“電阻教學”中幾個實驗的設計

高漣霞

(南京金陵匯文學校 江蘇 南京 210036)

電阻作為蘇科版物理教材第十四章歐姆定律中的第一節(jié)內(nèi)容，能否理解到位，是學生進一步學習歐姆定律的關鍵.其主要內(nèi)容包括導體電阻概念的得出,影響導體電阻大小因素的研究.由于電阻的概念較為抽象，是學生學習過程中的難點，而影響導體電阻大小因素的研究既讓學生進一步加深對電阻的了解，又給學生創(chuàng)設了經(jīng)歷實驗探究過程的機會，是本節(jié)課的重點.

針對初中學生的思維特點，考慮到學生的認知規(guī)律.盡可能給學生直觀、具體的感受進而加深對知識的理解，實驗就顯得尤為重要.

1 “嘗試改變電路中電流的大小”學生實驗設計

“嘗試改變電路中電流的大小”實驗是學生認識電阻的開始，這個實驗作為一個“任務驅動”，是一個精彩的引入，為電阻的學習打下基礎.

很多教師發(fā)現(xiàn)，實驗過程中所需的金屬絲并不好找，很多常見的金屬絲連入電路時，由于電阻太小，無法改變電路中電流的大小，燈的亮度也幾乎沒有什么變化.

在實驗過程中最好選擇電阻不同的金屬絲，并結合影響電阻大小的因素，盡量選擇長度、橫截面積、材料不同且電阻大小不同的金屬絲.可以選用學生考試涂卡用的2B鉛筆芯(取材簡單、學生自帶，更有利于激發(fā)學生的興趣)，雖然不是金屬，但對于改變電路中的電流效果很明顯，在實驗中完全可以采用.還可以用銅絲，其電阻小，接入后可以讓學生感受某些金屬絲對電路中的電流影響很小.還可以找一些電阻比較大的金屬絲，如電熱毯或電爐中的電熱絲.有了三種不同導體的接入，學生對于不同的導體對電流阻礙作用不同就能夠留下深刻的印象，有利于學生對電阻的認識.

2 “水管對水流的阻礙類比導體對電流的阻礙”演示實驗設計

《物理課程標準》中沒有明確提出要求學生掌握電阻的概念，因此教材中沒有對電阻下嚴格的定義，只要求學生在應用中初步理解電阻的含義.但 “導體既然容易導電又怎么會對電流有阻礙作用呢？”這顯然超出了初中學生思考和理解的范圍，會成為學生學習過程中一個難點.針對初中學生的思維特點，用類比的方法讓他們既能理解又能接受.

如圖1所示,將三個相同的塑料瓶(水杯)瓶底開大小相同的孔，其中乙瓶底固定一根塑料管，丙的瓶底固定一根型號不同的塑料管(可在丙的塑料管內(nèi)滴入少量液態(tài)萬能膠，膠干后可在塑料管內(nèi)形成一層薄薄的涂層)，三個塑料瓶中倒入同樣多的水.請三位學生到前面演示.一位用手堵住甲的出水口,另兩位都將乙、丙塑料管口向上防止水流出.三人同時松手，讓水流出.可以看到甲瓶中的水流出最快、乙次之、丙最慢.通過這樣一個直觀而形象的演示實驗，學生能夠感受到塑料管能讓水通過，但通過時，還對其中的水流產(chǎn)生了一定的阻礙作用；不同的塑料管對水的阻礙作用不同.由此來類比導體可以讓電流通過，但通過的同時也會對電流產(chǎn)生阻礙作用.不同的導體對電流的阻礙作用不同.

圖1

演示器材制作方法：用火燒之后的鑷子作為打孔工具，將普通的塑料杯子底部扎出孔，用萬能膠將塑料管固定在杯底，將塑料管口豎直向上，沿著管壁滴加少量液體萬能膠，豎直放置塑料管10 s左右，塑料管不宜粗，以內(nèi)徑5 mm左右為宜.

3 “探究影響導體電阻大小的因素”學生實驗設計

很多學校做演示實驗.為了能夠使學生更充分地體驗實驗過程，讓每個學生都有動手的機會，筆者利用廢舊物品自制實驗器材，設計出如下學生實驗.

圖2所示是一套自制的實驗器材.找一塊泡沫塑料板作為插線板，用導線上的插片作為接線柱，取出電熱毯中的導線，去除塑料絕緣皮后就可以得到一段電阻較大的導線，截取20 cm長的導線對折后擰成一股線作為導線a，再截取10 cm的導線作為導線b，截取20 cm長的導線作為導線c，最后截取一段10 cm長的銅絲作為導線d，這樣一套簡易的學生實驗器材就制作完畢.

圖2

學生經(jīng)歷實驗過程，感受電阻的大小與長度、橫截面積、材料的關系，有利于學生掌握電阻的.

在教學過程中，當碰到一些學生難以理解的知識點時，教師要多動腦、多動手，盡可能將一些抽象的知識用形象、具體的方式展現(xiàn)到學生面前，以加深直觀感受，幫助學生學習和理解.對于能激發(fā)學生的學習興趣，鍛煉學生的實驗能力，幫助學生更好地理解和掌握相關知識的重點實驗，則盡可能為學生創(chuàng)造機會，讓他們動手實驗.只要教師能多動手、多制作就能為學生上一堂生動、有趣的物理課.