緊扣課本設計電磁探究實驗

劉守波++侯玉波++蘇福河

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）06-066-01

新版課程標準里明確指出：“在本標準中，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式。將科學探究列入‘內(nèi)容標準，旨在讓學生經(jīng)歷與科學工作者進行的相似的探究過程，主動獲取物理知識，領悟科學探究方法，發(fā)展科學探究能力，體驗科學探究的樂趣，養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的科學精神”。現(xiàn)以2013年6月第1版人教社九年級物理課本為準，簡述我們的粗淺做法，期望得到各位師長指教。

例1、課本p33：請你設計實驗，證明“自然界只有兩種電荷”，簡述你的探究程序。

探究⑴：兩根絲綢摩擦過的玻棒或兩根毛皮摩擦過的膠棒之間是如何相互作用的？

結果：相同電荷之間是“互相排斥”的；

探究⑵：一根絲綢摩擦過的玻棒與一根毛皮摩擦過的膠棒之間是如何相互作用的？

結果：不同電荷之間是“互相吸引”的；

探究⑶：任意經(jīng)過摩擦后的帶電體，跟絲綢摩擦過的玻棒和跟毛皮摩擦過的膠棒之間是如何相互作用的？

結果：①凡是跟絲綢摩擦過的玻棒相吸（斥）的，必定跟毛皮摩擦過的膠棒相斥（吸）；

②不存在既跟絲綢摩擦過的玻棒相吸（斥）、又跟毛皮摩擦過的膠棒相吸（斥）的現(xiàn)象！

拓展：任意經(jīng)過摩擦后的帶電體所帶電荷，要么與絲綢摩擦過的玻棒所帶的電荷相同，要么跟毛皮摩擦過的膠棒所帶的電荷相同！

結論：大量事實證明：自然界只有兩種電荷。

注：①初中課文里有“摩擦后帶電”、“接觸摩擦后帶電體帶電”、“靜電感應帶電”和“家用電路絕緣皮破損而帶電”等4種帶電類型！因此，常見的“檢驗物體帶不帶電要迭用的器具是____”的試題答案，多數(shù)是不確切的！

②附注：參看課本p120：你會設計實驗，證明“磁鐵只有兩個磁極”嗎？

提示：供學生探究“電荷間的作用規(guī)律”和“磁極間的作用規(guī)律”用的“自制支座”如圖1所示：A為質密的塑料泡沫塊；B為內(nèi)徑約2mm細玻璃：用酒精燈加熱拉斷上端密封，截取約2.5cm長；C為粗徑約2mm的大號鋼針，垂直固定在方木塊D的中心。塑料泡沫塊A旋轉特別平穩(wěn)又靈活，實驗效果甚隹！此題的探究程序提示如下：

探究⑴把一段被磁化的廢鋸條的中心部位平放在塑料泡沫塊A上，當它靜止時，即似大的指南針。從廢鋸條中間部位把它指南的一半掰掉，把剩下指北的一半再平放在塑料泡沫塊A上，當它靜止時還有指向性、而且它的磁極沒有改變！再探究掰掉指南那一半，仍有指向性、并且其磁極也沒改變！該步探究能夠說明：①一個磁體共有兩個磁極；②一個磁體上的兩個磁極是不能分割開的！以下探究⑵和⑶仿上不贅述。

例2、課本p50：只給你一塊表A、不準改動電路連接導線和移動表A位置，只靠閉合或斷開數(shù)量充足的開關，如何測出如圖2所示的IA、IB和IC并探究出“并聯(lián)電路的電流規(guī)律”？畫出你設計的電路圖、簡述探究過程。因受篇幅所限僅舉兩例：

方案一：將L1和L2組成并聯(lián)電路如圖3所示：單刀雙擲開關（以下簡稱“單刀”）2觸3、5觸6移動滑動變阻器的滑片（以下簡稱“滑片”），測出I1為便于計算值后，不準移動滑片！立即使單刀2觸1、5觸4測出I2，接著使單刀2觸3、5觸4測出I；然后要更換不同規(guī)格的小燈泡或定值電阻，此時再移動滑片，至少再測取兩組數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)便能得出：“I=I1+I2”。

方案二：用4只單刀開關如圖4所示：閉合S2和S4、斷開S1和S3移動滑片測出I1為便于計算值后，不準移動滑片！立即閉合S1和S3、斷開S2和S4測出I2；再立即閉合S2和S3、斷開S1和S4測出I。然后要更換不同規(guī)格的小燈泡或定值電阻，此時再移動滑片，至少再測取兩組數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)即可得出：“I=I1+I2”；注：2013年印刷本p85.4題的測量方案欠妥！現(xiàn)已刪除。

例3、課本p60：只給你一只表V、.不準改動電路連接導線和移動表V位置，只靠斷開或閉合數(shù)量充足的開關，.怎樣測出如圖5所示的UAB、UBC和UAC，探究出“串聯(lián)電路的電壓規(guī)律”？畫出你設計的電路圖、并簡述測試過程。因受篇幅所限僅舉兩例：

方案一：將L1和L2組成串聯(lián)電路如圖6所示：單刀2觸1、5觸4移動滑片，測出U1為便于計算值后，不準移動滑片！立即使單刀2觸3、5觸6測出U2，接著再使單刀2觸1、5觸6測出U；然后要更換不同規(guī)格的小燈泡或定值電阻，此時再移動滑片，至少再測取兩組數(shù)據(jù)，即能得出“U= U 1+ U 2”的結論。

方案二：用4只單刀開關、替代2只單刀雙擲開關如圖7所示：閉合S1和S3、斷開S2和S4移動滑片，測出U1為便于計算值后，不準移滑片！立即閉合S2和S4、斷開S1和S3測出U2；再立即閉合S1和S4、斷開S2和S3測出U。然后要更換不同規(guī)格的小燈泡或定值電阻，此時再移動滑片，至少再測取兩組數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)即可得出“U=U1+U2”的結論；注：2013年印刷本p85.5題的測量方案也是欠妥的！現(xiàn)已刪除。

由于我們經(jīng)常緊扣課本、深入開展學生的科學探究活動，不僅驗證了絕大多數(shù)省市的、“只用一塊電表，測電阻或測功率”中考實驗試題的答案與事實不符！而且還發(fā)現(xiàn)了：讓電流從“0.6”進從“3”出，表A的第三個量程是 “0.00～0.75A”、最小分度值為0.025A！初步實現(xiàn)了新課標提出的：“此階段的物理課程，不僅應注重科學知識的傳授和技能的訓練，而且應注重對學生學習興趣、探究能力和創(chuàng)新意識以及科學態(tài)度、科學精神方面的培養(yǎng)”。向提供圖片和提出很好修改建議的王秀峰高級教師致謝！以上謬誤難免，敬請各位師長斧正。