2017年高中物理第3章恒定电流第5讲实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线学案鲁科版3-1.

《描绘小灯泡的伏安特性曲线》实验电路图（如图所示）实验器材：小灯泡，4 V—6 V学生电源，滑动变阻器，伏特表，安中国书法艺术说课教案今天我要说课的题目是中国书法艺术，下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。

一、教材分析：本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握，让学生开始对书法的入门学习有一定了解。

书法作为中国特有的一门线条艺术，在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰，是中国人民勤劳智慧的结晶，是举世公认的艺术奇葩。

早在5000年以前的甲骨文就初露端倪，书法从文字产生到形成文字的书写体系，几经变革创造了多种体式的书写艺术。

1、教学目标：使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况，通过分析代表作品，获得如何欣赏书法作品的知识，并能作简单的书法练习。

2、教学重点与难点：（一）教学重点了解中国书法的基础知识，掌握其基本特点，进行大量的书法练习。

（二）教学难点：如何感受、认识书法作品中的线条美、结构美、气韵美。

3、教具准备：粉笔，钢笔，书写纸等。

4、课时：一课时二、教学方法：要让学生在教学过程中有所收获，并达到一定的教学目标，在本节课的教学中，我将采用欣赏法、讲授法、练习法来设计本节课。

（1）欣赏法：通过幻灯片让学生欣赏大量优秀的书法作品，使学生对书法产生浓厚的兴趣。

（2）讲授法：讲解书法文字的发展简史，和形式特征，让学生对书法作进一步的了解和认识，通过对书法理论的了解，更深刻的认识书法，从而为以后的书法练习作重要铺垫！（3）练习法：为了使学生充分了解、认识书法名家名作的书法功底和技巧，请学生进行局部临摹练习。

三、教学过程：（一）组织教学让学生准备好上课用的工具，如钢笔，书与纸等;做好上课准备，以便在以下的教学过程中有一个良好的学习气氛。

（二）引入新课，通过对上节课所学知识的总结，让学生认识到学习书法的意义和重要性！（三）讲授新课1、在讲授新课之前，通过大量幻灯片让学生欣赏一些优秀的书法作品，使学生对书法产生浓厚的兴趣。

实验复习：描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验目的及教学目标1、描绘小灯泡的伏安特性曲线；2、分析曲线的变化规律并得出结论；3、能根据题目给出的实验数据，正确描出实验曲线，并由此计算相关物理量；能正确选择适的仪表和器材，选择适的量程和进行正确的实物连路，4、能处理相关的拓展性的实验课题；能够根据伏安特性曲线求出功率或导体电阻大小。

二、实验原理在纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系，但在实际电路中，由于各种因素的影响，U—I图像不再是一条直线。

读出若干组小灯泡的电压U和电流I，然后在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴画出U—I曲线。

三、实验器材小灯泡、4V～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干。

四、实验步骤1、适当选择电流表，电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。

2、滑动变阻器采用分压接法，把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A端，电路经检查无误后，闭合电键S。

3、改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U，记入记录表格内，断开电键S；4、在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流I，横轴表示电压U，用平滑曲线将各点连接起来，便得到伏安特性曲线。

5、拆去实验线路，整理好实验器材。

五、注意事项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，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，使小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、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A端；5、坐标纸上建立坐标系，横坐标所取的分度例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。

连线一定用平滑的曲线，不能画成折线。

六、误差分析1、测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的I值比真实值偏大；2、描绘I—U线时作图不准确造成的偶然误差。

实验描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验原理1.实验方法原理由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大，因此灯丝的电阻随温度的升高而增大。

由R＝UI得，在I－U坐标系中，图线上点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，故画出的小灯泡的I－U图线为曲线。

2.实验电路选择原理(1)电流表的内接法和外接法的比较两种电路的选择①阻值比较法：当R V R x ＞R x R A 时，选用电流表外接法；当R x R A ＞R VR x 时，选用电流表内接法。

②临界值计算法：当R x ＜R A R V 时，用电流表外接法；当R x ＞R A R V 时，用电流表内接法。

(2)滑动变阻器的两种接法比较二、实验器材学生电源(4～6 V直流)或电池组、小灯泡(“4 V0.7 A”或“3.8 V0.3 A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸。

三、实验过程1.实验步骤(1)根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电压表的量程，在方框中画出实验的电路图，并按图1所示的电路图连接好实物图。

图1(2)闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I。

(3)用同样的方法测量并记录几组U和I，填入下表。

(4)断开开关，整理好器材。

2.数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系。

(2)在坐标纸中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，就得到小灯泡的伏安特性曲线。

3.实验结果与数据分析(1)结果：描绘出的小灯泡的伏安特性曲线不是直线，而是曲线。

(2)分析：曲线上的点与坐标原点连线的斜率变小，即电阻变大，说明小灯泡的电阻随温度升高而增大。

四、误差分析(1)系统误差：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)测量误差：测量时读数带来误差。

(3)作图误差：在坐标纸上描点、作图带来误差。

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。

知识目标实验描绘小灯泡的伏安特性曲线 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。

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( 10Q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。

A记录表格:次数n123456789101112电压U电流I1六、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l=U/R.因此，当R为定值时，1 —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 C ,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0-3V 量程，当电压调到接近3V时,U、丨值，记录于表格。

实验六描绘小灯泡的伏安特性曲线【教学目的】1、让学生掌握用电压表和电流表测量伏安特性曲线的方法。

2、学习用滑动变阻器连接成可调的分压电路和正确地使用这种电路。

【教学重点】用电压表和电流表测量伏安特性曲线。

【教学难点】滑动变阻器连接成可调的分压电路。

【提问导入】（4分钟）1、此实验为什么采用电流表外接法？2、此实验中滑动变阻器为什么要连接成可调的分压电路？【师生互动】（5分钟）讲解实验目的，实验原理，注意事项【实验目的】1、让学生掌握用电压表和电流表测量伏安特性曲线的方法，理解灯泡电阻呈现非线性的原因。

2、学习依据实验数据描绘曲线的方法。

3、学习用滑动变阻器连接成可调的分压电路和正确地使用这种电路。

【实验原理】用如图所示的分压电路，采用电流表外接法。

【注意事项】1、通电前滑动变阻器的滑片应放在＿＿端。

2、在灯泡未亮时，也要测几组数据。

3、电压超过3.8V时，通电时间应短。

4、注意安培表，伏特表的“＋”、“－”接线柱不要接反了。

5、实验结束后，应将导线拆下，将仪器摆放整齐。

【实验器材】1、小灯座，2、小开关，3、滑动变阻器，4、伏特表，5、安培表，6、学生电源，7、导线8根。

【实验步骤】1、按照电路图接好电路，选好伏特表，安培表的量程。

2、闭合电键S，然后把滑动片P调节到合适的位置，读出伏特表示数U、安培表的示数I，记入表中。

3、把滑动片P从近A端逐渐往B端调节，同时记下伏特表示数U，安培表示数I。

记入表中。

4、断开电键S，整理仪器。

5、以I为纵轴，U为横轴画出直角坐标系，在平面坐标系内依次描出12组数据所表示的点，然后将这些点连接成平滑的曲线，这就是小灯泡的伏安特性曲线。

【实验记录】序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 U（V）I（A）R（欧）灯泡发光情况【作业布置】上交实验记录，并且以I为纵轴，U为横轴画出直角坐标系，在平面坐标系内依次描出12组数据所表示的点，然后将这些点连接成平滑的曲线，为什么小灯泡的伏安特性曲线不是直线？。

实验二描绘小灯泡的伏安特性曲线【实验目的】1．描绘小电珠的伏安特性曲线2．分析伏安特性曲线的变化规律【实验原理】1．用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在UI坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来。

2．电流表外接：因为小电珠电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式：使电压能从零开始连续变化。

【实验器材】小电珠(“3.8 V,0.3 A”或“2.5 V,0.6 A”)、4～6 V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、坐标纸、铅笔【实验步骤】1．确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按如图所示的原理图连接好实验电路。

2．把滑动变阻器的滑动片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S。

3．移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值UU(V) 0 0.2 0.4 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8I(A)应的点，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。

5．拆除电路，整理仪器。

【注意事项】1．本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．2．滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化．3．U－I图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右绘点要密，以防出现很大误差．4．建立坐标系时，纵轴表示电压，横轴表示电流，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸。

【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，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值．2．测量时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差．【典型例题】一、实验原理和器材的选择例题：有一小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线，现有下列器材供选用：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻20 kΩC．电流表(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(最大阻值为10 Ω，允许最大电流为2 A)F．滑动变阻器(最大阻值为500 Ω，允许最大电流为1 A)G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验，其理由是：_______________________ _________.(2)电压表选、电流表选、滑动变阻器选。

【关键字】实验实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线(建议用时：45分钟)1．关于小灯泡的灯丝电阻变化的说法正确的是( )A．由于电压的不断变化，电阻就一定发生了变化B．由于灯丝的电阻率随温度升高而增大，导致灯丝的电阻变化C．当灯丝两端的电压较小时，电阻较大D．由于测量的电路不合理，导致灯丝电阻不恒定【解析】灯丝是金属材料做成的，金属材料的电阻率随温度的升高而增大，所以灯泡的伏安特性曲线不是直线．【答案】 B2．以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤：A．紧闭开关，记下电流表、电压表的一组示数(I，U)，移动滑动变阻器的滑动触头位置，每移动一次记下一组(I，U)值，共测出12组左右的数据B．将电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路．电流表外接，滑动变阻器采用分压式，如图3-6-3所示C．调节触头位置，使紧闭开关前触头处于滑动变阻器的左端D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线图3-6-3(1)以上各步骤中存在错误或不妥之处的是________，应如何改正_________________________________________________________________．(2)将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来：________.【解析】(1)错误或不妥的步骤是A、C、D.A步骤：测量不同电压下的电流值I时，应先预设各组数据中的电压U或电流I值，而不是随意测，随意测时会使描点疏密不均匀，画图线时出现较大误差，甚至无法画出I-U图线．C步骤：紧闭开关前应使小灯泡两端电压为零，即滑动变阻器触头应置于滑动变阻器最右端．D步骤：应将各点用平滑的曲线连接起来．(2)正确操作步骤顺序为BCAD.【答案】(1)见解析(2)BCAD3．(2015·浙江高考)图3-6-4甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．【导学号：34660094】图3-6-4(1)根据图甲画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为 3 V．所示读数为：①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________．【解析】(1)实验电路图如图所示．(2)电流表量程为0.6 A，每一小格代表0.02 A，读数时估读到精度的本位即可；电压表量程为3 V，每一小格代表0.1 V，读数时估读到精度的下一位．读数分别为：①0.10 A、②0.24 A、③2.00 V、④0.27 V．应用R＝求电阻时，电流为0.10 A时对应的电压为0.27 V；电流为0.24 A时对应的电压为2.00 V，求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω.【答案】(1)如图所示(2)①0.10 A ②0.24 A ③2.00 V ④0.27 V2．7(±0.1)Ω8.3(±0.1)Ω[如填为8.3(±0.1)Ω2.7(±0.1)Ω也行]4．有一个小灯泡上标有“6 V 0.2 A”字样，现要测量这个小灯泡的伏安特性曲线，所需器材及规格如下：A．电压表(0～10 V，内阻5.0 kΩ)B．电流表(0～0.3 A，内阻2.0 Ω)C．滑动变阻器(10 Ω)D．学生电源(直流9 V)E．开关一个，导线若干画出实验电路图，要求电流、电压从零开始．【解析】电压从零开始，故滑动变阻器应采用分压接法，小灯泡的电阻R＝＝Ω＝30 Ω，故电流表应外接，实验电路如图．【答案】见解析图5．图3-6-5甲为某同学测绘额定电压为2.8 V小灯泡的I U图线的实验电路图．(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接成完整的实验电路．(2)开关S紧闭之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)．(3)实验得到小灯泡的I U曲线如图3-6-6，由此可知小灯泡正常发光时的功率为________W.图3-6-6【解析】(1)按电路图连实物如图．(2)开关S闭合之前应使用电器(小灯泡)处于被保护状态，即刚闭合时使其两端电压很小，故选A端．(3)由I U曲线当U＝2.8 V时，I＝0.28 A，由公式P＝UI正常发光的功率P＝0.784 W.【答案】(1)见解析图(2)A端(3)0.7846．某同学用如图3­6­7甲所示电路，测绘标有“3.8 V0.3 A”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0～100 Ω)、R2(阻值范围0～2 kΩ)；电源：E1(电压为1.5 V)、E2(电压为4 V)．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)【导学号：34660095】甲乙(2)根据实验数据，计算并描绘出R­U的图象如图乙所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，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R­U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________．【解析】(1)由于灯泡的额定电压为3.8 V，额定电流为0.3 A，电流表应选择A2；电压表应选择V1，电源应选择E2.由于电路为分压电路，为便于调节，滑动变阻器应选用阻值较小的R1.(2)由R­U图象可以读出，当灯泡不工作时，其电阻为1.5 Ω.当电压为3.00 V时，其电阻为11.5 Ω，实际功率为P＝U2/R＝0.78 W.(3)由P＝U2/R可以排除C、D，由于灯泡不工作时电阻不为零，但电功率为零，所以选项A正确，B错误．【答案】(1)A2V1R1E2(2)1.5 Ω11.5 Ω0.78(0.7～0.8均正确) (3)A 此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word可编辑版本！。