学生实验特级教师教学实录

实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线

导学案 【实验目的】

描绘小灯泡的伏安特性曲线

【学习目标】

1、

学会分析伏安特性曲线的变化规律并掌握其意义。

2、

掌握分压电路的连接方法

3、

学会用图象法处理实验数据并得出物理规律的方法。

【重点难点】

重点：①电路的设计②I-U图像的理解

难点：①器材的选择②实验电路的连接

【课前预习案】

【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，I—U图象不再是一条直线．读出若干组小电泡两端的

和

，然后在坐标纸上以

为纵轴，以

为横轴画出小灯泡的

曲线．

【实验器材】

小灯泡（2.5V，0.3A），电池组，

，

，

，开关，导线若干

【实验设计】

一、电路设计

（1）

测量电路：

（2）

控制电路：

根据以上结论画出电路图

二、器材的选择

A．电压表V1(0～3V)

B．电压表V2(0～15V) C．电流表A1(0～0.6A)

D．电流表A2(0～3A) E．滑动变阻器R1(0～10Ω)

F．电池组、开关各一个，导线若干

为了减小误差，实验中应选电流表______，

电压表______．

三、在虚线框内设计实验电路图，并进行实物连线

【课堂探究案】

探究一：实验步骤

(1)选取适合的仪器按如图所示的电路连接好．

(2)将滑动变阻器滑到

端后（左、右），闭合开关．

(3)移动滑动变阻器的滑片．在灯泡额定电压范围内读取多组不同的

和

，

并填表记录．

(4)断开开关，拆下导线，将仪器恢复原状．

(5)以I为纵轴，

为横轴，用平滑曲线描出小灯泡伏安特性曲线并进行分析．

探究二：数据处理获取图象

U/V I/A 0

0.10

0.20

0.30

0.50

0.80

1.00

1.20

1.50

1.80

2.00

2.50

探究三：分析图象

小灯泡的伏安特性曲线为

，原因

。

探究四：误差分析

1、测量电路存在系统误差，

。

2、描绘I—U线时作图不准确造成

误差。

数据记录及处理

U/V I/A

I/A 0.45 0

0.10

0.20

0.30

0.50

0.80

1.00

1.20

1.50

1.80

2.00

2.50

0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5 U/V

【课后训练案】

1．一只标有“220 V、60 W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220 V．在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示．在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是

(

)

2．有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡，现用图甲所示电路测量，提供的器材除导线和开关外，还有：

A．直流电源6 V(内阻不计) B．直流电流表0～3 A(内阻0.1 Ω以下) C．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)

D．直流电压表0～15 V(内阻约为15 kΩ)

E．滑动变阻器10 Ω，2 A F．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A (1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号表示) (2)试按图甲电路将图乙所示器材连成电路．

3．用图9中所给的实验器材测量一个“12 V

5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3 A、0.6 A两挡，内阻可忽略，电压表有15 V、3 V两挡，内阻很大，对电路无影响．测量时要求加在灯泡两端的电压可持续地从0 V调到12 V. 按要求在实物图上连线(其中部分线路已经连好)．