唐焱

摘? ?要：《多用電表的原理》這一節(jié)內(nèi)容，重點(diǎn)在于理解歐姆表的工作原理;歐姆表的原理及歐姆表的表盤標(biāo)度“左密右疏”的特點(diǎn)是教學(xué)中的難點(diǎn)。為了解決這一難點(diǎn)，可以在課堂上將一毫安表現(xiàn)場(chǎng)改裝成一個(gè)歐姆表，并在課堂上對(duì)其測(cè)量驗(yàn)證，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

關(guān)鍵詞：毫安表;改裝;歐姆表;測(cè)量驗(yàn)證

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2020）12-0045-2

首先分析歐姆表的工作原理，再介紹將“電流表”改裝成“歐姆表”的方法，最后通過用改裝后的歐姆表來測(cè)驗(yàn)阻值已知的電阻，對(duì)歐姆表的表盤進(jìn)行標(biāo)度，發(fā)現(xiàn)指針在表盤上顯示的位置和理論分析出的位置竟能嚴(yán)格吻合。

1? ? 理論分析歐姆表的工作原理

通過教材中的例題[1]，求出接線柱A、B間的電阻與通過表頭的電流的關(guān)系：R=■-150 Ω，從這個(gè)關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)接線柱A、B之間的電阻R與流過電流表的電流I有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系?？梢愿鶕?jù)電流I與電阻R的關(guān)系，將電流表的電流值刻度“替換”成歐姆值刻度，這樣就將一個(gè)電流表改裝成了一個(gè)歐姆表。

2? ? 歐姆表的改裝

2.1? ? 器材

6節(jié)1號(hào)干電池、演示電流計(jì)（100 mA）、導(dǎo)線若干、滑動(dòng)變阻器（最大阻值200 Ω）、貼紙。

2.2? ? 改裝步驟

（1）電路連接：用6節(jié)1號(hào)干電池獲得一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為9 V的電源;然后將電源、電流計(jì)、滑動(dòng)變阻器連接起來，其中滑動(dòng)變阻器用限流式接法接入;其中一根導(dǎo)線從電流計(jì)的接線柱接出，另一根導(dǎo)線從滑動(dòng)變阻器的接線柱接出，使整個(gè)電路形成一個(gè)開路，兩根導(dǎo)線作為歐姆表的兩個(gè)“表筆”，如圖1所示。

（2）進(jìn)行歐姆調(diào)零：短接兩個(gè)“表筆”，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流計(jì)指針指在滿偏位置。

3? ? 理論判斷，演示驗(yàn)證

3.1? ? 推導(dǎo)關(guān)系式

電源的電動(dòng)勢(shì)為9 V，電流計(jì)滿偏電流為100 mA，歐姆表的內(nèi)阻R■=■=90 Ω。設(shè)流過表頭的電流為I，待測(cè)電阻阻值為Rx，則根據(jù)閉合電路的歐姆定律E=I（R■+Rx），我們可以得到電流與待測(cè)電阻阻值的關(guān)系：I=（■） A。

3.2? ? 理論上的指針位置

當(dāng)Rx=0時(shí)，由關(guān)系式得到電流為100 mA，指針指向滿偏電流（100 mA）位置，將該位置標(biāo)度改成0 Ω。

當(dāng)Rx=30 Ω時(shí)，由關(guān)系式得到電流為75 mA，指針指向滿偏電流（100 mA）的■位置，將該位置標(biāo)度改成30 Ω。

當(dāng)Rx=90 Ω時(shí)，由關(guān)系式得到電流為50 mA，指針指向滿偏電流（100 mA）的■位置，將該位置標(biāo)度改成90 Ω。

當(dāng)Rx=270 Ω時(shí)，由關(guān)系式得到電流為25 mA，指針指向滿偏電流（100 mA）的■位置，將該位置標(biāo)度改成270 Ω。

將理論上的指針位置和標(biāo)度記錄在改裝示意圖上，如圖2。

3.3? ? 演示驗(yàn)證

分別用改裝好的歐姆表測(cè)量電阻箱，具體操作步驟和結(jié)果圖如下：

當(dāng)電阻箱阻值調(diào)至0（或?qū)伞氨砉P”短接），顯示指針指在表盤滿偏刻度上，如圖3左圖。

當(dāng)電阻箱阻值調(diào)至30 Ω，顯示指針指在表盤滿偏刻度的■上，如圖3右圖。

當(dāng)電阻箱阻值調(diào)至90 Ω，顯示指針指在表盤滿偏刻度的■上。

當(dāng)電阻箱阻值調(diào)至270 Ω，顯示指針指在表盤滿偏刻度的■上。

4? ? 總? 結(jié)

在教學(xué)中，教師應(yīng)以學(xué)生為主體，指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)物理中蘊(yùn)含的樂趣，不僅可以開拓學(xué)生的思維能力，還有助于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理，以實(shí)現(xiàn)最佳的物理學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[2]。本節(jié)內(nèi)容通過現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)手改裝教具演示教學(xué)，筆者認(rèn)為對(duì)于歐姆表原理的理解還有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）利用一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系改裝電表測(cè)量電阻原理更加清晰，增強(qiáng)了知識(shí)點(diǎn)的可信度;

（2）歐姆表表盤標(biāo)度左大右小、左密右疏的特點(diǎn)非常直觀;

（3）中值電阻、歐姆調(diào)零等重要概念的理解更形象。

參考文獻(xiàn)：

[1]人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心. 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3-1[M].北京：人民教育出版社，2016：63-64.

[2]徐進(jìn). 高中物理教學(xué)中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的策略[J].基礎(chǔ)教育，2017（05）：172.

（欄目編輯? ? 王柏廬）