欧姆定律实验的改进

欧姆定律是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。欧姆定律是实验定律，教材通过具体的任务，引导学生学习科学探究的方法，进一步体验科学探究的全过程。本节内容综合性强，教学时应十分重视科学方法教育，重视科学研究的过程，让学生在认知过程中体验方法、学习方法，了解得出欧姆定律的过程。因此，欧姆定律的探究实验就成为理解，I、U、R三者之间关系的基石。但是许多老师在进行教学过程中能很好的运用欧姆定律来解决一些电学计算题也能运用欧姆定律来解决实际生活问题。但是如何重现伟大物理学家欧姆发现这一规律的过程却显得有些不足。我认为苏科版的探究欧姆定律的实验设计有一些瑕疵，不能精确重现欧姆定律，为此我对探究欧姆定律进行了如下改进：

一、将定值电阻改用电阻箱进行实验

绝大部分老师在进行苏科版欧姆定律实验教学时常常有这样的一个困惑，定值电阻标有10欧姆，在进行实验时定值电阻的阻值却不准确，给欧姆定律实验带来了一些不必要的麻烦。我认为定值电阻不准确的原因是：定值电阻出厂时是很精确的，但是由于学校购置后存放在实验室的条件不好，另一方面定值电阻存放时间过长，现在实验室中的定值电阻还是八十年代的产品。所以有些定值电阻的接线柱上面已氧化，电阻线也发生了化学变化，常见的10欧姆的电阻只有8欧姆左右。学校的实验经费有限，不可能每年都购买新的定值电阻。另外在研究电流与电阻的关系时，要多次改变定值电阻的阻值，多次改变所连的电路，浪费了许多实验时间。为此我尝试用电阻箱来代替定值电阻进行实验，效果显著。一方面电阻箱电阻线在箱内，不易氧化。另一方面电阻箱内电阻的精确度高，一般实验室用的J2362-1电阻箱的误差为0.1欧姆，大大高于定值电阻的精确度。另外在进行研究电流与电阻的关系时，要多次改变定值电阻的阻值，利用电阻箱进行实验就不必重复拆线连线，节省了许多实验时间，大大提高了课堂效率，让学生在课堂上有更多的时间来提高自己的知识技能。

二、电源由干电池组改为学生电源

这个探究欧姆定律的实验在书本上用干电池组进行学生实验，但是使用时由于干电池使用时间较长，干电池内部会发生化学变化，干电池的电阻会发生变化，对实验的操作会产生影响。即使用了三节干电池，定值电阻两端的电压不一定达到3伏。另外从环保的角度分析，一学期电学内容的学习，学生至少要进行三次电学学生实验。如果大量使用干电池作为电源进行实验，一个中等规模的初级中学会产生一千多个废旧电池，一方面大量浪费了学校有限的办公经费，另一方面学校对废旧电池处理不当，对周围环境会产生严重影响。综合上述考虑，我认为用学生电源来替代干电池，学生电源干净污染少，还可以避免干电池内阻对实验的影响。当然学生电源并不是没有缺点，学生电源如果使用不当对人身安全有危险。我认为今后物理老师进行电学物理实验时，尽可能使用学生电源，只要安全措施恰当，学生电源是进行欧姆定律和其他电学实验最好的电源选择。

三、导线由接线端带叉口的导线改为两端是鳄鱼夹的导线

学生在进行欧姆定律实验时连七根线，学生在连接电路时，经常不能捏紧螺母，造成接触不良，实验效果较差，为了提高学生做欧姆定律实验的效率，我校在进行欧姆定律实验时，用鳄鱼夹来代替带叉口的导线。可节省连接导线的时间，我做过调查，学生用鳄鱼夹代替带叉口的导线连接电路后，连接欧姆定律实验电路图的时间大大的提高了。另一方面连接电路的成功率由原来的50％提高到80％左右，减少了一些不必要的检修时间。节省了实验操作时间，增加了学生进行探究的时间。另外为了提高实验的精确度鳄鱼夹最好用铜制，导线改用较粗的铜导线，在导线与鳄鱼夹连接处应用锡焊或银焊，这样导线与鳄鱼夹不易脱落。焊接处应加一根橡胶管加以保护，这样同学们在使用时不易折断，尽可能提高实验的成功率和精确度。有些老师认为实验存在误差可以证明实验的真实性，其实这种观点是不科学的，在以前实验环境较差、实验器材精确度不高，在这种情况下误差较大也是正常的。但是现在无锡地区经济基础较好，各校都在进行现代化实验改造或已经完成现代化实验改造。如果此时实验误差较大，这与物理老师的严谨，对科学的一丝不苟的精神是不相符的。

四、数据处理时采用整数

为了更迅速地通过整理数据得到实验结果，我们在实验中尽可能使数据计算起来更简便，在研究电流跟电压的关系时，电压值可成整数倍变化，如1v、2v、3v或2v、4v、6v；在研究电流与电阻的关系时，同样可使电阻值成整数倍变化，如5Ω、10Ω、15Ω或10Ω、20Ω、30Ω。填入表格，让学生很快得到电流与电压成正比，电流与电阻成反比。大大节省探究时间。

通过以上的实验改进，我相信各位老师在进行欧姆定律实验的过程中会更加方便，更加得心应手。