创新设计高中物理鲁科版选修31恒定电流实验2描绘小灯泡的伏安特性曲线省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测试验二描绘小灯泡伏安特征曲线试验二描绘小灯泡伏安特征曲线基础知识梳理基础知识梳理【试验目标试验目标】描描绘绘小灯泡伏安特征曲小灯泡伏安特征曲线线，分析曲，分析曲线线改改变规变规律律【试验原理试验原理】1金金属属导导体体电电阻阻率率随随温温度度升升高高而而增增大大，从从而而使使金金属属导导体体电电阻阻随随温温度度升升高高而而增增大大，所所以以小小灯灯泡泡伏伏安安特特征征曲曲线线不不是是一一条条直直线线测测出出若若干干组组小小灯灯泡泡两两端端电电压压U和和电电流流I值值，然然后后在在坐坐标标纸纸上上以以I为纵轴为纵轴、U为为横横轴轴画出画出IU曲曲线线第1页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测2试试验验电电路路如如图图实实二二1所所表表示示，小小灯灯泡泡电电阻阻很很小小，故故电电流流表表采采取取外外接接；应应使使电电压压能能从从0开开始始连连续续改改变变，故故滑滑动动变变阻阻器器采采取分取分压压接法接法【试验器材试验器材】小小灯灯泡泡、4 V6 V学学生生电电源源、滑滑动动变变阻阻器器、电电压压表表、电电流流表表、开开关关、导导线线、坐坐标标纸纸第2页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测关键关键点突破关键关键点突破【试验过程试验过程】一、试验步骤一、试验步骤1连连电电路路：按按图图实实二二1连连接接电电路路，且且使使滑滑动动变变阻阻器器触触头头P滑至滑至A端端2测测数数据据：闭闭合合开开关关，逐逐步步使使P向向B端端移移动动，统统计计不不一一样样状状态态时时电电压压表表、电电流流表表示示数数，取取12组组然然后后拆拆除除电电路路，整整理理仪仪器器第3页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测二、数据处理二、数据处理1列表格：将统计列表格：将统计12组组U、I值统计在表格中值统计在表格中试验次数123456UI试验次数789101112UI第4页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测2.描描曲曲线线：在在如如图图实实二二2所所表表示示坐坐标标纸纸上上以以电电流流I为为纵纵轴轴、电压电压U为为横横轴轴建立直角坐建立直角坐标标系，描点系，描点绘绘出出IU曲曲线线3析规律析规律：分析曲：分析曲线线改改变规变规律，分析曲律，分析曲线线不不为为直直线线原因原因第5页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测【误差分析误差分析】1测测量量电电路路存存在在系系统统误误差差，未未考考虑虑电电压压表表分分流流，造造成成测测得得I值比真实值偏大；值比真实值偏大；2测测量量时时读读数数不不准准，描描绘绘IU图图线线时时作作图图不不准准确确造造成成偶偶然误差然误差第6页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测【注意事项注意事项】1因因本本试试验验要要作作出出IU图图线线，要要求求测测出出一一组组包包含含零零在在内内电压、电流值，所以，变阻器要采取分压接法；电压、电流值，所以，变阻器要采取分压接法；2本本试试验验中中，因因被被测测小小灯灯泡泡电电阻阻较较小小，所所以以试试验验电电路路必必须须采取电流表外接法；采取电流表外接法；3开开关关闭闭合合后后，调调整整变变阻阻器器滑滑片片位位置置，使使灯灯泡泡电电压压逐逐步步增增大，可在电大，可在电 第7页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测压压表表读读数数每每增增加加一一个个定定值值(如如0.5 V)时时，读读取取一一次次电电流流值值；调调整整滑滑片片时时应应注注意意使使电电压压表表示示数数不不要要超出小灯泡超出小灯泡额额定定电压电压；4开关开关闭闭合前，合前，变变阻器滑片移到阻器滑片移到图图中中A端；端；5在在坐坐标标纸纸上上建建立立坐坐标标系系，横横纵纵坐坐标标所所取取分分度度百百分分比比应应该该适适当当，尽尽可可能能使使测测量量数数据据画画出出图图线线占占满满坐坐标标纸纸连连线线一一定定要要用用平滑曲平滑曲线线，不能画成折，不能画成折线线.第8页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测【典典例例1】如如图图实实二二3所所表表示示，在在“描描绘绘小小灯灯泡泡伏伏安安特特征征曲曲线线”试试验验中中，某某组组同同学学已已经经完完成成部部分分导导线线连连接接，请请你你在在实实物物接接线线图图中中完完成成余余下下导线连导线连接接第9页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测解解析析如如图图所所表表示示试试验验要要求求电电压压从从零零开开始始调调整整，滑滑动动变变阻阻器器采采取取分分压压式接法，小灯泡内阻较小，电流表采取外接法式接法，小灯泡内阻较小，电流表采取外接法答案答案看法析看法析第10页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测【典例典例2】用以下器材用以下器材组组装成描装成描绘电绘电阻阻R0伏安特征曲伏安特征曲线电线电路路，请请将将实实物物图图(图图实实二二4)连连线线成成为为试试验验电电路路微微安安表表A(量程量程200 A，内阻，内阻约约200)；电压电压表表V(量程量程3 V，内阻，内阻约约10 k)；电电阻阻R0(阻阻值约值约20 k)；滑滑动变动变阻器阻器R(最大阻最大阻值值50 k，额额定定电电流流1 A)；电电池池组组E(电动势电动势3 V，内阻不，内阻不计计)；开关开关S及及导线导线若干若干第11页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测第12页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测答案答案实物连线如图所表示实物连线如图所表示第13页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测1有有一一个个小小灯灯泡泡上上标标有有“6 V,0.2 A”字字样样，现现要要测测量量这这个个灯灯泡泡伏伏安安特特征征曲曲线线，所所需需器器材材及及规规格格以以下：下：A电压电压表表(010 V，内阻，内阻5.0 k)B电电流表流表(00.3 A，内阻，内阻2.0)C滑滑动变动变阻器阻器(10)D学生学生电电源源(直流直流9 V)E开关一个，开关一个，导线导线若干若干画出画出试验电试验电路路图图，要求，要求电电流、流、电压电压从零开始从零开始第14页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测第15页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测2某某同同学学在在研研究究标标有有“3 V,0.3 A”字字样样小灯泡伏安特征曲小灯泡伏安特征曲线试验线试验中得到一中得到一组组U和和I数据：数据：编编号号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205第16页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测(1)在方框内画出在方框内画出试验电试验电路路图图(2)在在图实图实二二5所表示方格所表示方格纸纸内画出内画出IU图线图线(3)依据依据IU图线图线分析小灯泡分析小灯泡电电阻随温度升高而阻随温度升高而_(4)小灯泡工作小灯泡工作电压为电压为3 V时时，测测得得实际电实际电功率功率为为_ W.第17页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测解解析析(1)描描绘绘元元件件伏伏安安特特征征曲曲线线滑滑动动变变阻阻器器应应采采取取分分压压接接法法，由由试试验验数据小灯泡电阻约数据小灯泡电阻约10，故电流表应外接试验电路如图，故电流表应外接试验电路如图(2)描点连线之后描点连线之后IU图线如图图线如图第18页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测(3)由所绘图象，曲线斜率减小，故电阻增大，电阻率增大；由所绘图象，曲线斜率减小，故电阻增大，电阻率增大；(4)由由图图象象知知U3.00 V时时I0.205 A，故故功功率率为为0.615 W或或0.62 W.答案答案(1)看法析看法析图图(2)看法析看法析图图(3)增大增大(4)0.615或或0.62第19页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测3在在“描描绘绘小小灯灯泡泡伏伏安安特特征征曲曲线线”试试验验中中，除除有有一一标标有有“6 V，1.5 W”小灯泡、小灯泡、导线导线和开关外，和开关外，还还有：有：A直流直流电电源源6 V(内阻不内阻不计计)B直流直流电电流表流表03 A(内阻内阻0.1 以下以下)C直流直流电电流表流表0300 mA(内阻内阻约为约为5)D直流直流电压电压表表010 V(内阻内阻约为约为15 k)E滑滑动变动变阻器阻器10，2 AF滑滑动变动变阻器阻器1 k，0.5 A试试验验要要求求小小灯灯泡泡两两端端电电压压从从零零开开始始改改变变并并能能进进行行屡屡次次测测量量第20页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测(1)试试验验中中电电流流表表应应选选取取_，滑滑动动变变阻阻器器应应选选取取_(均用序号表示均用序号表示)(2)在方框内画出在方框内画出试验电试验电路路图图(3)试试将将图实图实二二6所表示器材所表示器材连连成成试验电试验电路路第21页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测答案答案(1)CE(2)试验电路如图所表示试验电路如图所表示第22页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测(3)实实物物连线图连线图如如图图所表示所表示第23页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测4在在“描描绘绘小灯泡伏安特征曲小灯泡伏安特征曲线线试验试验中，中，备备有以下器材：有以下器材：A小灯泡小灯泡(“3.8 V,0.3 A”)B直流直流电电源源(电动势电动势4 V，内，内电电阻阻约约0.5)C电电流表流表A1(量程量程0500 mA，内，内电电阻阻0.5)D电电流表流表A2(量程量程05 mA，内，内电电阻阻50)E滑滑动变动变阻器阻器R1(010，额额定定电电流流为为2 A)F滑滑动变动变阻器阻器R2(0100，额额定定电电流流为为0.2 A)G定定值电值电阻阻R0(950，额额定定电电流流为为2 A)H开关一个、开关一个、导线导线若干若干第24页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测(1)某某同同学学发发觉觉上上述述器器材材中中即即使使没没有有电电压压表表，但但给给出出了了两两个个电电流流表表，于于是是他他设设计计了了图图实实二二7中中三三种种实实物物连连接接方方式式，其其中中最最合合理理是是_(填填代代号号)；在在该该电电路路中中，为为了了操操作作方方便便且且能能较较准准确地确地进进行行测测量，滑量，滑动变动变阻器阻器应选应选_(填器材前字母代号填器材前字母代号)第25页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测(2)该该同同学学依依据据(1)中中选选出出合合理理电电路路，在在试试验验中中正正确确操操作作，测测出出了了多多组组电电流流数数据据并并统统计计在在预预先先设设计计表表格格中中(见见下下表表)请请将将对对应应电压值电压值算出，填入算出，填入该该表格中表格中.1234567表A1示数I1/mA70140190230250270290表A2示数I2/mA0.40 1.00 1.60 2.20 2.80 3.40 3.80灯泡两端电压U/V第26页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测(3)请请在在图图实实二二8所所表表示示方方格格纸纸中中作作出出小小灯灯泡泡伏伏安安特特征征曲曲线线第27页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测解解析析(1)因因为为该该试试验验要要求求描描绘绘小小灯灯泡泡伏伏安安特特征征曲曲线线，电电压压从从零零开开始始改改变变，所所以以滑滑动动变变阻阻器器用用分分压压式式接接法法，滑滑动动变变阻阻器器选选E，(c)图图错错又又因因电电流流表表A1需需用用外外接接法法，A2改装成电压表应串联一个电阻所以改装成电压表应串联一个电阻所以(b)图正确，图正确，(a)图错误图错误(2)灯泡两端电压灯泡两端电压ULIA2(R0RA2)1 000I A2所以表格中电压值从左向右分别为：所以表格中电压值从左向右分别为：040,1.00,1.60,2.20,2.80,3.40,3.80.(3)如答案图如答案图第28页实验典例精析实验典例精析实验知能检测实验知能检测答答案案(1)(b)E(2)0.401.001.602.202.803.403.80(3)看法析图看法析图 第29页