巧借課本“說一說” 激發課堂“探一探”

摘要:本文以新課標中的教學理念對新教材中“多量程多用電表”的擴展性教學內容舉例分析，及其在教學中的如何應用。

關鍵詞:問題探究;多功能電表;原理

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2010)2(S)-0017-2

新課改已經在全國大部分地區展開，并取得了豐碩成果。在完善課改成功經驗的基礎上，各地方也逐步形成了各具特色的教學模式。在眾多模式中，教師怎樣培養學生的問題意識，怎樣引導學生自學質疑都是討論得較多的話題。但是，在實際的教學實踐中，師生常常為找不到合適的探究課題而苦惱!筆者在此就如何巧借新課標實驗教材中“談一談”、“探一探”欄目的教學感受與同仁商榷。

1 問題的緣起

普通高中課程標準實驗教科書，物理.選修3-1，第65頁“說一說”欄目，原題:“圖2.8-5是一個多量程多用電表的簡化電路圖。測電流和測電壓時各有兩個量程;還有兩個擋位用來測電阻。請談一談:…”面對這樣一個擴展性的教學內容，學生提出了如下的質疑:

為何表盤上測電流、電壓的刻度是均勻的，而測電阻時刻度就不均勻了?為何紅表筆反而接表內電源負極?為何多用電表要反刻度?為何說用多用電表只能粗略測電阻?為何通常多用電表內要有兩個電源?為何根據選擇量程要求，測量電阻時要使指針在刻度中央附近，測電流和電壓時要使指針指在滿刻度的處?為何說課本中給出的只是多用電表的示意圖，實際電路怎樣?如果電池用舊了，無法調零怎么辦?

筆者認為作為教師不僅要善于撲捉這樣的時機，更要推波助瀾，巧借“說一說”，激發學生的探究欲望。

問題的探究

利用課后，讓學生分組“說一說”、“探一探”;課堂上，讓每一組的代表充分展示，隨后師生一起分析與評判。

探究與點撥1:要清楚多用電表的工作原理，先讓我們回顧一下電流計(表頭)的工作原理:磁電式電流表的線圈處于均勻輻向磁場中，B的方向總與線圈平面垂直，安培力矩為MI=nBIS;線圈在轉動過程中，由于將游絲扭轉，同時受到游絲的反轉力矩MF=kθ的作用。當兩個力矩平衡時，線圈靜止，從而有nBIS=kθ，θ=nBIS/k=k′I。因為線圈的偏轉角θ與電流I成正比，所以電流表刻度均勻。

電流計的靈敏度C=θ/I=nBS/k，由此可知，除了盡可能減小摩擦阻力之外，還可以通過增加n、B、S和減小k來提高電流計的靈敏度。

探究與點撥2:多用電表是集電流表、電壓表和歐姆表等多表于一體，共用一個表頭(即“改頭換面”)。所以在使用多用表測量時，電流都要從電表的“+”插孔(紅表筆)流入，從“-”插孔(黑表筆)流出，這樣才能保證電表指針總從左向右偏轉，否則指針將反向偏轉而被打彎，損壞儀表。

探究與點撥3:設表頭內阻為Rg，滿偏電流為Ig，電源電動勢為E，內阻為r，調零電阻為R，由閉合電路歐姆定律得Ig=ERg+r+R，令Ro=Rg+r+R;當接被測電阻Rx時，有Ix=ERg+r+R+Rx=ERo+Rx，易看出Ix與Rx是非線性關系，它們間不成反比關系，即歐姆表是“反刻度，不均勻”。

探究與點撥4:多用電表的精度是由表頭精度即等級決定的，表頭等級(精度從低到高)常有2.5級、1.5級和0.5級(其中0.5級表頭是鏡像讀數)，用高等級多用電表測電阻還是很準確的，不要給學生造成誤解。我們常說只能粗測電阻，那是因為中學階段實驗室為2.5的低等級多用電表(即測量最大誤差不超過滿量程的2.5%);同時，Ix與Rx又是非線性關系，其表盤刻度不均勻，不便估讀，誤差就較大所以說歐姆表只能粗測電阻，要較準確測電阻就用伏安法，用惠斯通電橋測電阻就非常準確了。至此，學生還會問伏安法與惠斯通電橋測電阻問題，又為以后引發了新的探究課題。

探究與點撥5:以實驗室500型多用電表為例，當測低阻值(約小于1KΩ)電阻時，其內部電源為1.5V(如圖2.8-5中E1=1.5V);當測高阻值(大于1KΩ)電阻時，其內部電源為9.0V(如圖2.8-5中E2=9.0V)。之所以在換擋時要改變電源是為了能調零，即增大了中值電阻RV，提高了測高阻值的能力。

探究與點撥6:歐姆表刻度很不均勻，越向左越密，指針在中值電阻附近，誤差小，且中央刻度比較均勻便于估讀;而電壓表和電流表則在滿刻度處相對誤差較小。

探究與點撥7:課本中給出的只是多用電表的示意圖，實際電路根據型號不同，甚至不同廠家生產的都有差異，往往設有零點漂移補償電路(如圖2、3)，但工作原理是一樣的，這正是我們要學習的根本。

探究與點撥8:當電池用久了其電動勢E會下降，歐姆調零時指針就不會指在“0”歐姆處，這一現象稱為歐姆表的零點漂移，它給測量帶來一定的系統誤差。 往往設有零點漂移補償電路，如圖2。這樣，其內電阻就不會發生較大變化。

總之，探究的意義，不僅僅在于從所探究問題的本身中學生所能獲得多少知識;而是在于如何引導學生去發現問題和提高他們的質疑能力。正如愛因斯坦所說“發現一個問題比解決一個問題更重要”，同時探究源于學生的問題，更能點燃他們的情感，更能激發他們的探究欲望。

(欄目編輯趙保鋼)