电压表的接线表述教学初探

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  人民教育出版社八年级物理下册关于电压表的使用规则,教科书设计要求学生阅读第6页《直流电压表使用说明书》而得出,其中在电压表的接线表述上,说明书叙述为“应该使标有‘一’的接线柱靠近电源的负极,另一个接线柱靠近电源的正极”,而与教科书相匹配的《八一九年级物理教师培训手册》(第169页)和《物理八年级下册教师教学用书》(第4页)在电压表的接线问题上都统一表述为“使电流从正接线柱流进,从负接线柱流出”。说明书与两本教师指导用书在电压表接线表述上的明显区别是:前者的叙述没有肯定电压表内有电流经过,后者却肯定了电压表内有电流通过。
  在实际教学中,有近90%以上的教师会使用后者的叙述法——使电流从电压表正接线柱流进,从负接线柱流出,这样教学的理由,一是沿袭老教科书的提法,二是明确了两本权威用书在教学中的指导作用。
  笔者多年的教学实践中,对该问题的领悟与探索、总结,使笔者在电压表的接线问题的叙述上有悖于教科书(当然是老教科书)和《八~九年级物理教师培训手册》、《物理八年级下册教师教学用书》,更多地倾向于新教科书《直流电压表使用说明书》提法:把电压表的正极接向电源的正极方向,把电压表的负极接向电源的负极方向。
  为什么呢?
  首先,教师用指导用书的指导作用并不体现为教师对它们的盲目服从。所谓驾驭教材,指的是教师对所有相关教学的材料能进行积极主动的辩证处理,采取更有利于学生学习的行为方式,虽然带领学生探究的是严谨的科学知识,但在探究过程中应充分体现教师自身的教育教学思想主见,并把这种主见以创造性的形式燃放出来。学生的书不能“死读”,教师的书也不能“死教”。
  其次,在如下的实验中(电池为两节新干电池),闭合开关可看出电流表为0,电压表示数几乎为3V(刚好是电源电压)。电流表示数为0,说明了与之相串联的电压表无电流经过(至少可以这么认为)。电压表和电流表在电路中不同的连接方法,依据之一是他们在内阻方面的区别。科学出版社三点一测《八年级物理下》第38页说“电流表和电压表自身都带有电阻,电流表的电阻很小,如使用0.6A量程,电阻为0.125Ω,使用3A量程,电阻为0.025Ω。电压表的电阻很大,如使用3V量程,电阻为3KΩ,使用15V的量程,电阻为15KΩ”,依此,在教学实践中我们可向学生明示:电流可轻易穿过电流表,却不易穿越电压表,相当于电流表是一个闭合的开关,电压表是一个断开的开关。
  
  正确的解题思路上,理所当然地取串联判定,V1、所测是L1、L2、两端的总电压,VL2所测是L2、L3两端的总电压。设L1、L2、L3两端的电压分别为U1、U2、U3,依据题意则有:
  U1 U2 U3=1.5v×4
  U1+U2=4V
  U2 U3=3v
  简单运算之,U2=3V、U2=1V、U3=2V
  综上所述,根据“两权相利取其重,两权相害取其轻”的原则,笔者认为,在电压表的接线表述上,变《八、九年级物理教师培训手册》和《物理八年级下册教师教学用书》“使电流从正接线柱流进,从负接线柱流出”为“使正接线柱接向电源的正极方向,使负接线柱接向电源的负极方向”,这样更有利于学生对知识与技能的连贯掌握。
  
  (责任编辑 孙晓雯)
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