讓合作探究走進復習課堂

1 有關準備

老師預先將全班同學五人一組，分若干組，每組桌面上放置儀器有：電源(6V)、滑動變阻器(0~20Ω)、定值電阻(20Ω)、阻值約數十Ω的定值電阻各一個；電流表、電壓表各一只；開關、導線若干。

首先，引導學生回顧了電阻的相關知識：如電阻的定義、符號、單位，影響電阻大小的因素；滑動變阻器改變電路電阻的原理、連接方法、元件符號。

其次，引導學生回顧一個實驗，即“伏安法”測電阻，復習“伏安法”測電阻的原理、電路圖如圖1所示。學生依據電路圖連接實物圖，著重指出實驗注意事項，認真討論滑動變阻器在電路中的作用。

2 合作探究

在此基礎上，引導同學動手操作、實踐測量，并依據歐姆定律，實際計算出R_x的阻值。

老師接著問：如果現實中缺少電流表，該如何測量未知電阻R_x呢?

學生馬上想到“串聯電路電流處處相等”，于是就想到如圖2所示的設計方案。

學生代表解釋說：如圖2所示，先用電壓表測出R₀兩端的電壓U₀；再測出R_x兩端電壓U_x。先依據I=U₀/R₀，計算出通過R₀的電流I，由于R₀與R_x串聯，故通過R₀的電流也就是通過R_x的電流，利用歐姆定律：

R_x=U_x/I_x=U_x/(U₀/R₀)=U_xR₀/U₀。

待闡述完畢，各組根據該同學的講述，選擇桌面上的儀器，實際操作。教師適時點撥，利用滑動變阻器，再測量兩組數據，實現多次測量求平均值從而減少誤差，并與已測得的R_x比較，驗證該辦法的正確。

一陣忙碌之后，老師又問：若缺少電壓表呢?

諸多學生馬上想到：一定能利用“并聯電路各支電壓相等”來完成。

各組學生積極投入到設計、實驗中。不一會兒，有學生發(fā)言道：

如圖3所示，先用電流表測出通過R₀的電流I₀，再用電流表測出通過R_x的電流l_x，由于R₀與R_x并聯，根據歐姆定律和并聯電路的特點，推算出：R_x=U_x/I_x=U₀/I_x=I₀R₀/I_x。

學生馬上投入實踐探究中，經實際測量并與已測R_x比較，該同學方法正確。

接著，教師見同學探究積極性高，乘勝追問道：上述方法2、3我們都進行了兩次測量，并利用串、并聯電路特點，利用歐姆定律測出了R_x的值。下面大家開動腦筋，能否僅連接一次，有效利用前面的經驗也可以測量出R_x的值呢?

五組學生都積極投入探究之中，教師適時巡視點撥，一會兒工夫，探究成果出來了：

學生1：方法如圖4所示，學了閉合時，R_x短路，電路僅有R₀工作，故電流表此時的示數是通過R₀的電流即I_合。根據歐姆定律，電源電壓為：U=I_合R₀；當S斷開時，○A的示數是通過R_x和R₀的電流，即I_斷，故此時電源電壓為

U′=I_斷(R₀+R_x)。

由于前后電源電壓不變，卻

I_合R₀=I_斷(R₀+R_x)，所以

R_x=R₀(I_合-I_斷）/I_斷。

學生2：如圖5所示，當開關S閉合時，電路中僅R_x工作，○V的示數為R_x兩端電壓U_合；當S斷開時，R₀與R_x串聯，○V的示數為R_x此時分得的電壓U_斷，根據串聯電路特點，此時R₀分的電壓為U₀=U-U_斷，故通過R₀的電流為：

I₀=（U_合-U_斷）/R₀。

即此時通過R_x的電流，故R_x的值為：

R_x=U_斷R₀/(U_合-U_斷)。

之后，學生紛紛發(fā)言，各組開始展示自己的探究成果。

學生3：如圖6所示，當開關S斷開時，○A的示數是通過R₀的電流I_斷；S閉合時，R₀與R_x并聯，○A的示數是R_x與R₀的總電流I_合；由于電源電壓不變，根據并聯電路特點與歐姆定律得：

R_x=U/(I_合-I_斷）=R₀I_斷/（I_合-I_斷）。

學生4：如圖7所示，由于R₀為滑動變阻器，且阻值為0~20Ω，所以，當滑片P在a端時，○A的示數是通過R_x的電流I_a；當滑片P滑到b端時，○A的示數是通過R_x與R₀的電流I_b；由于電源電壓不變，故有：I_aR_x=I_b(R_x+R_大）。

所以R_x=I_bR_大/I_a-I_b)。

學生5：如圖8所示，開關閉合后，滑片P在a端時，○V為R_x兩端電壓，即電源電壓為U_a；當滑片P滑至b端時，由于R_x與R₀串聯，此時○V僅為R_x分得的電壓U_b，根據串聯電路特點和歐姆定律得：R_x=U_bR_大/（U_a-U_b)。

老師總結說：電路計算題關鍵是根據電路中開關的斷開和閉合正確判斷電流的流向，從而得出用電器(電阻)的串、并聯情況，然后根據串、并聯電路特點和歐姆定律靈活解決電學有關計算問題。同學們，只要掌握方法，牢記規(guī)律一定沒有解決不了的問題。

一節(jié)復習課，緊緊圍繞“電阻”的相關知識，將學生分組探究，有效地復習了歐姆定律和串并聯電路特點，并實際操作，反復驗證，對本章節(jié)的“一定律”、“一規(guī)律”、“一實驗”作了詳盡回顧，既培養(yǎng)了學生自主探究，分組協作的能力，又激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識，并體驗了成功的幸福，為中考沖刺復習開辟了全新的面孔，很是值得同學和老師借鑒。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”