2.5 实验：描绘I—U特性曲线 课件 -2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

该高中物理课件聚焦“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验，涵盖实验目的、电路设计（电流表外接法、滑动变阻器分压式）、数据处理及误差分析等内容，通过复习欧姆定律引入非线性元件特性研究，搭建从理论到实验的学习支架，帮助学生衔接线性到非线性电路知识。 其亮点在于以科学探究和科学思维为导向，注重实验细节与严谨性。如明确分压式连接使电压从零开始变化，U=1.0V左右密点绘制减少误差，误差分析涵盖电表内阻、读数及作图误差，培养学生实验技能与分析能力。采用理论结合实操的教学方法，学生能深化物理观念，教师可借助详细步骤提升教学效率。

§ 2.5 实验：描绘I—U特性曲线 第二章 电路及其应用 (1)描绘小灯泡的伏安特性曲线。 (2)分析伏安特性曲线的变化规律。 (3)复习图像方法研究问题。 一、实验目的 金属导体遵守欧姆定律，在温度一定的条件下，用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，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。 二、实验设计 1．测量电路： 2．控制电路： 小灯泡(3.8 V，0.3 A)或(2.5 V，0.6 A)一个 电压表(0～3V～15V) 电流表(0～0.6A～3A)各一个 滑动变阻器(最大阻值20 Ω)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 三、实验器材 (1)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2－1－5中的原理图连接好实验电路。 (2)把滑动变阻器的滑片P置于A端，接线经检查无误后，闭合开关S。 (3)移动滑动变阻器滑片位置，测出多组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S。 (4)断开开关S，拆除实验电路，整理好实验器材。 四、实验操作 电流表、电压表读数 (1)若刻度盘上每一小格为：1，0.1，0.001…时，需估读到最小刻度值的下一位。 (2)若刻度盘上每一小格为：0.2，0.02，0.5，0.05…时，只需估读到最小刻度值的位数。 电流表、电压表读数 (2)若刻度盘上每一小格为：0.2，0.02，0.5，0.05…时，只需估读到最小刻度值的位数。 ①如图所示，用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表___ A，表针的示数是____ A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表____ A，图中表针示数为____ A。 ②图乙使用较小量程时，每小格表示____ V，图中指针的示数为_____ V，若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_____ V，图中表针指示的是_____ V。 (1)在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系。 (2)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) (3)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。 五、实验数据处理 (1)电路的连接方式： ①电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8V，0.3A)的电阻很小，与0～0.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大。 ②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。 (2)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。 六、实验注意事项 (3)U－I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。 (4)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 (5)误差较大的点要舍去，U－I图线应是平滑曲线而非折线。 (1)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 (2)电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数 (3)在坐标纸上描点、作图带来操作误差 七、实验误差分析 作业： 1、完成：课时跟踪检测16 2、预习：并完成高效方案第5节（P89～P93） 3、阅读：教材P82自我评价第2题 谢谢大家 $