比较法在初中电学实验复习课中的应用①

宋颖英

(江苏省太仓市浮桥中学，江苏　太仓　215434)

①本文系“江苏省太仓市吴志明正高级教师工作室”的研究成果之一.

比较法在初中电学实验复习课中的应用①

宋颖英

(江苏省太仓市浮桥中学，江苏太仓215434)

①本文系“江苏省太仓市吴志明正高级教师工作室”的研究成果之一.

摘要：怎样提高初中电学实验复习课的实效？“比较法”是行之有效的教学方法，学生通过比较，分析实验异同，理解实验本质.实验故障是电学实验中常见的问题，通过比较故障产生的原因，设计并分类做好故障实验，可以提高实验专题复习课的实效，提升学生实验综合能力.

关键词：初中物理；比较法；电学实验；实验故障

所谓比较法，就是比较几个事物之间的相同点和不同点的方法，找出它们相联系的地方.在实验复习课用比较法教学可以使知识融会贯通，开拓学生的思维，并培养学生的知识迁移能力.初中电学实验是中考的重点和难点，主要有欧姆定律、伏安法测电阻、测小灯泡电功率三个重要实验.很多学生在这一环节的学习中，对实验探究、故障分析等具体问题，感到无从下手.因此，做好这三个实验，用比较法分析实验目的、滑动变阻器在实验中的作用、多次测量目的异同，能使学生更好地理解实验和规律.笔者结合课堂教学实践，从以下几方面谈比较法的具体应用.

1比较实验异同，理解实验本质

1．1比较实验电路图

图1

初中电学实验专题所用的电路图基本相同.欧姆定律、伏安法测电阻的电路图如图1所示.伏安法测小灯泡电阻、测小灯泡电功率实验则将图1中的定值电阻R换成小灯泡.

1.2比较实验目的、方法和原理

1.3比较滑动变阻器的作用

滑动变阻器作为电路中的重要组成部分，在这三个实验中，它的作用有以下相同点：

(1) 实验前，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大端，起保护电路的作用.

(2) 通过改变滑动变阻器接入电路中电阻的大小，改变电阻(或小灯泡)两端电压的分配，进而改变电路中电流的大小.

由于三个实验的目的不同，滑动变阻器的作用有以下不同点：

(1) 欧姆定律实验中，滑动变阻器的作用是通过改变电阻两端电压值，获得多个与电压值相对应的电流值，探究电流跟电压的关系；控制电阻两端电压不变，获得多个与电阻值相对应的电流值，探究电流跟电阻的关系.

(2) 伏安法测电阻实验中，滑动变阻器的作用是改变电阻两端电压，改变电路中的电流，获得多个电阻的测量值，用多次测量取平均值的办法，测出电阻值.

(3) 测小灯泡电功率实验中，滑动变阻器的作用是改变小灯泡两端电压，使之在U实>U额、U实=U额、U实

1.4比较“多次实验”的达成目的

2比较故障原因，理解故障实质

实验中发生故障是在所难免的，关键在于发生故障后能否分析原因，排除故障，使实验顺利进行.近年中考电学实验试题中的故障分析频频出现，教师在电学实验复习教学中，比较不同故障产生的原因，总结一些共性的实验故障问题和一些特殊的故障问题，可让中考实验故障分析体现在平时的学习中.

2.1示数异常性故障

图2

以这三个实验的基本电路图2为例，接通电路后，经常出现的相同故障有：(1) 电流表有示数，电压表无示数；(2) 电流表无示数，电压表有示数；(3) 电流表无示数，电压表无示数.

初中学生理论分析能力较弱，如果没有实验基础，让学生做故障分析，超越了学生认知规律，难度较大.因此，针对这三个问题，笔者在实验电路连接正常的情况下安排了以下三个故障实验：

(1) 拿去小灯泡，换接导线(如图3)，即相当于小灯泡短路.

闭合开关会发现：电流表有示数，小灯泡不亮，电压表无示数.引导学生分析：电流表与电源仍构成回路，小灯泡因短路而不亮，电压表相当于在测一段导线两端的电压，由欧姆定律U=IR可知，当导线的电阻约等于0时，导线两端的电压也等于0，所以电压表没有示数.

(2) 拿去小灯泡(如图4)，即相当于小灯泡断路.

闭合开关会发现：电流表无示数，小灯泡不亮，电压表有示数，且约等于电源的电压.引导学生分析：电压表与电流表在同一回路中，由于电压表的电阻很大，所以电流表几乎无示数；小灯泡开路不亮.电压表的“+”接线柱与电源的正极是相通的，“-”接线柱与电源的负极是相通的，此时测的是电源的电压.

(3) 拿掉滑动变阻器(或开关或电流表)，即相当于滑动变阻器(或开关或电流表)开路.

闭合开关会发现：电流表和电压表均无示数.引导学生分析：滑动变阻器(或开关或电流表)开路，整个电路就断开了，电流表和电压表均无示数.

2.2仪表接错性故障

初中学生初学电学实验，有时仪器接错却发现不了，导致出现一些“奇怪”的实验现象无法解释.因此，笔者在复习课中有目的地指导学生模拟仪器接错，让学生通过错误的经历体会故障，学会分析故障.

(1) 电压表错接在滑动变阻器的两端

如图5所示，闭合开关时会发现：在向右调节滑动变阻器的滑片时，灯泡变亮了，电压表的示数却减小了；在向左调节滑片时，灯泡变暗了，电压表示数却增大了.

(2) 电流表和电压表交换了位置

如图6所示，闭合开关时会发现：电流表无示数，灯泡不亮.电压表的“+”、“-”接线柱仍能够分别与电源的正极和负极相连接，相当于在测电源的电压，所以有读数，且约等于电源电压.

总之，在物理电学实验复习课中运用比较法教学，对教学重难点的突出，具有非常重要的作用，能使一些不容易直接从理论上理解的问题变得简单而直观.通过这样的比较和思考，可以加深学生对实验的理解，提升学生处理实验故障的能力，从而提高物理实验复习的实效.

参考文献：

[1] 教育部基础教育司.走进新课程[M].北京：北京师范大学出版社，2002.

[2] 金兰平.浅议上好初中物理复习课的策略[J].物理之友，2014，30(2).