“描绘小灯泡伏安特性曲线”教学设计.doc

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1、“描绘小灯泡的伏安特性曲线”教学设计［教学目标］(一)知识与技能1.了解滑动变阻器在电路中的两种接法及滑动变阻器的作用。2.掌握滑动变阻器的分压式接法。3.学会电路的连接。4.掌握小灯泡的伏安特性曲线的描绘方法并分析曲线的变化规律。(二)过程与方法1.通过对滑动变阻器在电路中工作原理的分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力。2.通过描绘小灯泡的伏安特性曲线，培养学生的动手和实践能力。(三)情感、态度与价值观通过滑动变阻器在电路中作用的探究活动，提高学生分析问题的能力。［教学重点和难点］1.重点：①滑动变阻器的分压式接法②小灯泡伏安特性曲线的描绘及曲线变化

2、规律的分析2.难点：①理解滑动变阻器的分压式接法及电流表外接法②电路中u-i曲线不为直线的原因［教学过程］（一）体验性探究1.滑动变阻器的限流工作原理如图所示为一限流电路，其中滑动变阻器的作用是用来控制电路中的电流，移动滑动变阻器的滑片ｐ可以改变连入电路中的阻值，从而控制负载ｒ中的电流大小，图中滑动触头ｐ滑ｂ端时，滑动变阻器连入电路中的阻值最大，此时电路中电流最小，因此，在闭合电键ｓ之前，应使ｐ滑至ｂ端。采用限流式电路，负载电阻ｒ的电流i=〖sx（〗u〖〗r+r0〖sx）〗，当r0减小时，ｉ增大，ｉ的调节范围为〖sx（〗u〖〗r+r0max〖sx）〗~〖

3、sx（〗u〖〗r〖sx）〗，ｒ两端的电压调节范围为〖sx（〗ru〖〗r+r0max〖sx)〗~u，当r0max>r时，调节范围较大。〖hz(〗〖xc刘俊芳.tif〗〖hz)〗2.滑动变阻器的分压工作原理如图所示为一分压电路，其中滑动变阻器的作用是用来调节负载ｒ上的电压，由电路分析可知，滑动变阻器ａｐ间的电阻与ｒ并联，因此当滑动触头ｐ由ａ向ｂ移动时，加在ｒ上的电压逐渐增大，因此，在闭合电键ｓ之前，应使ｐ移至ａ端，此时ｒ上的电压为零。采用分压式电路，负载电阻ｒ的电压范围为0~u,显然，比限流式调节范围大，当r>r0max时，常采用分压电路。（二）任务驱动，

4、探究合作师：在描述小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压，那么滑动变阻器在电路中应采用哪种接法？生：滑动变阻器在电路中应采用分压式接法。师：根据该实验的目的，试画出实验电路图。（让学生画出符合实验目的的电路图）生：（学生画出的电路图有两种）〖hz(〗〖xc刘俊芳12.tif〗〖hz)〗师：请同学们分析上面两种电路图哪一种更好一些？生：（讨论后作答）图（1）好！，因为（1）图中安培表采用外接法，带来的实验误差小。师：现在我们有“4v，0.7a”的小灯泡，而实验室可供选用的其他器材有：a.6v直流电源；b.220v交流电源；c.量程式是

5、0～3v，内阻是6kω的电压表；d.量程是0～15v，内阻是30kω的电压表；e.量程是0～3a，内阻是0.6a的电流表；f.量程是0～，内阻是0.1ω的电流表；g.0～6ω的滑动变阻器；h.0～200ω的滑动变阻器；i.电键；j.导线；同学们应选用哪些实验器材呢？生：（学生讨论后得出）①灯泡“4v，0.7a”，因而选6v直流电源，电压表选用3v的量程，电流表选用0.6a的量程。②由灯泡电阻公式r=〖sx（〗u〖〗i〖sx）〗=〖sx（〗4v〖〗0.7a〖sx）〗=5.7ω，当电流小，温度低时，阻值要比这个值小，因而应选0～6ω滑动变阻器。师：现在请同学们用所选的实验器

6、材按电路图正确接线，接线时注意仪表和电池的极性，实验中必须使加在小灯泡两端的电压从零开始逐渐增加，边实验边记录数据，作出小灯泡的伏安特性曲线。生：动手实验并画出ｕ－ｉ曲线。〖hz(〗〖xc刘俊芳3.tif〗〖hz)〗（三）释疑解惑1.为什么接通电键前滑动变阻器中与灯泡并联的阻值应为最小？因为要使小灯炮两端的电压从零开始变化，也使得通过小灯泡的电流由小到大逐渐变化，可以避免小灯泡中电流过大而烧毁。2.实验器材中为什么不选用０～200ω的滑动变阻器？若选用0～200的滑动变阻器，滑动过程中滑动的阻值太大，会使得电路中的电流不是很小就是很大，不利于测量和作图。3.为什

7、么得到的小灯泡的伏安特性曲线图不是直线？一般金属导体的电阻率随温度的升高而增大，用钨丝为灯丝的小灯泡通电后，由于电流的热效应，温度会升高，电阻会变大，灯泡在常温下和正常发光时的电阻值可以相差几倍到十几倍，所以小灯泡在常温下和正常发光时的电阻值可以相差几倍到十几倍，所以小灯泡的伏安特性曲线不是直线。4.在小灯泡的伏安特性曲线中怎样分析小灯泡电阻的变化？我们在坐标纸上以u为纵轴，以i为横轴，作出u-i曲线，图线的形状如图所示，图线的斜率即表示小灯炮的电阻，图线斜率逐渐变大，所以小灯泡的电阻