“電阻測量”創新,
【--思想】
“電阻測量”這節內容是部分電路、閉合電路歐姆定律,串并聯電路等知識的具體綜合應用,即既有聯系實際的意義,又能培養學生動手操作能力和分析能力,故可給學生提供足夠的運用知識、分析和解決問題的機會,為此,在這節課的教學中,筆者根據建構主義,sts教學理念,進行了大膽的創新改進,在保持教學內容基本不變的前提下,特意把“電阻測量”的課題改為“電阻測量儀的設計”。精心地為學生營造了一種類似產品開發研制的學習情境和過程,讓學生學以致用,把物理知識與實際應用有機的結合起來。
本節課學生始終扮演了“工程師”的角色,在教師的引導下,自覺地卷入設計、分析、驗證和改進的研究中,仿佛已走向了未來的工作崗位,在科研部門工作一樣,這樣不僅使學生學到的知識得以鞏固、擴展與升華,而且還激發了其創新意識,培養了創新精神和合作精神,提高了實踐能力,也有助于形成關心社會、關心技術的正確科學觀。
本節課教學主線為:
【教學過程設計】
一、導入新課
1.提問:電阻定律、部分和閉合電路歐姆定律的公式分別是什么?并指出三個公式中相同的物理量是什么?(電阻)
2.觀察:用視頻投影儀把微機或電視機主電路板投影到大屏幕上,讓學生觀察其上各種不同的電阻,使其明確電阻是最常用的電子元件,應用很廣,并問如何知道其阻值(測量)
3.導入:在實際應用中,經常需要知道電阻的阻值,那么,我們能否設計一個測量電阻的儀器呢?
二、設計方案
1.點拔:可運用已學過的知識(如上述三定律)進行研究,請寫出原理,測量方法,有電路的要畫出電路圖。
2.設計:教師巡回指點,選擇較好的方案填入下表
方案
原理
方法
電路
電阻定律法
測出、查代入計算
伏安法
測出u、i代入計算
歐姆表法
i與r一一對應,電流表刻度上標上r的值,即可真接讀數
三、可行性論證
1.電阻定律法:雖然不需要電路測量,但只能測量金屬導體的電阻,實用范圍大大受限,故作為電阻儀的方案不可選。
2.伏安法:
(1)元件購置:引導學生分析,用這種方案需要哪些元件?目前市場有無?價格如何?最后得出結論:貨源充足,價格合理。
(2)實際操作:本實驗特意采用同一較小的電阻用兩種不同的測量方法,使測量后計算結果不同,專門為學生創設了發現新問題的機會,激發其思考。
①實驗儀器:待測電阻為10ω,額定電壓為4.5v,6v蓄電池,電壓表(0-3-6v)內阻(3kω,6kω),電流表(0-0.6-3.0a)內阻(0.5,0.1ω),滑動變阻器(0-10ω),開關。
②實驗要求:分組進行;分別用兩種方法,測量、計算并比較;實驗中要注意觀察各表的變化情況;教師對儀器、量程選擇不作指導。
③實驗發現:(教師引導提問、共同總結)
發現一:測量值與真實值不完全一樣。
發現二:兩種方法測量值不一樣。
發現三:同一種方法,電表選不同量程測量值不一樣。
(3)誤差分析:根據學生在實驗中發現的問題,在教師引導下進行分析,得出內外接法,并引導學生進行誤差分析,討論并總結如下表:
接法
內接法
外接法
電路分析
由于安培表內阻的分壓使用伏特表讀數偏大
由于伏特表內阻的分流使安培表讀數偏大