歐姆定律實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

歐姆定律是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)和分析電路的基礎(chǔ)，是本章的重點(diǎn)。歐姆定律是實(shí)驗(yàn)定律，教材通過具體的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程。本節(jié)內(nèi)容綜合性強(qiáng)，教學(xué)時(shí)應(yīng)十分重視科學(xué)方法教育，重視科學(xué)研究的過程，讓學(xué)生在認(rèn)知過程中體驗(yàn)方法、學(xué)習(xí)方法，了解得出歐姆定律的過程。因此，歐姆定律的探究實(shí)驗(yàn)就成為理解，I、U、R三者之間關(guān)系的基石。但是許多老師在進(jìn)行教學(xué)過程中能很好的運(yùn)用歐姆定律來解決一些電學(xué)計(jì)算題也能運(yùn)用歐姆定律來解決實(shí)際生活問題。但是如何重現(xiàn)偉大物理學(xué)家歐姆發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律的過程卻顯得有些不足。我認(rèn)為蘇科版的探究歐姆定律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有一些瑕疵，不能精確重現(xiàn)歐姆定律，為此我對(duì)探究歐姆定律進(jìn)行了如下改進(jìn)：

一、將定值電阻改用電阻箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

絕大部分老師在進(jìn)行蘇科版歐姆定律實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)常常有這樣的一個(gè)困惑，定值電阻標(biāo)有10歐姆，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)定值電阻的阻值卻不準(zhǔn)確，給歐姆定律實(shí)驗(yàn)帶來了一些不必要的麻煩。我認(rèn)為定值電阻不準(zhǔn)確的原因是：定值電阻出廠時(shí)是很精確的，但是由于學(xué)校購(gòu)置后存放在實(shí)驗(yàn)室的條件不好，另一方面定值電阻存放時(shí)間過長(zhǎng)，現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中的定值電阻還是八十年代的產(chǎn)品。所以有些定值電阻的接線柱上面已氧化，電阻線也發(fā)生了化學(xué)變化，常見的10歐姆的電阻只有8歐姆左右。學(xué)校的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)有限，不可能每年都購(gòu)買新的定值電阻。另外在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要多次改變定值電阻的阻值，多次改變所連的電路，浪費(fèi)了許多實(shí)驗(yàn)時(shí)間。為此我嘗試用電阻箱來代替定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效果顯著。一方面電阻箱電阻線在箱內(nèi)，不易氧化。另一方面電阻箱內(nèi)電阻的精確度高，一般實(shí)驗(yàn)室用的J2362-1電阻箱的誤差為0.1歐姆，大大高于定值電阻的精確度。另外在進(jìn)行研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要多次改變定值電阻的阻值，利用電阻箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就不必重復(fù)拆線連線，節(jié)省了許多實(shí)驗(yàn)時(shí)間，大大提高了課堂效率，讓學(xué)生在課堂上有更多的時(shí)間來提高自己的知識(shí)技能。

二、電源由干電池組改為學(xué)生電源

這個(gè)探究歐姆定律的實(shí)驗(yàn)在書本上用干電池組進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)，但是使用時(shí)由于干電池使用時(shí)間較長(zhǎng)，干電池內(nèi)部會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，干電池的電阻會(huì)發(fā)生變化，對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作會(huì)產(chǎn)生影響。即使用了三節(jié)干電池，定值電阻兩端的電壓不一定達(dá)到3伏。另外從環(huán)保的角度分析，一學(xué)期電學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生至少要進(jìn)行三次電學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。如果大量使用干電池作為電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一個(gè)中等規(guī)模的初級(jí)中學(xué)會(huì)產(chǎn)生一千多個(gè)廢舊電池，一方面大量浪費(fèi)了學(xué)校有限的辦公經(jīng)費(fèi)，另一方面學(xué)校對(duì)廢舊電池處理不當(dāng)，對(duì)周圍環(huán)境會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。綜合上述考慮，我認(rèn)為用學(xué)生電源來替代干電池，學(xué)生電源干凈污染少，還可以避免干電池內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。當(dāng)然學(xué)生電源并不是沒有缺點(diǎn)，學(xué)生電源如果使用不當(dāng)對(duì)人身安全有危險(xiǎn)。我認(rèn)為今后物理老師進(jìn)行電學(xué)物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡可能使用學(xué)生電源，只要安全措施恰當(dāng)，學(xué)生電源是進(jìn)行歐姆定律和其他電學(xué)實(shí)驗(yàn)最好的電源選擇。

三、導(dǎo)線由接線端帶叉口的導(dǎo)線改為兩端是鱷魚夾的導(dǎo)線

學(xué)生在進(jìn)行歐姆定律實(shí)驗(yàn)時(shí)連七根線，學(xué)生在連接電路時(shí)，經(jīng)常不能捏緊螺母，造成接觸不良，實(shí)驗(yàn)效果較差，為了提高學(xué)生做歐姆定律實(shí)驗(yàn)的效率，我校在進(jìn)行歐姆定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，用鱷魚夾來代替帶叉口的導(dǎo)線。可節(jié)省連接導(dǎo)線的時(shí)間，我做過調(diào)查，學(xué)生用鱷魚夾代替帶叉口的導(dǎo)線連接電路后，連接歐姆定律實(shí)驗(yàn)電路圖的時(shí)間大大的提高了。另一方面連接電路的成功率由原來的50％提高到80％左右，減少了一些不必要的檢修時(shí)間。節(jié)省了實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，增加了學(xué)生進(jìn)行探究的時(shí)間。另外為了提高實(shí)驗(yàn)的精確度鱷魚夾最好用銅制，導(dǎo)線改用較粗的銅導(dǎo)線，在導(dǎo)線與鱷魚夾連接處應(yīng)用錫焊或銀焊，這樣導(dǎo)線與鱷魚夾不易脫落。焊接處應(yīng)加一根橡膠管加以保護(hù)，這樣同學(xué)們?cè)谑褂脮r(shí)不易折斷，盡可能提高實(shí)驗(yàn)的成功率和精確度。有些老師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)存在誤差可以證明實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，其實(shí)這種觀點(diǎn)是不科學(xué)的，在以前實(shí)驗(yàn)環(huán)境較差、實(shí)驗(yàn)器材精確度不高，在這種情況下誤差較大也是正常的。但是現(xiàn)在無(wú)錫地區(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好，各校都在進(jìn)行現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)改造或已經(jīng)完成現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)改造。如果此時(shí)實(shí)驗(yàn)誤差較大，這與物理老師的嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)科學(xué)的一絲不茍的精神是不相符的。

四、數(shù)據(jù)處理時(shí)采用整數(shù)

為了更迅速地通過整理數(shù)據(jù)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中盡可能使數(shù)據(jù)計(jì)算起來更簡(jiǎn)便，在研究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，電壓值可成整數(shù)倍變化，如1v、2v、3v或2v、4v、6v；在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，同樣可使電阻值成整數(shù)倍變化，如5Ω、10Ω、15Ω或10Ω、20Ω、30Ω。填入表格，讓學(xué)生很快得到電流與電壓成正比，電流與電阻成反比。大大節(jié)省探究時(shí)間。

通過以上的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，我相信各位老師在進(jìn)行歐姆定律實(shí)驗(yàn)的過程中會(huì)更加方便，更加得心應(yīng)手。