分压法和限流法。小灯泡伏安特性曲线的描绘及变化规律。教学难点：电路图的设计和实物连接。小灯泡伏安特性曲线的描绘及规律分析。教学方法：物理教学以实验探究为基础，重在启发思维，教会方法。本节课利用多媒体辅助教学，通过引导学生观察、分析、猜想，利用问题引领学生实验探究、交流讨论，启发学生归纳、总结相结合的教学方法。学法：巧用引导性提问，激发学生的学习兴趣，通过小组讨论、实验探究，让学生在轻松、自主、合作的学习氛围中掌握本节的主要内容。利用当堂检测让学生体会到学习成就感。,教学设计：（具体内容如下）什么是伏安特性曲线？（问题引入，检测课前预习效果）抽学生回答：通过某种电学元件的电流随电压变化的实验图线，叫做这种元件的伏安特性曲线。,一、实验目的,（1）测绘小灯泡的伏安特性曲线。（2）分析伏安特性曲线的变化规律。,二、实验原理,问题引导1、怎样测量小灯泡的电流和电压？（要求学生画出电路图）,那么小灯泡的伏安特性曲线有何特点呢？,猜想：直线或曲线。（激发求知欲）,（问题引领、分组讨论突破难点）,问题引导2、安外法、安内法各有什么特点？（学生分组讨论并展示成果）,电流表外接法,电流表内接法,1.测得的电压精确，电流不精确,2.电压表内阻远远大于被测电阻时，这种接法测量的电流误差相对较小,3.适合被测电阻较小的情况,1.测得的电流精确，电压不精确,2.电流表内阻远远小于被测电阻时，这种接法测量的电压误差相对较小,3.适合被测电阻较大的情况,教师点拨后，学生自己得出：由于小灯泡电阻较小宜采用安外法的结论。,问题引导3、为防止小灯泡被烧坏，起保护作用的滑动变阻器怎样连接在电路中？不同的连接方法有什么区别呢？（小组讨论、教师深入各小组给予引导，展示讨论成果）,限流式（图中变阻器起限流作用）,注意：闭合S前触头应置端保证闭合开关时电流最小,待测电阻Rx的电流可调范围,待测电阻Rx的电压可调范围,限流式电路的特点:,1.电压不能从零开始调节,调节范围较小，但电路结构较为简单。2.电能损耗较小。,分压式（图中变阻器起分压作用）,注意：闭合S前触头应置端保证Rx两端电压为零。,待测电阻Rx的电流可调范围,待测电阻Rx的电压可调范围,分压式电路的特点:1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大，但电路结构较为复杂。2.电能损耗较大。,教师点拨后，学生自己得出：为使小灯泡的电压、电流数据采集更广泛、精确宜采用分压法的结论。,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（I、U）值，在坐标系中描出各组数据所对应的点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来，就可以得到小灯泡的伏安特性曲线。（让学生自己绘制出完整的实验原理电路图）,明确实验原理：,导线若干，坐标纸一张，铅笔一支等。,三、实验器材,小灯泡（3.8V0.3A）,电压表（03V、15V）,电流表（00.6A、3A）,滑动变阻器（20）,电池组,开关,四、实验步骤,（1）按实验原理图连接好电路。,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）,在连接电路时接线的顺序为“先串后并”,最后将伏特表并接在小灯泡的两端。,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）,（教师点拨、动画演示突破难点）,（2）把滑动变阻器的滑片调到A端，经检查无误后，闭合开关S。,（3）改变滑动变阻器滑片的位置，在小灯泡额定电压范围内测出数组不同的,（4）拆除实验电路，整理实验器材。（5）在坐标纸上绘制小灯泡的伏安特性曲线。（注意：电流作纵坐标，电压作横坐标，平滑曲线连接）,电压值U和电流值I，断开开关，并将测量填入表格。,学生分析图像自己得出实验结论,小灯泡的电阻会随着电压的升高(灯丝温度随之升高)而增大，是非线性元件。,问题引导4、随着电压的升高，小灯泡的电阻在如何变化？,五、实验结论,1由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差2电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数3在坐标纸上描点、作图带来操作误差。,六、实验误差,为使小灯泡上的电压能零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接。,本实验中，开关S闭合前应把滑动变阻器的滑动触头置于A的位置。,小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性曲线IU图线应为斜率变小的曲线。,画IU曲线时不要画成折线，而应当画成平滑的曲线，对误差较大的点应当舍弃为。,七、注意事项,【例题】请按电路图连接好实物图。,（3）将描出的点用平滑的曲线连接起来，,数据处理,1.0,2.0,3.0,0.1,0.2,0.3,I/A,U/V,（1）以U为横轴，I为纵轴，建立坐标系。,（2）在坐标系中描绘各组数据对应的点。,就得到小灯泡的伏安特性曲线。,下图是某晶体二极管的伏安特性曲线，请你根据这条曲线说出通过二极管的电流和二极管两端的电压的关系。（课后思考、讨论）,板书设计一、实验目的（1）测绘小灯泡的伏安特性曲线。（2）分析伏安特性曲线的变化规律。二、实验原理（如右图）,三、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、铅笔等四、实验步骤（1）按实验原理图连接好电路。（2）把滑动变阻器的滑片调到A端，经检查无误后，闭合开关S。（3）读取多组数据填入表格中。（4）拆除电路，整理器材。（5）在坐标纸上绘出小灯泡的伏安特性曲线。五、实验结论小灯泡的电阻会随着电压