“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的教学思考.doc

“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的教学思考教学是一个极具创造性的过程，我们应根据教学实际及新高考要求，把课程标准(实验)的目标、理念和要求，把教科书的教学内容和所体现的教学方法，转化为符合自身特点的教学设计，才能有效地达到新的课程目标。普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1第二章欧姆定律这节中，有一个学生实验是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”。实验装置如右图，在这个实验中没有规定电源、小灯泡的规格，只是要求连接仪器以后让滑动变阻器的滑片从最右端逐渐向左滑动，从零开始记录电流表和电压表的到多组数据，直至电流达到额定电流为止。一眼看这个实验与以前的教材中的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验是相同的，因此有些教师可能就会按照以前的教学方法来实施课堂教学：“第一步介绍实验用到的主要仪器有：小灯泡“3.8V，0.3A”；学生电源（4V-6V）；滑动变阻器，电流表(0-0.6A)，电压表(0-3V)，导线等器材。第二步讲解电路的连接，区分分压式接法和限流式接法，讲解我们为什么选择分压式接法的原因。第三步演示实物连接、如何取得数据以及数据处理”。如果按照以前的教学方法，教学效果可能也不错，但通过笔者对新教材的分析，以及对照新课程的三维教学目标，这样的教学过程欠妥。笔者通过分析和实践，对于“描绘小灯泡的伏安特性曲线”这个实验的教学有几点想法。一、过程与方法首先是教学过程的选择，一般教师就会按照课本上的电路图进行教学，会花较多时间来强调一定要用图-1所示的电路图，然后介绍电路图如图-1（即滑动变阻器的分压式接法）的优点，小灯泡两端的电压可以从零开始逐渐增大。但通过课堂教学以后，在实际操作过程中学生在画电路图，特别在实物连接时都很容易出错，而且错了很难改正。因为在初中时，学生学的是滑动变阻器的串联接法（即限流式），对滑动变阻器的串联接法已经很熟悉了，突然滑动变阻器不是串联接法了，会觉得很难理解。当然这样的教学效果不会很好。笔者分析教材后发现，在普通高中新课程物理实验手册中，他给予学生的电路图选择有两个，如下：在实验步骤中，要求学生可以任意选择一个电路图来连接实物，然后进行实验，为此我用两种电路图分别进行了实验，实验用小灯泡“4V，0.7A”；2节干电池；滑动变阻器（0-200）；流表(0-0.6A)，电压表(0-3V)，导线等器材。用电路图甲进行实验得到的数据如表-112345678电压U/V00.020.080.340.961.241.842.16电流I/A00.010.040.140.180.200.240.26表-1用电路图乙进行实验得到的数据如表-212345678电压U/V0.020.080.320.680.941.521.842.20电流I/A0.010.040.140.160.180.220.240.26表-2根据所的数据作出的伏安特性曲线分别如图-3和图-4。图-3 图-4对比两幅图线，几乎是相同的。因此在教学过程中，我们是否可以先画出电路图甲，让学生进行实验操作，得到数据后画出伏安特性曲线，然后在画出电路图乙，先让学生分析两种电路图的区别（主要是滑动变阻器）的接法，引导学生来分析两幅电路图中，电压表的读数有什么特点，特别是电路图乙，让学生自己分析得到：按照电路图乙连接小灯泡两端的电压变化范围大（可以从零逐渐增大到额定电压），学生掌握这些以后，再让学生在教师的指导下进行实物连接，获取数据，画出伏安特性曲线。我认为这样，学生在认知过程中是循序渐进的，学生能掌握的更好，从而也体现新课程知识与技能；过程与方法；情感态度与价值观的三维教学目标。二、仪器的选择在以前的高二物理“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中用到的主要仪器有：小灯泡“3.8V，0.3A”；学生电源（4V-6V）；滑动变阻器(0-200).在这个实验中如果用学生电源与滑动变阻器(0-200)有些不恰当。此实验目的是小灯泡的电压与电流的变化关系，探究温度的变化对伏安特性线是有的影响。即温度的变化对纯电阻器是有影响，并且已知一般情况下温度升高，电阻变大。对电源内阻的没有要求，但正是由于电源内阻造成了完成此实验的困难。对实验仪器额定电阻阻值的比较：如小灯泡“4V，0.7A”的额定电阻值5.7欧， 小灯泡电阻值不大。滑动变阻器的阻值为0-200欧，而学生电源的内阻一般是几百欧(假如为300欧)。在电路图如图-1，,在如此大的内阻下很难成功。我们可以分析得到在不接入小灯泡时，电源调到4V，回路电流I=0.008A，外电压V=1.6V，由此可见，无论如何调，灯泡两端的电压不会大于1.6V，电流很小，灯泡不亮，达不到实验目的。接入小灯泡后，由于小灯泡电阻小，外电路总电阻更小，外电压就更小了，此时内阻上的电压就又高了，由于学生电源是电子仪器，设有自动保护装置，不管你是否接入小灯泡，由于内阻上的电压过高会自动保护，没有电压输出，达不到实验目的，因此该实验如果用学生电源是有问题的。是否可以把滑动变阻器的阻值增大，电源可用了，阻值增大会导致外电路电流太小，灯泡不亮。因此在这个实验中应用干电池代替学生电源。其次虽然用0-200滑动变阻器可以进行实验，但在实验过程中存在一个问题，当在调节滑动变阻器的时候，由于刚开始时滑动变阻器的阻值太大，小灯泡不会亮，因此我更换了滑动变阻器的规格，用0-50的滑动变阻器进行了实验，得到的数据如表-312345678电压U/V0.240.480.801.121.521.862.142.36电流I/A0.060.100.160.210.230.230.240.26据所的数据作出的伏安特性曲线分别如图-5 图-5从实验结果来看，用0-50滑动变阻器，一开始小灯泡就会亮，而且并不影响实验目的，这样学生会有一中教好的实验体验。因此在进行这个实验时，最好用0-50滑动变阻器。 通过“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的教学体会到新课程下的物理教学没有固定的教学模式，没有现成的教法和学法，教师应认真研究普通高中物理课程标准以及新教材，在原来的教学方法