2.5 实验：描绘伏安特性曲线 课时教案（表格式）2025--2026年教科版高中物理必修第三册

2.5《实验：描绘伏安特性曲线》课时教案 学科 物理 年级册别 高二上册 共1课时 教材 教科版高中物理必修第三册 授课类型 实验探究课 第1课时 教材分析 教材分析 本节课选自教科版高中物理必修第三册第二章《直流电路》的第五节，是学生在学习了欧姆定律、电阻、电流与电压等基本概念后，首次系统开展的电学实验探究活动。教材通过“描绘小灯泡和定值电阻的伏安特性曲线”这一核心任务，引导学生从理论走向实践，理解非线性元件与线性元件的区别，掌握实验设计、数据采集、图像绘制与分析的基本技能。本实验不仅是对前几节知识的综合应用，也为后续学习半导体器件、二极管等非线性元件打下基础，在整个电学模块中具有承上启下的作用。 学情分析 高二学生已具备一定的电学基础知识，如电流、电压、电阻的概念及串并联电路规律，且在初中阶段接触过简单电路连接，具备初步的动手能力。但对多用电表、滑动变阻器的规范使用仍不熟练，尤其在分压式接法的选择与连接上易出错。学生普遍对“伏安特性曲线”的图像意义理解模糊，容易将I-U图与U-I图混淆。此外，实验中需同时操作仪器、读取数据、记录表格并绘图，多任务处理能力较弱。因此，教学中应强化操作示范、细化步骤指导，并通过情境驱动激发探究兴趣，帮助学生突破思维障碍。 课时教学目标 物理观念 1. 理解伏安特性曲线的物理意义，能区分线性元件（如定值电阻）与非线性元件（如小灯泡）的I-U图像特征。 2. 掌握滑动变阻器分压式接法的原理及其在实验中的必要性，理解其对电压调节范围的影响。 科学思维 1. 能根据实验目的选择合适的电路设计方案，比较限流式与分压式接法的适用条件。 2. 能通过对实验数据的分析，归纳出小灯泡电阻随温度升高而增大的规律，并解释其非线性特性的成因。 科学探究 1. 能独立完成实验装置的搭建，正确连接电路，规范使用电压表、电流表和滑动变阻器。 2. 能系统地采集多组电压与电流数据，合理设计记录表格，并利用描点法绘制伏安特性曲线。 科学态度与责任 1. 在实验过程中养成严谨求实的科学态度，尊重实验数据，不随意篡改或忽略异常值。 2. 增强安全用电意识，遵守实验室规则，培养团队协作精神与责任担当。 教学重点、难点 重点 1. 正确连接分压式电路，规范使用电表进行数据测量。 2. 绘制并分析小灯泡与定值电阻的伏安特性曲线，理解其物理含义。 难点 1. 滑动变阻器分压式接法的原理理解与实际连接。 2. 解释小灯泡伏安特性曲线为非线性（曲线）的原因———灯丝电阻随温度变化。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、实验法 教具准备 学生电源、小灯泡（2.5V/0.3A）、定值电阻（5Ω）、滑动变阻器（20Ω）、电压表、电流表、开关、导线若干、坐标纸、多媒体课件 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入，提出问题 【5分钟】 一、创设真实情境，引发认知冲突 （一）、播放生活视频片段： 教师播放一段延时摄影视频：一个普通白炽灯从关闭到逐渐点亮的过程。画面中可以看到灯丝由暗红变为亮白，亮度迅速上升后趋于稳定。随后，教师提问：“同学们，你们有没有注意到，灯刚打开的时候特别暗，然后越来越亮？这说明什么？” 引导学生思考：灯泡的亮度变化是否意味着其内部的电阻发生了改变？如果是，那它的电流与电压之间还是简单的正比关系吗？我们之前学的欧姆定律还完全适用吗？ （二）、引出核心问题： 教师进一步追问：“如果我们要真正了解一个元件———比如这个小灯泡———它两端的电压和通过它的电流到底是什么关系，该怎么办？” 预设学生回答：“做实验！” 教师顺势总结：“非常好！今天我们就来亲手做一个重要的电学实验———《描绘伏安特性曲线》。我们将通过实验数据画出图像，直观地‘看见’电压和电 ... ...