讓合作探究走進實驗課堂

1、讓合作探究走進實驗課堂教育技術(shù)學論文讓合作探究走進實驗課堂湖北省丹江口市六里坪鎮(zhèn)中學（442716 ）何來國1實驗準備教師預先將全班學生5人1組，分成若干組，每組實驗桌面上放置的儀器有: 電源（6 vi滑動變阻器（0-20 o 電阻箱、定值電阻r0 （ 20 0 1阻值約 10 q的定值待測電阻rx各1個，電流表、電壓表各1只，開關(guān)、導線若干等。首先，引導學生回顧電阻的相關(guān)知識，如：電阻的定義、符號、單位，影響 電阻大小的因素；滑動變阻器改變電路電阻的原理、連接方法、元件符號；電阻 箱的符號及其連接和讀數(shù)方法。其次，引導學生回顧一個實驗,即伏安法測電阻，復習伏安法測電阻的原理, 電路圖如圖1所

2、示。學生依據(jù)電路圖連接實物，著重指出實驗注意事項，認真討 論滑動變阻器在電路中的作用。'i<伏安法測電陽2合作探究在此基礎(chǔ)上,引導學生動手操作、實驗測量,并依據(jù)歐姆定律，實際計算岀rx的阻值。教師接著問：如果現(xiàn)實中缺少電流表，該如何測量未知電阻rx呢？ “學生馬上想到串聯(lián)電路電流處處相等，于是就會想到如圖2所示的設(shè)計 方案。學生代表解釋說：如圖2所示，先用電壓表測出r0兩端的電壓u0 ;再測 出rx兩端電壓uxo先依據(jù)i二uo/ro ,計算出通過r0的電流i ,由于r0與rx 串聯(lián)，故通過r0的電流也就是通過rx的電流，利用歐姆定律：rx二 ux/ix二 ux/ ( uo/ro

3、)二 uxro/uo。待闡述完畢,各組根據(jù)該同學的講述，選擇桌面上的儀器，實際操作。教師 適時點撥，利用滑動變阻器，再測量兩組數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多次測量求平均值從而減少 誤差的目的，并與已測得的rx比較，驗證該辦法的正確性。教師又問：若缺少電壓表呢？學生馬上想到利用并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等來完成實驗。各組學生積極投入到設(shè)計實驗中。不一會兒，有學生發(fā)言：如圖3所示，先用電流表測出通過r0的電流10,再用電流表測出通過rx的電流lx ,由于r0與rx并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的特點，推算出：rx 二 ux/ix 二 uo/ix 二 ioro/ix。接著，教師見學生探究的積極性高，乘勝追問道：上述方法我

4、們都進行了兩次測量,并利用了串、并聯(lián)電路特點，利用歐姆定律測出了 rx的值。下面大家開動腦筋，能否僅連接一次測量出rx的值呢？ 學生都積極投入探索之中,教師適時巡視點撥,會兒功夫，探究成果便出 來了。學生1 :如圖4所示，開關(guān)s閉合時，rx短路，電路中僅有r0工作，故電 流表此時的示數(shù)是通過r0的電流即i合。根據(jù)歐姆定律，電源電壓為：u二i合 r0 ;當s斷開時，電流表的示數(shù)是通過rx和r0的電流，即i斷，故此時電源 電壓為：u 二 i 斷（ro+rx）由于前后電源電壓不變,有：i 合 r0 二i 斷（ro+rx）,所以rx二r0（i合1斷）/1斷。學生2 :如圖5所示，當開關(guān)s閉合時，電路中

5、僅rx工作，電壓表的示數(shù) 為rx兩端電壓u合；當s斷開時，r0與rx串聯(lián)，電壓表的示數(shù)為rx ,此時 分得的電壓為u斷，根據(jù)串聯(lián)電路特點，此時r0分得的電壓為u0二u合-u斷, 故通過r0的電流為：10二（u合-u斷）/r0。即此時通過rx的電流，故rx的值為：rx二u斷ro/（u合u斷）rhb5學生探究電售2學生3 :如圖6所示，當開關(guān)s斷開時，電流表的示數(shù)是通過r0的電流i斷；當s閉合時，ro與rx并聯(lián)，電流表的示數(shù)是rx與r0的總電流i合；由 于電源電壓不變，根據(jù)并聯(lián)電路特點與歐姆定律得:rx 二 u/ （i 合1 斷）二 r0i 斷/ （i 合-i 斷）學生4:如圖7所示，由于r0為滑

6、動變阻器，且阻值為0 20 q,所以， 當滑片p在a端時，電流表的示數(shù)是通過rx的電流la ;當滑片p滑到b端時, 電流表的示數(shù)是通過rx與r0的電流lb ;由于電源電壓不變，故有：iarx二lb （rx+ro 最大 l所以 rx二ibro 最大/ （ia-ib x學生5 :如圖8所示，開關(guān)s閉合后，滑片p在a端時，電壓表的示數(shù)為 rx兩端電壓，即電源電壓為ua ;當滑片p滑至b端時，由于rx與r0串聯(lián)， 此時電壓表的示數(shù)僅為rx分得的電壓ub ,根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律得: rx二ubro 最大/（ uaub學生探究電路£教師分析、表揚后，接著問：你們能否利用電阻箱測出未知電阻rx?學 生很快討論、設(shè)計出實驗方案,并積極發(fā)言。學生6 :如圖9所示z把開關(guān)s接a點時，讀岀此時電流表的示數(shù)為i;再 把開關(guān)s接b點，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍為i ,讀岀此時電阻箱的示數(shù) r0。因為(ro+rx )1= ( ro+r ) i,所以 rx二 r0。教師總結(jié)說：電路計算題關(guān)鍵是根據(jù)電路中開關(guān)的斷開和閉合，正確判斷電流的流向，從而得岀用電器的串、并聯(lián)情況，然后根據(jù)串、并聯(lián)電路特點和歐 姆定律靈活解決電學有關(guān)計算問題。同學們只要掌握方法，牢記規(guī)律，一定沒有 解決不了的問題。3結(jié)束語節(jié)合作探究實驗課，緊緊圍繞電阻的相關(guān)知識,讓學生分組探究，有效地復習了歐姆