《描绘小灯泡的伏安特性曲线》教学设计

周至三中 贠倩

教学目标

1.  知识与技能

熟悉分压器电路，根据实验需要选择实验器材，并连接电路。

理解小灯泡的伏安特性曲线

2.过程与方法

通过实验探究过程加深对小灯泡伏安特性曲线的了解;培养学生合作学习的意识和能力；培养观察、实验、概括、分析实验数据、解决实验和生活中出现的问题的能力。

体会图像法是解题的重要方法

2.  情感，态度和价值观

  通过协作实验，培养学生的合作精神

  让学生体会实践是检验真理的标准，培养实事求是的科学态度和良好的学习习惯。

教学重点和难点

重点：理解小灯泡的伏安特性曲线

难点：实验的探究过程

教学方法：提出问题，讲解知识，进行实验，归纳总结。

教学过程

引入新课：上节课我们学习了伏安特性曲线。下面我们回想关于伏安特性曲线的两个知识点。

第一个，伏安特性曲线的物理意义，即伏安特性曲线反应的是什么物理含义？

     第二个，常见两种图线所表示的导体电阻的性质？

 

         

 

解析：像图甲这样的元件我们成为线形元件，图乙这样的元件我们成为非线性元件。非线性元件有很多。比如说二极管。二极管的非线性是由材料引起的。还有的非线性元件是由其他的因素造成，比如说温度。

我们小灯泡正常工作一段时间后就会变得很热，那么小灯泡是线性，还是非线性呢？换句话说，小灯泡的电阻是恒定的，还是变化的？今天我们就通过实验来测小灯泡的伏安特性曲线，从而确定小灯泡的伏安特性。

在进行实验之前我们已经为实验做了一些准备，

实验目的：

描绘小灯泡的伏安特性曲线

实验原理：

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。

实验器材：

小灯泡一只，电压表，电流表，各一只，滑动变阻器（50欧姆）一只，电池一组，开关一只，导线若干。

一、课题引入（观察实验现象、猜想）

 

请学生们思考两种测量电路的区别

 

 

 

 

 

 

二、方案设计

要求：描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压从0开始起调

1.电流表应该外接还是内接？为什么？量程分别是多少？

解析：电流表应选择外接，因为小灯泡的电阻相对于电压表的电阻而言很小，所以电压表的分流可以忽略。小灯泡的规格是2.5V，0.4A。所以电流表选择0.6A量程，电压表选择3V量程。

2.滑动变阻器应该是串联限流还是并联分压？为什么？完成电路图.

解析：本实验要求小灯泡的电压能够从零开始调节，所以我们选择滑动变阻器并联分压

 

 

3.完成实验电路图

分压原理：当滑片位于a点是小灯泡被短路，所以电压为零当滑片向b点滑动时，小灯泡和滑动变阻器的以部分并联，再和另一部分串联。当滑片位于b点时，小灯泡和滑动变阻器并联。此时小灯泡两端的电压为电源电压。

 

 

 

 

4.按照电路图，连接实验器材，在在合上开关前，滑动变阻器的滑动头应该置于何处？为什么？

解析：连接时三个回路：

电源、滑动变阻器、开关：

滑动变阻器、小灯泡、

电流表；

  灯泡、电压表

注意：滑动变阻器分压时把整个电阻接入电路，即将a、b两个接线柱接入电路。

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

 

 

 

 

 

三、实验探究

学生分小组进行实验。

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；

实验中的注意事项：

1.动变阻器的滑动头应至于分压为零的地方

2.读数时眼睛要直视表盘示数

3.电压和电流的读数要估读

4.描点作图是要用平滑曲线相连

 

板书设计：

实验：灯泡的伏安特性曲线

一：伏安特性曲线的物理含义？                                              

反应导体电流随电压的变化关系                               

二：两种常见的伏安特性曲线