管容

[摘 要]本文通過(guò)水浴法對(duì)包扎好的鉛筆芯加熱，通過(guò)溫度計(jì)、電壓表、電流表的讀數(shù)和演示電表的偏角來(lái)獲得其電阻的大小隨溫度的升高而阻值減小的情況。

[關(guān)鍵詞]鉛筆芯；電阻；溫度；讀數(shù)；偏角

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多物理概念和規(guī)律都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上抽象概括出來(lái)的。物理演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的效果在很大程度上決定著教學(xué)的效果。在教學(xué)中，有些老師只是講實(shí)驗(yàn)，或做一些演示實(shí)驗(yàn)，重在強(qiáng)調(diào)學(xué)生記憶實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，注重知識(shí)點(diǎn)的傳授不加強(qiáng)能力的訓(xùn)練，只講理論，不講實(shí)踐，無(wú)形中在學(xué)生頭腦中形成的只看分?jǐn)?shù)不看能力的觀念。新課程改革要求將學(xué)生從死記硬背造成的過(guò)重課業(yè)負(fù)擔(dān)中解放出來(lái)，要求學(xué)生感受理解知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程，這就給實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時(shí)，也給從事物理教學(xué)的第一線老師們提出新的課題，為此，在初三的物理復(fù)習(xí)課堂中，重視實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，讓學(xué)生重新經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，不僅有助于牢固掌握物理知識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)技能，彌補(bǔ)教學(xué)課時(shí)的不足，而且還能有效提高物理概念和規(guī)律的記憶效果。

一、試驗(yàn)背景

在初三物理的一些練習(xí)中，有用伏安法測(cè)小燈泡的電阻，總會(huì)這么問(wèn)，其電阻為何在這幾組數(shù)據(jù)中有變化，且有增大趨勢(shì)？能不能求其平均值？作為一名物理老師，我曾讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得知識(shí)，交代學(xué)生用手去觸摸小燈泡剛工作時(shí)的燙熱程度，增大兩端電壓時(shí)，再次觸摸小燈泡的燙熱程度。至少觸摸三次。這樣學(xué)生不僅從數(shù)據(jù)知道電阻的變化，還親自體驗(yàn)溫度和電阻的變化情況。

這次試驗(yàn)過(guò)后，學(xué)生自我探究念頭更加強(qiáng)烈，于是布置學(xué)生思考和查閱資料，看有沒(méi)有導(dǎo)體電阻隨溫度升高而減?。坑谑亲约鹤魇肿?，最初酒精燈加熱，如果用2B鉛筆做實(shí)驗(yàn)，含碳量高，容易燃燒，用HB做，效果很好。但存在的問(wèn)題是：第一，鉛筆芯受熱不均勻。第二，無(wú)法獲知溫度情況。于是對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在其他器材都不改變的情況下，只換大功率電吹風(fēng)，這樣不僅通過(guò)電壓表、電流表的讀數(shù)體現(xiàn)了電阻的變化，更直觀的看到了演示電表的偏角變化，也克服鉛筆芯直接加熱易燃燒的弊端。電路圖如圖：

學(xué)生的資料查到了，我的演示實(shí)驗(yàn)也讓學(xué)生明白了書(shū)本上未曾出現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)。如果讓學(xué)生喜歡物理、探索物理，利用他們的聰明才智找到知識(shí)的快樂(lè)。作為一名教師，目的不是如此嗎？

二、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)驗(yàn)作后，我在思考，如果能讓學(xué)生知道具體的溫度就好了。為高中的伏安特性曲線做下伏筆。這樣，等孩子們到了高中，很清楚的轉(zhuǎn)化到伏安特性曲線，不是更好嗎？于是多次思考后，想到了晶體熔化時(shí)用的水浴法。將鉛筆芯用導(dǎo)線的銅絲接牢，讀出鉛筆芯在常溫下電壓表、電流表的讀數(shù)和演示電表的偏角。然后把它裝入保鮮袋，并放入水中，用酒精燈對(duì)水加熱。用保鮮袋的目的是避免水的加入，增強(qiáng)導(dǎo)電性。于是通過(guò)溫度計(jì)知道溫度，利用歐姆定律知道此溫度下的電阻大小，還可以看到演示電表的偏轉(zhuǎn)角度的變化，以及滑動(dòng)變阻器兩端的電壓表加入，其目的是讓學(xué)生知道鉛筆芯的電阻減小，分壓也減小，滑動(dòng)變阻器的分壓則會(huì)增多。對(duì)于伏安特性曲線，電路圖區(qū)別在于滑動(dòng)變阻器能讓電壓表讀數(shù)為零。對(duì)于初三學(xué)生還沒(méi)學(xué)到此知識(shí)點(diǎn)，不能加入討論。于是鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而電阻減小的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于初三的學(xué)生只能做到這步。

下面我將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用表格和圖片一一展示。

結(jié)論 鉛筆芯的電阻隨溫度的升高阻值減小

通過(guò)以上數(shù)據(jù)，我們知道鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而阻值減小，與常規(guī)的導(dǎo)體隨溫度的升高阻值增大不一致。故這次的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生擴(kuò)寬思路和知識(shí)的廣度。但由于鉛筆芯在250ml 燒杯里，用150ml酒精燈加熱，導(dǎo)致取材短，以及水溫最高可達(dá)93攝氏度，故鉛筆芯的電阻變化不大，與用大功率電吹風(fēng)加熱變化小很多。這是不足之處。不過(guò)，能讓孩子們看到所有數(shù)據(jù)的變化和阻值減小的事實(shí)，足夠了。個(gè)人的思維存在足限，我會(huì)加強(qiáng)和同事探討，更給予孩子們期望。同時(shí)希望得到同行們的多多指教。

三、結(jié)語(yǔ)

中考試題中的實(shí)驗(yàn)題所占的比例比較高。因此搞好初三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)是一個(gè)非常重要且需要教師付出大量心血和汗水的工作，我們一定在克服只重口頭講授、不重實(shí)驗(yàn)操作，只重理論記憶、不重能力提高的教學(xué)誤區(qū)，要把入手點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)器材的正確使用上，把著力點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和歸納上，把重心放在使學(xué)生知識(shí)系統(tǒng)化上，讓學(xué)生重新經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程，初三的物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)就一定會(huì)取得很好的效果。