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1、电学专题实验三：描绘小灯泡伏安特性曲线教案教学目标：1. 掌握电流表的内接法和外接。2. 学会分析滑动变阻器的分压法和限流法。教学重点：1. 掌握电流表的内接法和外接法。2. 学会分析滑动变阻器的分压法和限流法。3. 小灯泡伏安特性曲线的描绘及变化规律。教学难点1. 学会连接实验电路图。2. 描绘小灯泡的伏安特性曲线及对小灯泡伏安特性曲线变化规律的分析。教学过程：一、知识讲析知识点一、电流表和电压表的接法1、两种电路形式（如图所示）2、实验电路（电流表内外接法）的选择知识点二、滑动变阻器应用分析滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，如何选择滑动变阻器的接法、设计控制电路仍是历届考生应考的难点. 右
2、图的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载 R的电压、电流强度都起控制调节作用。知识点三、描绘小灯泡的伏安特性曲线二、实验过程：实验目的：描绘小电珠的伏安特性曲线；分析伏安特性曲线的变化规律实验原理：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 U - I 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电流表外接：因为小电珠的电阻很小，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：小灯泡（3.8 V 0.3 A）或（ 2.5 V 0.6 A）一个、电压表（0 3 V 15 V ）与电流表（ 0 0
3、.6 A 3 A ）各一个、滑动变阻器（最大阻值20 ）一个、学生低压直流电源（或电池组） 、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔实验步骤： 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，按图中的原理图连接好实验电路 把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关 S 移动滑动变阻器滑片位置，测出12 组左右不同的电压值U和电流值 I ，并将测量数据填入表格中，断开开关S次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 U /V I /A 内接法外接法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -
4、 - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 拆除电路，整理仪器数据处理： 在坐标纸上以 U为横轴，以 I 为纵轴，建立坐标系 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） 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误差分析：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；电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数；在坐标纸上描点、作图带来操作误差注意事项： 电路的连接方式： 电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8 V,0.3
5、A) 的电阻很小，与00.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大 滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开始 连续变化 闭合开关S 前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝 I -U 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，以防出现较大误差 电流表选择0.6 A量程，电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是“ 3.8 V 0.3 A”的小电珠，选用电压表的15 V 量程；若使用“2.5 V 0.6 A”的小
6、电珠，则选用电压表的3 V 量程 当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I 后马上断开开关。 误差较大的点要舍去， I -U图线应是平滑曲线而非折线三：知识反馈：考点知识整合考点一对实验原理和电路设计的考查【例 1】(2013天津理综 9(3) 要测绘一个标有“ 3 V06 W ”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作已选用的器材有：电池组( 电动势为 45 V, 内阻约 1 ) ；电流表 ( 量程为 0250 mA,内阻约 5 )；电压表( 量程为 03 V，内阻约 3 k ) ；电键一个、导线若干名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
7、 - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号 )A滑动变阻器 ( 最大阻值 20 ，额定电流 1 A) B滑动变阻器 ( 最大阻值 1 750 ，额定电流 03 A) 实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号 ) 根据以上电路图进行实物连线实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图1 所示如果将这个小灯泡接到电动势为15 V、内阻为5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_W 在灯泡的 I-U 图上做出电源的 I-U 图线，交点坐标即为这个
8、电源给这个灯泡供电时的电压和电流，此时P=UI= 0.11W=0.1W参考答案： A B 0.1W四、课后探究1、二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性某名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究据了解，该二极管允许通过的最大电流为50 mA (1) 该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的电阻挡来判断它的正负极：当将红表笔接触二极管
9、的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断_ ( 填“左”或“右” )端为二极管的正极(2) 实验探究中他们可选器材如下：A直流电源 ( 电动势 3 V，内阻不计 ) B滑动变阻器 (020 ) C 电压表 (量程 15 V、内阻约 80 k ) D电压表 (量程 3 V、内阻约 30 k) E电流表 (量程 06 A、内阻约1 ) F电流表 ( 量程 50 mA 、内阻约50 ) G待测二极管 H导线、开关为提高测量精度，电压表应选用_，电流表应选用 _(填序号字母) (3) 实验中测得的数据如下表，请在图3 坐标纸上画出该二
10、极管的伏安特性曲线电流 I /mA 0 0 0.2 1.8 3.9 8.6 14.0 21.8 33.5 50.0 电压 U /V 0 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - (4) 同学们将该二极管与阻值为100 的定值电阻串联后接到输出电压恒为3 V的电源两端，则二极管导通时定值电阻的功率为_ W 参考答案： (1)左（2）D,F (4)0.017W 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -