实验：描绘I-U特性曲线 说课课件-2024-2025学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

实验：描绘I-U特性曲线教材分析本节课出自教科版2019，高中物理必修三第二章第五节，实验：描绘I-U特性曲线，该实验是高中阶段最重要的电学实验之一，是高考中的热点，电路稍加变化，就会变成一个新的实验，几乎每年都考。描绘小灯泡I-U曲线及电路分析是高考命题的热点，学好这部分知识，可以为以后做电学实验，特别是设计实验电路打下基础。学生已经熟练掌握伏安法测电阻；电流表内外接的选择；滑动变阻器的限流式和分压式的特点也有一定的基础。学情分析：教学重点

1、滑动变阻器的分压式接法2、小灯泡I-U特性曲线的描绘及曲线变化规律分析亲自动手实验经历科学探究过程，滑动变阻器的分压接法涉及到四根线三个接头，学生特别容易接错或者绕线。教学难点

让同学们根据实验的目的，说出需要哪些实验器材，然后根据小灯泡的规格先直接选择电流表和电压表的量程和接线柱的问题，然后讨论电流表内外接的问题和滑动变阻器分压和限流的问题。请学生画出实验电路原理图，然后让同学们在黑板上进行实物连接。实验设计：（用时5分钟）实验过程：（用时15分钟）（1）实验步骤（2）注意事项

（4）误差分析（3）数据处理实验改进（用时8分钟）本节课的实验还可以在实验器材上进行创新，比如采用电压式传感器和电流传感器代替指针式电表，图像也可以借助电脑excel软件自动生成，以此来减小作图误差。实践创新设计本节课，除了可以描绘小灯泡的I-U特性曲线以外，还可以探究二极管的伏安特性曲线，小灯泡的功率与电流的变化规律。（用时1分钟）作业布置：（用时1分钟）教材P81：自我评价：1题~2题。效果评估1、本节课问题的设置遵循学生的认知规律，注意了问题设计的合理性和目的性引入兴趣，鼓励猜想选择器材并设计方案。2、通过引导，对实验过程中需要注意的问题，各种仪器仪表的使用方法，实验过程中遇到的特殊情况和存在的问题，做了有效的总结和分析，收到了较好的效果。效果评估3、在利用图像法处理数据时，引导学生分析，先在坐标纸上建立直角坐标系，两坐标轴选择的标度要合理，使得测量数据画出的图像尽量占满坐标纸，再进行描点，再用平滑的曲线将各点连接起来，误差较大的点应舍去。在作出图像后，展示了几组同学的图像，引导学生自己发现问题，并解决问题。实验：描绘I-U特性曲线请同学们计算该灯泡的正常发光时的阻值？=1210Ω规格“220V、40W”现在用多用电表测量一下：什么影响灯丝的阻值是呢？温度我们通过实验来描绘小灯泡的I-U特性曲线，进一步认识温度对灯丝阻值的影响。如果测量多组元件两端的电压U及通过它的电流I的值，然后把这些数值记录在以电压U为横轴,以电流I为纵轴的坐标系上，并把这些数据点连接成一条线，即为该元件的I-U特性曲线。2.5V0.3A3V0~3V0~0.6A实验器材、实验设计设计电路

滑动变阻器采用“分压接法”.可使小灯泡两端的电压从零开始连续变化。

安培表采用“外接法”.可使测出的小灯泡的电压、电流更准确。分压式接法1、连接电路时开关断开（注意安全）2、注意电表的量程和正负接线柱（正确使用电表）3、闭合开关前滑片的位置（保护电路）4、将实验数据记录在表格内（规范记录数据）5、在坐标纸上描点画图像（正确作图连线）温馨提示实验步骤1.如图所示连接电路。2.将滑动变阻器的滑片P至于最左端，是小灯泡两端的电压为零，检查电路无误，闭合开关S.实验步骤次数123456789101112电压U/V电流I/A3.将滑片P逐渐向右端移动，让电压表的读数的变化量相等，直到达到小灯泡的额定电压。读出若干组电压表的示数U及相应的电流表的示数I,记录在小面的表格中。实验步骤4.断开开关，整理器材。实验步骤3.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。2.小灯泡的电阻很小，故电流表应采用外

接法。注意事项1.连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。4.本实验中，开关S闭合前应把滑动变阻器的滑动触头置于电压表读数为零的位置。5.画I-U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。注意事项1.在坐标纸上以电流I为纵轴，电压U为横轴，建立直角坐标系。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结起来，就得到小灯泡的I-U特性曲线。数据处理误差分析用传感器代替电表改进实验结论：I-U图像(割线)斜率的倒数表示电阻，故灯泡的电阻随温度的升高而增加。（1）请你设计实验探究二极管的伏安特性曲线