高海瑞

摘 要：眾所周知，物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。物理規(guī)律、物理理論都是從實(shí)驗(yàn)中研究出來(lái)的。在對(duì)高中物理教材進(jìn)行分析的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)電學(xué)部分一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)，其實(shí)驗(yàn)操作也很困難。如果在課堂上直接按照老師的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模仿，學(xué)生的注意力只會(huì)集中在老師的演示上，機(jī)械地對(duì)其進(jìn)行模仿，因此實(shí)驗(yàn)水平難以提高。針對(duì)這一情況，會(huì)根據(jù)自己的物理學(xué)習(xí)情況對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以期在教師原有的實(shí)驗(yàn)演示上提高自身的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

關(guān)鍵詞：高中物理；實(shí)驗(yàn)；電學(xué)實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

電學(xué)實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮著重要作用，可以說(shuō)牽一發(fā)而動(dòng)全身，只要改動(dòng)一個(gè)裝置，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程都會(huì)發(fā)生變化，而且這一新實(shí)驗(yàn)所包含的內(nèi)容都是電學(xué)部分的重要內(nèi)容，如電阻的測(cè)量、小燈泡的伏安特性曲線等。我們?cè)谶M(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)候，不能每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟都照搬老師的演示，而是需要在其基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，這樣才能在準(zhǔn)確掌握實(shí)驗(yàn)操作方法的基礎(chǔ)上擴(kuò)展知識(shí)儲(chǔ)備，發(fā)散思維。我在總結(jié)老師所演示的電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，如下：

一、設(shè)計(jì)原則

1.科學(xué)性

在對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程具備科學(xué)性，這樣才能保證實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展有所依，能夠順利開(kāi)展。

2.安全性

因?yàn)樽灾鲗?shí)驗(yàn)是由我們學(xué)生自己動(dòng)手操作的，所以安全第一。為了保證實(shí)驗(yàn)安全，我們需要從選擇實(shí)驗(yàn)器材入手，如所選用的電壓表或者電流表的量程不能小于被測(cè)電壓或電流的最大值。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中也要設(shè)置一定的安全裝置，如當(dāng)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中針對(duì)電器額定電流過(guò)小這一問(wèn)題，我們可以設(shè)計(jì)分壓式供電電路，來(lái)保證實(shí)驗(yàn)操作中電流充足。

3.便捷性

在電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，我們需要選擇一些常用的器材，這樣可以為實(shí)驗(yàn)開(kāi)展提供充足的設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中可以選擇方便易行的方法。如在測(cè)量電阻的時(shí)候，我們?cè)诒ＷC實(shí)驗(yàn)條件可行性的基礎(chǔ)上采用替代法來(lái)進(jìn)行，以此保證實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單、易操作。

4.準(zhǔn)確性

實(shí)驗(yàn)操作的每一個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)步驟都要保證準(zhǔn)確，因?yàn)橐坏┯姓`差存在，就會(huì)使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)所獲得數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，不符合實(shí)驗(yàn)要求。由于學(xué)生的物理知識(shí)能力有限，不可能做到實(shí)驗(yàn)零誤差，因此我們需要在誤差允許的范圍內(nèi)來(lái)選擇誤差較小的方案，如在使用電表之前要記得進(jìn)行機(jī)械調(diào)零；選擇電流表量程的時(shí)候，要在確保實(shí)驗(yàn)安全的前提下選擇較小的量程，測(cè)量的時(shí)候指針應(yīng)該偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/3以上……

二、設(shè)計(jì)思路

設(shè)計(jì)思路是指在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程做到胸中有竹，在規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作流程中踐行實(shí)驗(yàn)。我在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，一般會(huì)按照“實(shí)驗(yàn)器材選擇→實(shí)驗(yàn)電路圖設(shè)計(jì)→實(shí)驗(yàn)步驟確定→實(shí)驗(yàn)操作→用測(cè)量表示的待測(cè)量的表達(dá)式→實(shí)驗(yàn)分析（其中以分析誤差為重點(diǎn)）”這一思路。

三、實(shí)驗(yàn)操作

在進(jìn)行“測(cè)量電阻”這一實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)候，我一般會(huì)用比值法來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新。

1.實(shí)驗(yàn)原理

串聯(lián)電路電阻與電壓成正比；并聯(lián)電路電阻與電流成反比。

2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

在“測(cè)量電阻”的時(shí)候，我會(huì)根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)原理，采取兩種不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備來(lái)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從比較不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（1）選擇一個(gè)理念的電流表、待測(cè)電阻R1和定值電阻R，單刀雙擲開(kāi)關(guān)、電壓表、兩個(gè)非理想電流表；

（2）設(shè)計(jì)短路圖。

（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)操作。

第一，選擇一個(gè)理想的電流表先后測(cè)量?jī)蓚€(gè)并聯(lián)電阻兩端的電流（圖一）。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我會(huì)利用單刀雙擲開(kāi)關(guān)改變電流表的位置，測(cè)出流過(guò)兩個(gè)電阻（待測(cè)電阻R1和定值電阻R）的不同電流，然后根據(jù)“并聯(lián)電路電阻與電流成反比”這一原理來(lái)算出R1的阻值。

第二，選擇兩個(gè)非理想的電流表分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)并聯(lián)電阻的電流（圖二）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如上。

在這兩個(gè)對(duì)比試驗(yàn)操作過(guò)程中，我們可以將自己所學(xué)到的物理基礎(chǔ)知識(shí)引入其中，對(duì)老師所演示的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)進(jìn)行加工，在實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜的基礎(chǔ)上融入更多的相關(guān)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。

總之，在高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中，我們可以對(duì)傳統(tǒng)教師簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行升級(jí)創(chuàng)新，在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作步驟的基礎(chǔ)上，深化實(shí)驗(yàn)操作，以此提高實(shí)驗(yàn)操作水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]柯璋.高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].中國(guó)校外教育，2015.

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編輯 李靜玲