巧借課本“說一說” 激發(fā)課堂“探一探”

摘要:本文以新課標(biāo)中的教學(xué)理念對(duì)新教材中“多量程多用電表”的擴(kuò)展性教學(xué)內(nèi)容舉例分析，及其在教學(xué)中的如何應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:問題探究;多功能電表;原理

中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2010)2(S)-0017-2

新課改已經(jīng)在全國(guó)大部分地區(qū)展開，并取得了豐碩成果。在完善課改成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，各地方也逐步形成了各具特色的教學(xué)模式。在眾多模式中，教師怎樣培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，怎樣引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)質(zhì)疑都是討論得較多的話題。但是，在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中，師生常常為找不到合適的探究課題而苦惱!筆者在此就如何巧借新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)教材中“談一談”、“探一探”欄目的教學(xué)感受與同仁商榷。

1 問題的緣起

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書，物理.選修3-1，第65頁“說一說”欄目，原題:“圖2.8-5是一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電路圖。測(cè)電流和測(cè)電壓時(shí)各有兩個(gè)量程;還有兩個(gè)擋位用來測(cè)電阻。請(qǐng)談一談:…”面對(duì)這樣一個(gè)擴(kuò)展性的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生提出了如下的質(zhì)疑:

為何表盤上測(cè)電流、電壓的刻度是均勻的，而測(cè)電阻時(shí)刻度就不均勻了?為何紅表筆反而接表內(nèi)電源負(fù)極?為何多用電表要反刻度?為何說用多用電表只能粗略測(cè)電阻?為何通常多用電表內(nèi)要有兩個(gè)電源?為何根據(jù)選擇量程要求，測(cè)量電阻時(shí)要使指針在刻度中央附近，測(cè)電流和電壓時(shí)要使指針指在滿刻度的處?為何說課本中給出的只是多用電表的示意圖，實(shí)際電路怎樣?如果電池用舊了，無法調(diào)零怎么辦?

筆者認(rèn)為作為教師不僅要善于撲捉這樣的時(shí)機(jī)，更要推波助瀾，巧借“說一說”，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

問題的探究

利用課后，讓學(xué)生分組“說一說”、“探一探”;課堂上，讓每一組的代表充分展示，隨后師生一起分析與評(píng)判。

探究與點(diǎn)撥1:要清楚多用電表的工作原理，先讓我們回顧一下電流計(jì)(表頭)的工作原理:磁電式電流表的線圈處于均勻輻向磁場(chǎng)中，B的方向總與線圈平面垂直，安培力矩為MI=nBIS;線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，由于將游絲扭轉(zhuǎn)，同時(shí)受到游絲的反轉(zhuǎn)力矩MF=kθ的作用。當(dāng)兩個(gè)力矩平衡時(shí)，線圈靜止，從而有nBIS=kθ，θ=nBIS/k=k′I。因?yàn)榫€圈的偏轉(zhuǎn)角θ與電流I成正比，所以電流表刻度均勻。

電流計(jì)的靈敏度C=θ/I=nBS/k，由此可知，除了盡可能減小摩擦阻力之外，還可以通過增加n、B、S和減小k來提高電流計(jì)的靈敏度。

探究與點(diǎn)撥2:多用電表是集電流表、電壓表和歐姆表等多表于一體，共用一個(gè)表頭(即“改頭換面”)。所以在使用多用表測(cè)量時(shí)，電流都要從電表的“+”插孔(紅表筆)流入，從“-”插孔(黑表筆)流出，這樣才能保證電表指針總從左向右偏轉(zhuǎn)，否則指針將反向偏轉(zhuǎn)而被打彎，損壞儀表。

探究與點(diǎn)撥3:設(shè)表頭內(nèi)阻為Rg，滿偏電流為Ig，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，調(diào)零電阻為R，由閉合電路歐姆定律得Ig=ERg+r+R，令Ro=Rg+r+R;當(dāng)接被測(cè)電阻Rx時(shí)，有Ix=ERg+r+R+Rx=ERo+Rx，易看出Ix與Rx是非線性關(guān)系，它們間不成反比關(guān)系，即歐姆表是“反刻度，不均勻”。

探究與點(diǎn)撥4:多用電表的精度是由表頭精度即等級(jí)決定的，表頭等級(jí)(精度從低到高)常有2.5級(jí)、1.5級(jí)和0.5級(jí)(其中0.5級(jí)表頭是鏡像讀數(shù))，用高等級(jí)多用電表測(cè)電阻還是很準(zhǔn)確的，不要給學(xué)生造成誤解。我們常說只能粗測(cè)電阻，那是因?yàn)橹袑W(xué)階段實(shí)驗(yàn)室為2.5的低等級(jí)多用電表(即測(cè)量最大誤差不超過滿量程的2.5%);同時(shí)，Ix與Rx又是非線性關(guān)系，其表盤刻度不均勻，不便估讀，誤差就較大所以說歐姆表只能粗測(cè)電阻，要較準(zhǔn)確測(cè)電阻就用伏安法，用惠斯通電橋測(cè)電阻就非常準(zhǔn)確了。至此，學(xué)生還會(huì)問伏安法與惠斯通電橋測(cè)電阻問題，又為以后引發(fā)了新的探究課題。

探究與點(diǎn)撥5:以實(shí)驗(yàn)室500型多用電表為例，當(dāng)測(cè)低阻值(約小于1KΩ)電阻時(shí)，其內(nèi)部電源為1.5V(如圖2.8-5中E1=1.5V);當(dāng)測(cè)高阻值(大于1KΩ)電阻時(shí)，其內(nèi)部電源為9.0V(如圖2.8-5中E2=9.0V)。之所以在換擋時(shí)要改變電源是為了能調(diào)零，即增大了中值電阻RV，提高了測(cè)高阻值的能力。

探究與點(diǎn)撥6:歐姆表刻度很不均勻，越向左越密，指針在中值電阻附近，誤差小，且中央刻度比較均勻便于估讀;而電壓表和電流表則在滿刻度處相對(duì)誤差較小。

探究與點(diǎn)撥7:課本中給出的只是多用電表的示意圖，實(shí)際電路根據(jù)型號(hào)不同，甚至不同廠家生產(chǎn)的都有差異，往往設(shè)有零點(diǎn)漂移補(bǔ)償電路(如圖2、3)，但工作原理是一樣的，這正是我們要學(xué)習(xí)的根本。

探究與點(diǎn)撥8:當(dāng)電池用久了其電動(dòng)勢(shì)E會(huì)下降，歐姆調(diào)零時(shí)指針就不會(huì)指在“0”歐姆處，這一現(xiàn)象稱為歐姆表的零點(diǎn)漂移，它給測(cè)量帶來一定的系統(tǒng)誤差。 往往設(shè)有零點(diǎn)漂移補(bǔ)償電路，如圖2。這樣，其內(nèi)電阻就不會(huì)發(fā)生較大變化。

總之，探究的意義，不僅僅在于從所探究問題的本身中學(xué)生所能獲得多少知識(shí);而是在于如何引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題和提高他們的質(zhì)疑能力。正如愛因斯坦所說“發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要”，同時(shí)探究源于學(xué)生的問題，更能點(diǎn)燃他們的情感，更能激發(fā)他們的探究欲望。

(欄目編輯趙保鋼)