测定金属电阻率学生实验课的教学

“测定金属电阻率”学生实验课的教学 物理学是一门以实验为基础的学科。实验方法是物理学研究中最基本的方法。在中学物理教学中，遵循理论联系实际的原则，上好每一堂实验课，做好每一个实验，不仅有助于学生对基础知识的理解和对基本技能的掌握，还有助于培养学生的学习兴趣、求实态度和探索精神，这些不是采用别的方法所能替代的。为了改进学生实验课的教学，我在高二“恒定电流”的学生实验课中，采用《物理实验教学研究》作为学生的实验手册，以“测定金属的电阻率”为突破口，对实施学生实验目标教学，上好学生实验课进行了探索、实践。我的做法是： 一 师生共同明确教学目标 “测定金属的电阻率”的学习目标是： 知道 （1）能说出螺旋测微器的用途、测量的准确度。 （2）记住实验目的和所用仪器的名称、用途。 理解 （1）理解实验的原理。 （2）能简述螺旋测微器的工作原理。 （3）懂得多次测量求平均值的目的。 分析 （1）会分析处理实验数据，得出正确结果。 （2）会根据焦耳定律说明电流过大对测量结果的影响（复习用）。 （3）根据所用器材规格说明电表的不同接法对测量结果的影响（复习用）。 技能 （1）会正确使用螺旋测微器、电流表、电压表、刻度尺，按有效数字正确读出测量结果。 （2）会根据实验要求选择量程合适的电表。 （3）会按电路图把实物正确地连接成实验电路。 （4）会排除电路中简单的故障。 二 合理安排教学，逐步形成电学实验能力 “测定金属的电阻率”是在初中学的伏安法测电阻的实验基础上，新加进电阻率的测量原理和螺旋测微器的测量原理和使用，成为一个综合性的学生实验，是高中电学中承前启后的一个学生实验。学生要能在规定的课时内较好地完成实验，达到学习目标，除了对新知识要能理解、掌握外，还应熟习已学过的有关知识和技能，特别是电学实验方面的能力。因此，为了突出重点，必须分散难点，在平时教学中重视理论的同时，加强学生实验能力的培训，注意给学生提供动手实验的机会，使学生有机会复习并逐渐掌握一定的电学实验能力。具体安排如下： 1.在第一节“电流”的教学中、结合教材复习电压表和电流表的使用方法，并进行读数训练。 2.对第二节“欧姆定律”，采用边讲边实验的方法，要求学生先做实验，用电压表和电流表测出导体中的电流和两端的电压。再分析归纳数据，得到欧姆定律。这样，既能调动学生的积极性，完成欧姆定律的教学。又复习了伏安法测电阻的实验，并在实验中明确提出恒定电流实验准备的常规要求： ① 熟习所给器材的性能，合理选用器材（原则是：使实验安全、准确、简便）； ② 按电路图正确连成实验电路。要求先连好外电路，控制元件调节在使电路最安全的位置，最后通过断开的电键连到电源上； ③ 认真检查已连好的电路。确认无误后，还必须“试合电键”，观察各仪表反应是否正常。正常后，才能正式进行实验。 3.在第三节“电阻定律”之后，安排“测定金属的电阻率”学生实验课。实验课的重点放在螺旋测微器的测量原理和使用；测量金属的电阻率的原理和数据处理方法及动手实验上。 三、针对教学目标，结合学生实际进行实验指导，具体落实教学目标。 学生实验课成功的重要条件是实验课上要有准确的实验指导。因此，除了要掌握大纲和教材的要求，明确教学目标外，还要了解自己学生的情况。我要求学生在课前根据教材要求，对照学习目标，作好预习，完成预习作业。然后认真评阅，分析学生预习情况，了解学生对该实验各项认知、 技能目标的理解、掌握情况。在学生实验课上，有的放矢地作好实验指导。主要是以下三个问题： 1.螺旋测微器的测量原理、使用方法和注意事项，重点是使用方法和读数。并准备适量的合适的测量器材（如长度小于0.5mm、稍大于0.5mm和长度是整毫米数的器材）给学生练习（以上为第一课时）。 2.数据记录和处理方法。本实验的数据处理方法是：直接测得的导线长度（l）、直径（d）、电压（U）、电流（I）四种量的每一个数据都记入表内。其中l、d的真值可以认为是不变的，用多次测量求平均值减小偶然误差；U、I是变化的，绝不能求平均值，但导线的电阻（R）可以认为是不变的，可以由R=U/I算出每次测量的导线的电阻值，再求R的平均值以减小偶然误差；为了计算的简便，直接把求平均值后的l、d、R的值代入公式δ=πd/（4l），计算出实验结果。 2 3.指出实验电路的连接特点和操作的重点要求。实验电路的连接特点是：外电路是电压表与电阻丝并联后与其它器材串联，使学生连接和检查电路有正确思路。再重点强调电压表的连接要求：电压表应直接连接在电阻丝的两端，而不应该接到相邻器材的接线柱上（如图中虚线a、a 所示），以减小连接误差。为此，我采用在电压表引出的导线的端点K、K焊上鳄21鱼夹，要求学生直接夹在电阻丝上靠近接线柱M、Q处（如图）。这样，可以认为实验中测量的是鳄鱼夹之间的电阻丝的电阻。较满意地解决了误差问题。（以上2、 3项为第二课时） 四 做好实验器材的准备工作是上好学生实验课的物质保证 实验课上学生精力做好了实验课的实验器材的选配和检查维修工作， 又可以得到既可以保证实验无干扰地正常进行，才会放在实验的要求上。 合理而满意的结果，达到实验教学目标。电源——两节干电池该实验的器材可选配如下： 根据实验室的条件， 、；滑动变阻器——“50Ω；电流表——0～0.6A串联；电压表——0～3V用、0.2A”废滑动变阻器上的电阻丝，1.5A”；电阻丝——利用“2000Ω一段，拉直装。取长约50cm稀盐酸除去表层的氧化膜后，外径约0.22mm Ω。于木条上，两端焊上接线柱，阻值约5①螺旋测微器要实验前要认真检查维修好实验器材。该实验主要是： 调好零；②电压表和电流表要校准；③各连接点要清洁。并当堂绝大多数同学较好地完成了实验， 这次学生实验课比较成功，之间，符合实际。m～5.4×10Ω·交了报告；测出的电阻率在4.7×10-7-7在这次学生实验课后陆续进行的三个恒定电流学生实验课目标得到落实。 实验，学生都能较好地完成并达到了实验的要求。 这次实验目标教学的实践，我主要的体会是： 更有利更具体，采用目标教学，使教师学生对实验的目的更明确、 1. 于发挥学生的主观能动性。 2.上好学生实验课要注意处理好两个关系： 认知目标与技能目标的关系（理论与实践的关系）。认知目标是① 主要在平时的课堂理论和方法，是实验的重点内容。与实验相关的原理、教学和实验预习中解决。学生实验课的教学重点应放在达成技能目标上，才能真正达到实有重点的实践——实验，这样，在理论指导下的有目的、 验教学目标。同类型实验与其中每个具体实验的关系（共性与个性的关系）。 ②数据常规操作要求、同类实验的共同要求是基本实验器材的性能和使用，在以后这些要求应在同类实验的最初阶段重点抓好，记录和处理方法等。每次实验课的重点应适当提示，使学