關(guān)于《測量小燈泡的額定功率》的深度學(xué)習(xí)

張 玲

(湖北省武漢外國語學(xué)校 430056)

“深度學(xué)習(xí)”指的是在教師的引領(lǐng)下，根據(jù)學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”來確定學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生思維積極地參與學(xué)習(xí)，經(jīng)歷知識構(gòu)建的過程，核心素養(yǎng)獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程.學(xué)生的深度學(xué)習(xí)是建立在教師對學(xué)生的心理特點、學(xué)困原因、課程標(biāo)準(zhǔn)、考試說明等學(xué)情準(zhǔn)確的把握基礎(chǔ)之上的，通過教師專業(yè)的教學(xué)引導(dǎo)，讓學(xué)生經(jīng)歷有思維互動、有認(rèn)知漸進(jìn)、有批判質(zhì)疑、有素養(yǎng)提升的學(xué)習(xí)過程.

通過對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，同學(xué)們在《測量小燈泡的額定功率》中的疑惑點主要來自兩方面：(1)用伏安法測量小燈泡的額定功率有哪些需要注意的實驗細(xì)節(jié)；(2)常見其他測量小燈泡額定功率的方法有哪些.針對同學(xué)們的疑惑，在課堂中筆者通過實驗再現(xiàn)的方式引導(dǎo)學(xué)生對這個實驗進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，現(xiàn)整理如下：

一、伏安法測量小燈泡的額定功率

(1)實驗原理：P=UI

(2)實物圖：如圖1

圖1

(3)電路圖，如圖2

圖2

(4)元器件規(guī)格的選擇依據(jù)：

①電源的電壓要大于小燈泡的額定電壓；

②電流表的量程要大于小燈泡的額定電流；

③電壓表的量程要大于小燈泡的額定電壓；

④滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的額定電流，并且避免滑動變阻器處于阻值最大時，燈泡的實際電壓大于其額定電壓，以免燒壞燈泡.

(5)連接電路時的需注意：

①連接實物電路時，開關(guān)必須斷開，以免出現(xiàn)短路燒壞電表或損壞電源；

②電流表要串聯(lián)，電流要“正進(jìn)負(fù)出”，要根據(jù)燈泡的額定電流選擇量程；

③電壓表要并聯(lián)，電流要“正進(jìn)負(fù)出”，要根據(jù)燈泡的額定電壓選擇量程；

④滑動變阻器要串聯(lián)，要“一上一下”接入電路，閉合開關(guān)前要把滑片移到阻值最大處，以保護電路.

(6)滑動變阻器的作用：

①保護電路；

②改變小燈泡兩端的電壓，使它正常發(fā)光.

(7)實驗操作：

②調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)大于額定電壓(1.2倍的額定電壓)，記下電流表的示數(shù)；

③調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)小于額定電壓(0.8倍的額定電壓)，記下電流表的示數(shù).

(8)分析數(shù)據(jù)后得出實驗結(jié)論:

當(dāng)U實=U額時，P實=P額;小燈泡正常發(fā)光；

當(dāng)U實>U額時，P實>P額；小燈泡發(fā)光較亮；

當(dāng)U實

我校現(xiàn)行的教學(xué)內(nèi)容與課程體系不同程度地存在著與應(yīng)用型人才培養(yǎng)不相適應(yīng)的方面，除了課程門類和門數(shù)偏多、理論教學(xué)時數(shù)過多等外，最為嚴(yán)重的問題是傳統(tǒng)的以知識傳授為主的“學(xué)科導(dǎo)向型課程體系”依然起著主導(dǎo)地位，而能主動適應(yīng)地方經(jīng)濟社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求、以培養(yǎng)學(xué)生扎實的專業(yè)知識和較強的應(yīng)用能力為目標(biāo)的“專業(yè)導(dǎo)向型課程體系”尚未真正確立。因而，要破解此處難題，根本的途徑是要沖破傳統(tǒng)“精英教育”和“學(xué)術(shù)型”人才培養(yǎng)的學(xué)科教學(xué)內(nèi)容體系，改學(xué)科知識體系為專業(yè)教學(xué)體系，做到“面向?qū)嶋H”：即面向?qū)I(yè)需要實際、面向教學(xué)需要實際、面向?qū)W生需要實際。

小燈泡的亮度是由它的實際電功率決定的.

(9)處理數(shù)據(jù)時需注意：

①不能采用多次測量取平均值的方法計算小燈泡的額定功率，因為燈泡的額定功率必須是在額定電壓下測出的功率，不在額定電壓下測出的，不是額定功率.

②小燈泡的額定功率只有唯一的一個，但小燈泡的實際功率卻有很多個.

二、常見其他方法測量小燈泡的額定功率

1.伏阻法

請根據(jù)以下器材測量小燈泡的額定功率：額定電壓為U額的小燈泡、電源(電壓未知)、一個阻值R的定值電阻、一個滑動變阻器、一個電壓表、兩個單刀單擲開關(guān)和若干導(dǎo)線.請你設(shè)計出實驗的電路圖并寫出實驗的主要步驟及小燈泡額定功率的表達(dá)式.

解電路圖如圖3.

圖3

實驗步驟：

①閉合S2，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為U額.

②斷開S2，再閉合S1，保持滑片不動，記下電壓表的示數(shù)U；

小燈泡額定功率的表達(dá)式：

2.安阻法

請根據(jù)以下器材測量小燈泡的額定功率：額定電壓為U額的小燈泡、電源(電壓未知)、一個阻值R的定值電阻、一個滑動變阻器、一個電流表、兩個單刀單擲開關(guān)和若干導(dǎo)線.請你設(shè)計出實驗的電路圖并寫出實驗的主要步驟及小燈泡額定功率的表達(dá)式.

解電路圖如圖4.

圖4

實驗步驟：

②斷開S1，再閉合S2，保持滑片不動，記下電流表的示數(shù)I；

小燈泡額定功率的表達(dá)式：

3.等效替代法

請根據(jù)以下器材測量小燈泡的額定功率：額定電壓為U額的小燈泡、電源(電壓未知)、一個電阻箱、一個滑動變阻器、一個電壓表、三個單刀單擲開關(guān)和若干導(dǎo)線.請你設(shè)計出實驗的電路圖并寫出實驗的主要步驟及小燈泡額定功率的表達(dá)式.

解電路圖如圖5.

圖5

實驗步驟：

①閉合S1和S2，調(diào)節(jié)R1的滑片使電壓表示數(shù)為U額；

②斷開S2，閉合S1和S3，R1滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電壓表示數(shù)為U額；

②讀出此時電阻箱的阻值R，則R與小燈泡正常發(fā)光的電阻相等.

拓展練習(xí)：請根據(jù)以下器材測量小燈泡的額定功率：額定電流為I額的小燈泡、電源(電壓已知為U)、一個滑動變阻器、一個電流表、兩個單刀單擲開關(guān)和若干導(dǎo)線.請你設(shè)計出實驗的電路圖并寫出實驗的主要步驟及小燈泡額定功率的表達(dá)式.

圖6

解電路圖如圖6.

實驗步驟：

①閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑片使電流表示數(shù)為I額；

實踐證明，這種以“提升思維為核心 發(fā)展素養(yǎng)為目的”的深度學(xué)習(xí)深受學(xué)生們的喜歡，學(xué)生們在考試時答題的得分率明顯提高，很多學(xué)生在完成這個實驗時可以做到“一分不丟”，在提高分?jǐn)?shù)的同時使學(xué)生葆有學(xué)習(xí)的興趣，真正達(dá)到了復(fù)習(xí)課“溫故知新”的目的.