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| 《探究电路》的实验设计与教具筹制 |
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| 作者：程泓 文章来源：教学仪器与实验 点击数： 更新时间：2006-12-18 22:03:19 | 【字体：小 大】 |
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1 电阻和变阻器的实验设计
（1）课堂探究活动方案设计
①认识电阻。展示各种类型电阻器、变阻器。
②猜想导体的电阻与哪些因素有关，在黑板上列出学生给出的猜想结果。
③以小组为单位，每小组选择一个猜想进行实验方案设计。突出变量控制法。
④在班级交流自己设计的方案（有意识选择几组有典型代表意义的）。
⑤以大组为团体，每组采取一种方案进行探究。
⑥每组同学针对本组的实验结论，与其他同学相互交流，汇总后得出电阻大小到底与哪些因素有关（表1为某小组的探究案例）。
（2）课后探究活动
①电阻与温度的关系：火柴点电灯。取一支活动铅笔的笔芯，一节一号干电池和一只“1.2V”小电珠，用导线把它们串联起来。调节笔芯接入电路的长度，使小电珠刚好不发光。划一根火柴加热笔芯，随着笔芯温度的升高，小电珠慢慢发光；火柴熄灭后，小电珠也慢慢熄灭。
②自制铅笔芯变阻器
器材：整枝HB、B或2B型铅笔（将铅笔沿胶合缝劈去一半木头，露出铅芯）或活动铅笔笔芯一根，接线夹2只，两节干电池，开关，小灯泡，电流表，导线若干。
方案：如图1，将接线夹A、B夹在铅笔芯的不同位置，观察电流表的变化。
结论：判断这只变阻器是通过什么方式来改变电阻大小的。
2 对欧姆定律的科学探究
（1）课前学生的自主探究活动
认识不同电路中，电流有强弱之分。选择两只“2.5V”、“3.8V”的小灯泡，分别接入同一电源，观察两只小灯泡的明亮程度，猜测电流大小的影响因素。
（2）课堂探究活动
1）学生分组探究推导欧姆定律（2人一组）
①保持定值电阻两端电压不变，选用不同的定值电阻，测量通过定值电阻的电流大小。记录数据，并建立坐标图。
②保持电路中的电阻不变，改变电阻两端的电压，测量通过电阻的电流大小。记录数据，并建立坐标图。
③对实验数据进行归纳得出电流大小的影响因素，得到欧姆定律。
2）分组利用伏安法测电阻
①提供电流表、电压表、待测电阻Rx、滑动变阻器、电源、开关各一，导线若干。将电流表串联在电路中，电压表并联在电路中（如图2）。闭合开关，通过移动滑动变阻器的滑片，调节加在待测电阻Rx两端的电压及通过它的电流。记录数据，根据欧姆定律测出Rx的阻值。
②不提供电压表，但是多提供一只已知阻值的电阻R0。其他器材如图3所示。将R0、Rx串联，电压表分别并联在R0、Rx两端，测出其两端电压U0、Ux。则待测电阻Rx=UxR0/U0
③不提供电压表，但是也多提供一只已知阻值的电阻R0。其他器材如图4所示。将R0、Rx并联，电流表分别接入R0、Rx所在支路，各自测出通过的电流I0及Ix。则待测电阻的阻值为I0R0/Ix。
由于从本节开始，课本将涉及到更多的电学实验，需要教师不停的画图和连接电路。前者，老师要在不同的班级里重复劳动，费时费力。后者，为了让学生规范电路的正确接法，老师常常还要当场接电路展示给学生看。这种情况下，如果采用的都是插孔式电路示教板，往往会存在两方面的问题：一是这种板的面积通常较小，影响教学效果；二是电流表、电压表、滑动变阻器等无法在这种板上直接插入，大大缩小其使用范围。因此，可以采用笔者设计的多用途示教板以及百变电路图。
a . 多用途示教板
器材：木板一块（600mm×450mm），子母扣3m，厚双面胶2~3卷，剪刀，各类常用电学器材。将子母扣（一面是锉，一面是绒，可自由粘合、拆开。一般鞋匠处可以买到）剪成小段，取子扣（锉面）粘在黑板上。然后在所涉及的电学器材背面用双面胶将母扣粘上。滑动变阻器由于没有可支撑的背，可以将等大的一块三合板四角穿眼，用铜丝将其与变阻器固定，再将双面胶粘在三合板背面，装上母扣。在实际教学中，只需将所选器材直接贴到木板上的子扣即可。
b 百变电路图
器材：明胶片、记号笔。
方法：将每张明胶片若干等分，用记号笔在小块明胶片上画出各种电路元件。使用时，将所需器材的图片按位置摆放在投影仪上，另取一块玻璃盖上，用黑色水彩笔在玻璃板上连接电路即可。错误处可用抹布直接擦拭。适于在多个班级中反复使用。
（3）课后探究活动
对课堂探究活动进行反思，为什么在课堂探究活动1）中要使用滑动变阻器控制电路中电阻两端的电压。取消滑动变阻器控制，再将两只阻值不同的电阻分别接入同一个电路中，观察电流表、电压表的读数，并作出坐标图。对数据结果进行分析，判断造成这种结果的可能原因，可以通过老师、书籍、网络查找相关证明资料。
④查找有关物理学家欧姆的生平资料与同学们共享。
3 家庭用电的探究活动
（1）课前学生自主探究活动
①观察进户电线进入家庭后，上面有些什么样的装置，请家长简单介绍各自的作用。数一数家里有几个两孔电源插座，几个三孔插座。一般哪些用电器使用三孔插座。
②调查生活中有哪些必须注意的安全用电原则。
③调查家庭中使用了哪些用电器。
（2）学生课堂探究活动
①用测电笔辨别火线和零线（一定要在老师的指导下进行，避免触电危险）。
②连接灯头、灯座。将一个螺口灯座、灯泡连接，然后再连接上一个两孔的插头。在老师检查后插入插座。
③连接一个简单的家庭电路，如图5所示。
（3）课后探究
①在家长的指导下，用测电笔测试自己家里的插座是否左孔是零线，右孔是火线。②找一找自己家的电路安装有没有不规范的地方。
③家中熔丝熔断时，在家长监护下，断开闸刀开关后，进行熔丝更换。
4 教具筹制
（1）火柴点电灯：一支活动铅笔的笔芯，一节一号干电池、一只“1.2V”小电珠，导线、火柴。
（2）铅笔芯变阻器（图1）：整枝HB、B或2B型铅笔（将铅笔沿胶合缝劈去一半木头，露出铅芯）或活动铅笔笔芯一根，接线夹2只，两节干电池，开关，小灯泡，电流表，导线若干。
（3）多用途示教板：木板一块（600mm×450mm），子母扣3m，厚双面胶2~3卷，剪刀，各类常用电学器材。
（4）百变电路图：明胶片、记号笔。
（5）简单家庭电路：插头、熔断器、开关、灯头、灯座、插座、导线。
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