优化教学策略 提升高中物理电学实验教学实效

孙 平

(江苏省淮阴中学教育集团淮安市新淮高级中学 223001)

高中物理电学实验不仅能加深学生对所学知识的理解，而且能很好的提高学生分析问题的能力，在高考中占有重要地位.为使学生真正的掌握电学实验知识，不断提高学生的分析问题以及实验能力，应做好以往教学经验总结，对相关教学策略进行优化，不断提高电学实验教学效率，使学生彻底攻克这一电学的重要知识点.

一、鼓励思考，深化理解

众所周知，高中物理电学实验设计的知识点较多，不仅要准确记忆，更要深刻理解.然而传统教学中部分教师给学生所留的思考时间不多，或直接告知学生结论.学生只是死记硬背，不求甚解，解题时无法灵活应用所学.为避免上述情况的出现，一方面，授课中为学生讲解实验原理，而后给学生专门留下思考的时间，鼓励学生根据实验原理认真思考，分析不同电学实验情境下的实验误差，设计最佳的实验方案.另一方面，鼓励学生认真总结相关的实验结论，并尝试着进行推导，搞清楚实验结论的来龙去脉，使学生深入理解，避免死记硬背.

在讲解电压表、电流表改装实验时，要求学生认真回顾电压表与电流表的工作原理，详细介绍灵敏电流表的性能，而后要求其分析改装的具体思路，并总结相关的结论，给动手进行实验操作奠定基础.学生经过认真思考，认为改装电压表用串联一个分压电阻.改装电流表时应并联一个分流电阻.并分别根据串联以及并联电路特点，计算出所要串联与并联的电阻大小.最终经过学生认真的思考，认为改装电压表时应串联的电阻R=(U-Ug)Rg/Ug，此时电压表的内阻RV=Rg+R.改装电流表时需要并联的电阻大小R=IgRg/(I-Ig)，此时电流表的内阻RA=RgR/(R+Rg).

电学实验教学中使学生在明确实验原理的基础上，引导学生自己推导相关的结论，不仅能加深其印象，而且有助于其更好的理解.实践表明，学生在遇到电表改装实验问题时，都能够准确的解答，很好的提高了电学实验教学效率.

二、加强训练，夯实所学

为提高学生的电学实验能力，授课中应注重对学生进行训练，使学生牢固掌握所学，积累相关经验，能够具体问题具体分析，灵活解答物理电学实验习题.一方面，认真汇总近年来的高考试题，并对高考试题分门别类，结合高中物理实验教学进度，选择代表性的实验习题，对学生进行针对性的训练，要求学生分析作答.另一方面，引导学生做好训练的总结，总结相关的经验和不足，通过积极向其他学生或教师请教，及时弥补电学实验知识的薄弱点，掌握电学实验解题技巧与方法，遇到类似的习题，能够迅速找到解题突破口，真正的夯实所学.

为使学生牢固掌握伏安法测电阻的实验知识，给出以下习题，对学生进行训练：使用一内阻约为1000Ω的电压表，内阻约为20Ω，量程为3mA的电流表.测量一未知电阻的大小，分别设计如图1甲、乙所示的电路，并做出对应的U-I图像如图1丙、丁所示：

(1)请判断电路图1甲测得的数据做出的U-I图像应为：____.

(2)请分析电路图____测得的结果较为准确.则可求出电阻的测量值Rx=____Ω，则Rx的测量值____实际值.

该题目对学生的分析问题的能力要求较高.对比所用的两个电路可知，图1甲电路电阻的测量值偏小，对应图像的斜率偏小，因此其测得数据对应的U-I图像为图1丁.根据图1丁不难估计电阻Rx的测量值在1000Ω左右.其远大于电流表的内阻，因此电流表用内接，使用图1乙电路进行测量，而该电路图对应U-I图像是图1丙，则根据数据不难求出Rx=1.1×103Ω因测得的值中包含电流表的内阻，因此该至大于实际值.通过该题目的训练，使学生对伏安法测电阻的实验知识有个更深刻的理解.

三、注重创新，拓展思维

高中物理电学实验教学中应注重创新实验情境，不断拓展学生的实验思维，提高学生解答电学实验习题的灵活性，真正的做到以不变应万变.一方面，注重对学生所学的电学实验进行分析与整合，创设新的实验情景，巩固学生所学的同时，使学生能够积极动脑，寻找解题的思路与方法，拓展其思维的同时，给其解答类似的实验问题带来良好启发.另一方面，鼓励学生养成善于向其他学生学习的良好习惯，围绕新颖的实验问题情境，注重与其他学生积极的探讨，吸取他人的优点，借鉴他人分析电学实验的思路，抱着持续学习的心态认真的学习，不断提升分析新颖电学实验的能力.

为拓展学生思维，创设以下新颖的实验情景，要求学生分析解答：为测量金属丝的电阻率ρ.将一段粗细均匀的金属丝拉直并固定在带有毫米刻度尺的木板上，使用多用电表粗测电阻丝的电阻Rx约为5Ω.可使用的实验器材有：电流表A1(量程300mA，内阻r1=5Ω)，A2(量程600mA，内阻r2约为1Ω)；电压表V(量程20V，内阻r3约为3kΩ)；滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流1A)，R2(0～250Ω，额定电流为0.01A)；电源E(电动势3V，内阻较小)，导线开关若干.经测量金属丝的直径d=2.150mm.

(1)实验中要求多测几组数据，请绘制测量电路原理图，写出对应表达式Rx=____，表达式中各物理量的含义分别为：____.

(2)如果用d表示金属丝的直径，L表示金属丝的长度，Rx为金属丝的电阻值，则该金属电阻率ρ=____.

根据所学的实验知识进行分析，滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器选择阻值较小的R1，给出的电压表量程太大，因此不能使用，可将A1当做电压表使用，对应的电路图如图2所示.

由欧姆定律可知，Rx=I1r1/(I2-I1)，其中I1、I2分别为电流表A1、A2的示数，r1为电流表A1的电阻.又因为Rx=ρL/S.联立得到ρ=πd2Rx/4L.通过该实验题目，不仅巩固了学生测量电阻实验知识，而且较为新颖很好的拓展了学生的思维.

综上所述，高中物理电学实验不仅能很好的激发学生的学习兴趣，而且有助于学生深刻理解所学.为使学生牢固掌握电学实验，灵活分析与解答相关实验问题，应做好教学策略的优化，既要鼓励学生积极思考，又要对学生加强训练，尤其应注重创新实验情境，进一步拓展学生的实验思维.