歐姆定律實驗的改進

歐姆定律是進一步學習電學知識和分析電路的基礎，是本章的重點。歐姆定律是實驗定律，教材通過具體的任務，引導學生學習科學探究的方法，進一步體驗科學探究的全過程。本節內容綜合性強，教學時應十分重視科學方法教育，重視科學研究的過程，讓學生在認知過程中體驗方法、學習方法，了解得出歐姆定律的過程。因此，歐姆定律的探究實驗就成為理解，I、U、R三者之間關系的基石。但是許多老師在進行教學過程中能很好的運用歐姆定律來解決一些電學計算題也能運用歐姆定律來解決實際生活問題。但是如何重現偉大物理學家歐姆發現這一規律的過程卻顯得有些不足。我認為蘇科版的探究歐姆定律的實驗設計有一些瑕疵，不能精確重現歐姆定律，為此我對探究歐姆定律進行了如下改進：

一、將定值電阻改用電阻箱進行實驗

絕大部分老師在進行蘇科版歐姆定律實驗教學時常常有這樣的一個困惑，定值電阻標有10歐姆，在進行實驗時定值電阻的阻值卻不準確，給歐姆定律實驗帶來了一些不必要的麻煩。我認為定值電阻不準確的原因是：定值電阻出廠時是很精確的，但是由于學校購置后存放在實驗室的條件不好，另一方面定值電阻存放時間過長，現在實驗室中的定值電阻還是八十年代的產品。所以有些定值電阻的接線柱上面已氧化，電阻線也發生了化學變化，常見的10歐姆的電阻只有8歐姆左右。學校的實驗經費有限，不可能每年都購買新的定值電阻。另外在研究電流與電阻的關系時，要多次改變定值電阻的阻值，多次改變所連的電路，浪費了許多實驗時間。為此我嘗試用電阻箱來代替定值電阻進行實驗，效果顯著。一方面電阻箱電阻線在箱內，不易氧化。另一方面電阻箱內電阻的精確度高，一般實驗室用的J2362-1電阻箱的誤差為0.1歐姆，大大高于定值電阻的精確度。另外在進行研究電流與電阻的關系時，要多次改變定值電阻的阻值，利用電阻箱進行實驗就不必重復拆線連線，節省了許多實驗時間，大大提高了課堂效率，讓學生在課堂上有更多的時間來提高自己的知識技能。

二、電源由干電池組改為學生電源

這個探究歐姆定律的實驗在書本上用干電池組進行學生實驗，但是使用時由于干電池使用時間較長，干電池內部會發生化學變化，干電池的電阻會發生變化，對實驗的操作會產生影響。即使用了三節干電池，定值電阻兩端的電壓不一定達到3伏。另外從環保的角度分析，一學期電學內容的學習，學生至少要進行三次電學學生實驗。如果大量使用干電池作為電源進行實驗，一個中等規模的初級中學會產生一千多個廢舊電池，一方面大量浪費了學校有限的辦公經費，另一方面學校對廢舊電池處理不當，對周圍環境會產生嚴重影響。綜合上述考慮，我認為用學生電源來替代干電池，學生電源干凈污染少，還可以避免干電池內阻對實驗的影響。當然學生電源并不是沒有缺點，學生電源如果使用不當對人身安全有危險。我認為今后物理老師進行電學物理實驗時，盡可能使用學生電源，只要安全措施恰當，學生電源是進行歐姆定律和其他電學實驗最好的電源選擇。

三、導線由接線端帶叉口的導線改為兩端是鱷魚夾的導線

學生在進行歐姆定律實驗時連七根線，學生在連接電路時，經常不能捏緊螺母，造成接觸不良，實驗效果較差，為了提高學生做歐姆定律實驗的效率，我校在進行歐姆定律實驗時，用鱷魚夾來代替帶叉口的導線。可節省連接導線的時間，我做過調查，學生用鱷魚夾代替帶叉口的導線連接電路后，連接歐姆定律實驗電路圖的時間大大的提高了。另一方面連接電路的成功率由原來的50％提高到80％左右，減少了一些不必要的檢修時間。節省了實驗操作時間，增加了學生進行探究的時間。另外為了提高實驗的精確度鱷魚夾最好用銅制，導線改用較粗的銅導線，在導線與鱷魚夾連接處應用錫焊或銀焊，這樣導線與鱷魚夾不易脫落。焊接處應加一根橡膠管加以保護，這樣同學們在使用時不易折斷，盡可能提高實驗的成功率和精確度。有些老師認為實驗存在誤差可以證明實驗的真實性，其實這種觀點是不科學的，在以前實驗環境較差、實驗器材精確度不高，在這種情況下誤差較大也是正常的。但是現在無錫地區經濟基礎較好，各校都在進行現代化實驗改造或已經完成現代化實驗改造。如果此時實驗誤差較大，這與物理老師的嚴謹，對科學的一絲不茍的精神是不相符的。

四、數據處理時采用整數

為了更迅速地通過整理數據得到實驗結果，我們在實驗中盡可能使數據計算起來更簡便，在研究電流跟電壓的關系時，電壓值可成整數倍變化，如1v、2v、3v或2v、4v、6v；在研究電流與電阻的關系時，同樣可使電阻值成整數倍變化，如5Ω、10Ω、15Ω或10Ω、20Ω、30Ω。填入表格，讓學生很快得到電流與電壓成正比，電流與電阻成反比。大大節省探究時間。

通過以上的實驗改進，我相信各位老師在進行歐姆定律實驗的過程中會更加方便，更加得心應手。