高中物理“電阻測量”的多種方法研究

張子剛

（河北省唐山市灤南縣胡各莊中學）

摘 要：當前高中電阻測量實驗在物理電學中有著至關重要的位置。為此將重點研究電阻測量實驗在高中物理學習中的應用，首先將接受高中物理學習的重要意義，其次提出具體實驗方法，最后根據(jù)實際教學中存在的問題，提出對應解決方案。望此次研究內(nèi)容能夠幫助更多教師提升對高中生電阻測量教學的效果。

關鍵詞：高中物理；電阻測量；教學方法；研究

學習恒定電流的過程中，其最主要的學習知識點就是電阻測量實驗的原理及數(shù)據(jù)處理方法，同時也是整個教學過程中的重要內(nèi)容之一。對于該部分知識而言，分組及演示實驗是重點，若失去這部分內(nèi)容，那么無論運用怎么樣的方式都只能是“紙上談兵”，無法充分引導學生發(fā)揮自身的學習積極性。而電阻測量的分組及演示實驗具備極強的直觀性。對于其數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容而言，一般直接從電表上實施讀數(shù)，從而將具備抽象意義的電流及電壓，直觀地展現(xiàn)在學生的面前。而課堂分組實驗能夠引導學生自主觀察實驗，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律及變化，從而學會如何科學地進行物理實驗，激發(fā)創(chuàng)新意識。

一、“電阻測量”的多種方法

使用伏安法進行電阻測量時，其測量原理就是R=I/U。在理論基礎上，只需要將測量電阻兩端的電流及電壓測量出來，經(jīng)由兩者的比值獲得電阻的阻值。應用伏安法進行電阻測量實驗的步驟：按照下圖進行電路；連接，使滑動變阻器的滑片安置于其阻值最大處，將電路開關K閉合，移動滑片位置，分別記錄移動滑片后隨對應的電流及電壓數(shù)值，并用I和U表示，同時依照R=IJU得到需要測量電阻的阻值Rx。之后基于讀取的多組電流與電壓的數(shù)值，畫出電壓與電流的曲線圖，而曲線圖的斜率就是Rx的阻值。

通過電流表外接法實施電阻測量實驗時，一般都存在相應的系統(tǒng)誤差。而系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因就是電壓表內(nèi)阻導致的分流作用。實際測量時，電流表測量的電阻電流中包括了電阻自身電流以及電壓表電流之和。因此，在運用電流表外接法獲得的電阻值相較實際電阻值而言略小。因此，一般用該方法測量電阻值較小的電阻，因為這時候的系統(tǒng)誤差較小。最后根據(jù)近幾年時間里，高中電阻實驗的試卷結(jié)果顯示，從整體層面來看知識與技能的掌握情況呈現(xiàn)中等狀態(tài)，并且向兩極化的方向發(fā)展，同時具備顯著性。

二、“電阻測量”實驗教學過程中的問題及相應的解決方法

高中“電阻測量”實際教學過程中，多數(shù)教師會優(yōu)先關注理論知識的教學。導致教師產(chǎn)生該教學思想原則的原因在于目前教學成果往往以考試為主要的檢驗方式，所以就會以應對考試作為目的，讓學生了解實驗原理、公式等，讓學生學會如何解答出考試中可能出現(xiàn)的題目，將答題的對錯作為其對該部分知識學習情況的檢測標準。因此，教師認為實驗在這過程中就顯得無足輕重。教學課堂展現(xiàn)出來的現(xiàn)象就是老師在教學中只演示，不讓學生實際動手操作。而這種過于關注理論知識、忽視實驗的教學方式，讓學生無法真正動手，不能鍛煉創(chuàng)新思維及實踐能力。無法了解“電阻測量”所教導的實質(zhì)。此外，部分學校因為自身教學資源方面的局限性，所設置的教學課程不足，因此，導致教師想要安排實驗課程，但是缺乏相關的教學用具，影響了實驗教學的實現(xiàn)。

針對上述問題，就電阻測量實驗教學而言，老師更應該強調(diào)理論與實踐在課程中分別所占的比例。根據(jù)當前教學現(xiàn)狀來說，老師應該提升實驗比重，保證實踐與理論都能具備相同分量。相關教師也應該幫助學生在實驗中發(fā)現(xiàn)理論，同時掌握理論，從頭到尾保證理論與實際兩者能夠結(jié)合在一起。各個理論知識都應該通過實驗教學展開學習，如此學生才能夠發(fā)現(xiàn)其中更深層次的意義。同時要注意的是，實驗教學資源作為實驗教學的基礎內(nèi)容。在“電阻測量”教學過程中需要適當增加實驗課程，充分安排時間滿足其需要，確保理論與實驗同時進行，全方位提升學生的綜合素質(zhì)。對于實驗用具而言，應相應地增加實驗儀器的采購成本投入，購買高質(zhì)量、高水平的實驗器材，讓學生在實驗教學過程中能夠有器材可用。另外，可以選擇外聘優(yōu)秀的實驗教學教師，負責實驗教學及相關設備的保養(yǎng)管理，有效增加相關儀器的使用壽命。

此外，教學過程中需要調(diào)動學生的積極性，采用多樣化的教學方式，讓學生有興趣、自發(fā)地進行學習，從而對激發(fā)學生自主學習的思維達到舉一反三的境界。對于實驗教學教師的單方面?zhèn)魇谶h不及學生操作為主，教師在一旁指導。因此對于當前的“電阻測量”教學而言，其仍然存在很多問題，需要提出針對性的解決方案，有待今后實施相關研究將其完善。

綜上所述，“電阻測量”有多種方法，除本文所舉例說明的方法之外，還可以選擇等效替代法、半偏法等。設計電路時，首先要根據(jù)給定的器材，正確選擇使用哪種測量方法。然后，從多個同類器材中遴選出實驗所需的設備，依據(jù)電路連接的實質(zhì)和歐姆定律，正確進行測量并把實驗結(jié)果準確地表達出來。

參考文獻：

[1]施堅.借鑒多種版本教材優(yōu)勢，嘗試“電阻定律”創(chuàng)新教學[J].教育科學論壇，2014（12）：47-49.

[2]易良錄.高中物理“電阻的測量”實驗技巧[J].教育教學論壇，2012（18）：253-254.

編輯 溫雪蓮