例談對閱讀材料的探究性教學

1、例談對閱讀材料的探究性教學閱讀材料汽油機點火裝置的探究性教學四川省 寧南縣高級中學 楊光喜【活動目的】.通過探究性學習，培養(yǎng)學生的思維能力、分析和解決 問題的能力、實驗能力和創(chuàng)新能力。.通過老師的具體操作， 對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和動手 能力起到潛移默化的作用?！具x題緣由】高中物理教材上很多章節(jié)中都穿插一些發(fā)人深思、趣味 性又極強的閱讀材料。很多教師在對這些閱讀材料的處理上 都顯得過于馬虎，如果是與考試有關的，可能會認真的講解。 否則，一代而過，或者讓學生自己下來看看就行了。其實， 如果老師能認真的引導學生對這些閱讀材料進行探究性的 學習，那對培養(yǎng)學生的思維能力、探究能力、實驗能力和創(chuàng) 新能力可

2、以說是有很大幫助的。下面就以汽油機點火裝置 這一題材為例來談談如何引導學生進行探究性學習?！净顒臃绞健拷處熞龑?，師生互動?！窘虒W重難點】重點：引導學生進行分析和探究。難點：按學生意圖準備器材?！净顒訙蕚洹磕ν熊囯娖?，摩托車點火器，火花塞，變壓器，電燈泡， 小直流電動機，干電池，導線及其它可能用到的器材?！净顒拥攸c】物理實驗?！净顒舆^程】讓學生仔細閱讀高二教材 P224P224 的閱讀材料汽油機 點火裝置汽油機做功沖程開始時，汽缸中的汽油空氣混合氣 要靠火花塞點燃。但是汽車蓄電池的電壓只有12V12V,不能在火花塞中產生火花。為此，要使用左圖所示的點火裝置。這 個裝置的核心是一個變壓器，它的初級

3、線圈通過開連到蓄電 池上，次級線圈接到火花塞的兩端。開關由機械進行自動控 制。做功沖程開始時，開關由閉合變?yōu)閿嚅_，初級線圈中的 電流急劇減小。由于次級線圈的匝數(shù)比初級線圈多得多，所 以可在次級線圈中感應出很高的電壓，可達10000V10000V 以上，這樣就能在火花塞中產生火花了。蓄電池提供的是直流，在這里為什么也能用變壓器得到 高電壓呢？請和你的同學們討論一下。我讓學生討論了 2 2 分鐘之后，提出問題：老師：為什么這里變壓器對“直流電”也起作用呢？ 學生：在開關接通或斷開的瞬間，通過初級線圈的電流 方向雖然沒有變，但大小在發(fā)生急劇變化，初級線圈中產生 的磁場也發(fā)生急劇變化，這樣穿過次級線圈

4、的磁通量也發(fā)生 急劇變化，所以，次級線圈的兩端就會產生感應電動勢。老師：汽油機在工作時每一個工作循環(huán)都有一次點火，那么開關該是如何控制的呢？學生：一定是有一個什么裝置能使開關不斷的通、斷、通、斷。老師：不錯！的確在一個特殊的裝置來控制開關，現(xiàn)在 我們不去研究它是一個什么樣的裝置，我用一個簡單的東西 來代替它演示一下好嗎？學生很興奮的回答：好！于是，我把早已準備好的摩托車上的點火線圈、火花塞、12V12V 的蓄電池、導線等從講桌下面的柜里一樣樣的拿上講臺， 并- 介紹，最后差一個開關。我說還需要一個特殊的開關，這時學生感到好奇了，這個特殊的開關會是什么樣的呢？最 后我故作神秘的拿出一塊鋼鋸條，學

5、生轟堂大笑，感到太滑 稽了，你那是一塊鋼鋸條，有什么特殊的呢？我快速的按書 上的圖把電路接好，只是鋼鋸條只接通了一端的導線，另一 端從電源接出的線沒有接到鋸條的另一端，而是拿在我手 里，然后提醒同學們我要演示了，學生一個個都睜大眼睛等 待著。我將手里拿的這根導線的自由端快速從鋼鋸條上有齒 的那一側滑過，學生果然看到火花塞上產生了幾乎連續(xù)的火 花，并伴隨有“啪啪啪”的聲音。老師：為什么火花塞會不斷的產生火花呢？學生：這是因為你手里拿的這根導線的那一端接觸到鋸 條的齒尖時，初級線圈回路就被接通了，當滑到齒間時電路 就被斷開了，這樣在次級線圈中就不斷的產生出很高的感應 電壓。老師：補充說明，次級線圈

6、的兩端接在火花塞上，由于 火花塞上的兩個觸點之間的距離很小，這樣使得觸點之間放 電而產生出火花的。老師：那么，如果將這個裝置中的火花塞換成一只我們 家用的電燈泡，電燈泡會亮嗎？這時學生更加來興趣了，但 學生的結論也各不相同。學生：電燈泡應該會亮；由于火花塞產生火花時兩端有 上萬伏的電壓，電燈泡可能會被燒壞。 有的學生干脆說， 試一試不就知道了嗎？為了防止因電流大而燒壞摩托車的點火器，于是我換了 一個可拆裝的用來演示通電自感和斷電自感的變壓器，這樣 又便于學生觀察變壓器的結構。我把匝數(shù)少的那一端作初 級、匝數(shù)較多的那一端作為次級，仍按上圖把電路接好，把 原來的火花塞換成了一只“ 220V220V

7、、1010”的電燈泡，同樣將導 線的一端快速地從鋸條上滑過，果然， 電燈泡閃爍地發(fā)光了。我重復了幾次，讓學生看清燈泡發(fā)光時是在不斷的閃爍，并 不像他們想象的那樣穩(wěn)定的發(fā)光。老師：如何讓燈泡一直發(fā)光呢？學生：那就不停了把導線重復在鋸條上來回的滑動就行 了。老師：那多累啊！哪個同學愿意上來不停了做這個工作 呢？學生：用圓鋸來代替直的鋸條，再想辦法使圓鋸轉動起 來，再把原來接在鋸條上的固定導線接在圓鋸的側壁上，另 一根的自由端與圓鋸的齒接觸就行了。老師：這個辦法不錯！可哪里去找圓鋸？又用什么來帶 動圓鋸轉動呢？這一下學生不知所措了，不知道怎么辦。下面學生的討 論又開始熱鬧起來了。分鐘之后，有兩個學生

8、提出：能否將課本上這個電路的 開關讓它處于長通狀態(tài)，再想辦法用一個不導電的東西將開 關的兩個觸點頂開，這個東西最好是會轉動的，每轉動一次 就頂開一次，這樣開關就可以處于不斷的通、斷、通、斷， 這樣電燈泡不就可以持續(xù)的亮了嗎？老師：這個辦法好像行得通。那是否可以用轉動的小電 動機的軸來代替那個會轉動的東西呢？學生：可以。于是，我又從講臺下面的柜中拿出一個小的直流電動 機，接著問：這個電機能用這個12V12V 的電瓶作電源嗎？學生：不能！老師：那我們只好另用干電池來帶動它轉動了。又從柜 中拿出兩節(jié)電池和事先做好的開關，并當著學生的面在電機 軸的頂端緊套了一個塑料凸輪，快速把電路重新接好。電路接通后

9、，電機開始轉動，電燈泡果然持續(xù)地發(fā)光了 可出現(xiàn)兩處不足之處：一是燈泡不停的閃，根本不像家里的 電燈泡那樣正常發(fā)光。二是發(fā)現(xiàn)開關的兩觸點之間會產生火 花，好像變成了前面那個實驗中的“火花塞”了。這時我急 忙斷開電動機的電源，又提出了新的問題。老師：為什么電燈泡發(fā)光時會發(fā)生閃爍而不像我們家 里的那樣穩(wěn)定呢？這個問題又怎么解決呢？開關的觸點 處會不斷的產生火花，那這個開關耐用嗎？我們如果消除觸 點處的火花呢？這兩個問題學生又討論了幾分鐘，在學生討 論過程中我也不時的走下去聽聽他們的分析討論，并作了一 些啟發(fā)。最后同學們基本上找出了問題的原因，并提出了一 些解決的方法。學生：我們家里電燈發(fā)光時，通過燈

10、泡的電流方向是每 秒鐘改變 100100 次，而這個實驗中電機的轉速較慢，每秒鐘可 能只有 10102020 次，也就是最后通過電燈的電流變化的頻率 太小，所以，要提高電流變化的頻率即提高電機的轉速才能 解決問題，根據(jù)視覺暫留的原因，燈泡中電流變化快了我們 就感覺不到燈泡在閃爍了。學生：好像前面老師講過日光燈中啟動器中的那個小電 容就是用來消除火花的，是否也可以在開關的兩個觸點之間 并聯(lián)一個電容呢？老師：同學們提到在開關的觸點之間并聯(lián)一個電容來消 除火花，這個想法真好！我們完全可以辦得到的。可是，你 們提出通過提高電機的轉速不很現(xiàn)實，因為要提高轉速，只 能提高電機兩端的電壓， 即只有多用幾節(jié)電

11、池， 但這樣萬一 燒壞了電機怎么辦？大家再想想，能否在電機轉軸上的那個 凸輪上做？這一下好多同學都想到了。學生：電機上安裝的那個凸輪，電機轉動一周才使初級 回路通斷一次，如果把凸輪換成齒輪，且齒輪的齒數(shù)越多， 那電機轉動一周，那開關通斷的次數(shù)不就多了嗎？老師：這個建議非常好！那我們就來試一試吧！我拿出事先準備好的這些器材，快速的又把電路組裝 好，然后開始了最后的演示，結果效果比較好，前面提到的 那些不足之處都解決了。這時我聽到下面有些同學在說，回 去我也要做一個這個裝置，如果家里停電了，它就可以起作 用了。既然電燈都點得亮，那一定還可以用來放電視。到時 別家都沒有電，而我家不但有“電”，而且還可以看