關于電阻的串聯和并聯探究實驗的幾點嘗試

一、關于電阻串聯或并聯阻值變化的探究

（1）提出問題。教師先通過播放“天宮”一號飛天、電子產品電路、南方雪災電力工人搶修電線等視頻，增強學生的感性認識，建立起物理與生活的聯系，對學生順利地理解研究電阻串聯、并聯及其應用不僅有理論價值，而且有實際意義。接著教師因勢提出生活中經常遇到的這種情況：接一只電燈導線不夠長了，怎么辦？學生回答串接一段導線。如果接的電器比較大，手邊沒有更粗的導線，只有一些足夠長的細導線，怎么辦？學生會回答把幾根細線擰在一起并列使用。教師繼而又問：每根導線都有自己的電阻，導線串并聯就相當于把電阻絲串聯或并聯起來，總電阻比其中一根電阻絲的阻值是大了還是小了？

（2）猜想與假設。教師演示兩根電阻絲串接在一起，學生猜阻值會增大。教師問猜想依據，生會回答兩根電阻絲串聯相當于在材料和橫截面積不變時，增加了導體的長度，所以電阻大了；并聯相當于在材料和長度不變的時候增加了導體的橫截面積，所以電阻變小了。

（3）設計實驗驗證。教師問：同學們猜想有理有據，能不能設計實驗驗證你的猜想呢？生說可以依據電阻對電流的阻礙作用，把電阻接在電路中，在電壓不變時阻力越大電流就越小，阻值小的電流就越大。教師繼續追問：電流的大小怎樣能看出來呢？學生回答可以在電路中串一個小燈泡觀察亮度，還可以串接一個電流表。

（4）進行實驗。學生說出器材并設計連接電路，組成了一個由電源、開關、滑動變阻器、電流表與5歐姆的電阻圈串聯組成較簡單的串聯電路（可以串聯一只小燈泡），閉合開關觀察并記下電流表的示數（第一次示數）。接著斷開開關，原器件不變，串聯一個10歐姆的電阻，閉合開關前學生說出示數變化（實驗結果預設）。閉合開關觀察示數（第二次示數）果然如預設的那樣；接著把10歐姆的電阻取下改成與5歐姆的電阻并聯，讓學生說出示數與第一次比變化情況（預設實驗結果），閉合開關觀察電流表示數（第三次）。

（5）分析比較三次數據說結論。讓學生分別比較一次和二次實驗及一次和三次實驗數據，說出兩個電阻串聯或并聯總電阻比分電阻大還是小的結論。

二、關于串聯電阻阻值是多少的實驗探究

（1）提出問題。既然串聯電阻總電阻比任何一個分電阻都大（上個實驗的結論），那么兩個電阻串聯后阻值到底是多大呢？

（2）猜想與假設。學生猜想一個5歐姆和一個10歐姆的電阻串聯相當于一個15歐姆的電阻。

（3）設計實驗驗證。兩個電阻串聯阻值是多大？學生采取假設猜想成立繼而驗證猜想的思想，還是依據電阻的阻力作用，先在電路中接一個5歐姆和一個10歐姆的電阻串聯觀察記下電流表的示數，再用一個15歐姆的電阻代替那個5歐姆和10歐姆的電阻（即把5歐姆和10歐姆的電阻取下換上15歐姆的），觀察記下電流表示數，如果電流表示數與換上之前相同，則說明猜想成立。指明此種方法為等效替代法。

（4）進行實驗。按上述設計思路連接電路進行實驗，可以再換幾個不同的電阻多做幾次實驗。

（5）分析數據說結論。幾個電阻串聯，總阻值等于各分電阻之和，再列出字母表達式。

（河北省隆化縣郭家屯中學）