《選修3-1《導(dǎo)體的電阻》一節(jié)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的偏差與改進(jìn)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《選修3-1《導(dǎo)體的電阻》一節(jié)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的偏差與改進(jìn)（2頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、選修3-1《導(dǎo)體的電阻》一節(jié)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的偏差與改進(jìn) 湖南省岳陽市第一中學(xué) 彭立君 聯(lián)系電話：13975026562 郵政編碼：414000 郵箱：plj9008103103@ 高中《物理》選修3-1（普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書）第二章《恒定電流》第六節(jié)《導(dǎo)體的電阻》在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)編寫時(shí)，有幾處說法不夠嚴(yán)謹(jǐn)，不符合物理實(shí)驗(yàn)的基本要求。 一、物理實(shí)驗(yàn)中是否允許研究對(duì)象隨意的“等效”替換 教材中第四自然段出現(xiàn)這樣的說法：“把電爐絲拉直，或者用一根已經(jīng)被拉直的同一規(guī)格的電爐絲，量出它的長度L?！睂?shí)驗(yàn)中測(cè)量“甲電爐絲”的直徑，然后用一根已經(jīng)拉直的相同規(guī)格的“乙電爐絲”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，不經(jīng)

2、意間替換了研究對(duì)象，這種隨意的做法顯然是不科學(xué)的，有違實(shí)驗(yàn)的客觀性要求的。即便是說同一規(guī)格也不能斷然認(rèn)定直徑是一定相同的。 嚴(yán)謹(jǐn)起見，可以這么處理：取一根電爐絲先把它拉直，再截取一段，“如圖2.6-1那樣用刻度尺測(cè)出它的寬度，……” 第一、強(qiáng)調(diào)“先把它拉直”，避免測(cè)完直徑后再來拉直這一實(shí)驗(yàn)操作。如果測(cè)后再拉直會(huì)由于拉伸電爐絲改變橫截面積的大小。雖然拉直電爐絲對(duì)電爐絲直徑的影響很小，但作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)，也能幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。 第二、“截取一段”強(qiáng)調(diào)測(cè)量的研究對(duì)象是同一對(duì)象，同時(shí)避免電爐絲緊密繞制后再次拉直這一操作，不然拉直依然會(huì)帶來的長度和橫截面積大小的變化。

3、 二、兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能說明問題 教材中，探究方案一給出如圖所示方案。 在方案中，結(jié)論的得出：“比較a、b的電阻之比與它們的長度之比；比較a、c的電阻之比與它們的橫截面積之比；比較a、d的電阻之比是否相等。這樣就可以得出長度、橫截面積、材料這三個(gè)因素與電阻的關(guān)系?！? 按這個(gè)方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究，導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系、與橫截面積的關(guān)系，都只能夠測(cè)出兩組數(shù)據(jù)。兩組數(shù)據(jù)得出物理量之間的關(guān)系顯然是不科學(xué)的，如果是驗(yàn)證試驗(yàn)還勉強(qiáng)可以。如果要簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)，也需要說明，不然容易引起學(xué)生誤會(huì)。但在方案的最后又特別提到“改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，可以獲得多組試驗(yàn)數(shù)據(jù)以得到更可靠的結(jié)論?！边@句話的欺騙性很強(qiáng)，但客觀

4、上起到了強(qiáng)化測(cè)準(zhǔn)兩組數(shù)據(jù)可以得到“可靠”的結(jié)論的效果。因?yàn)檫@里的“多組數(shù)據(jù)” 只是兩段導(dǎo)體之間的比較，實(shí)質(zhì)是兩組數(shù)據(jù)的測(cè)量更為準(zhǔn)確的意思。實(shí)驗(yàn)中要得到可靠的結(jié)論，必須是多段不同的導(dǎo)體進(jìn)行測(cè)量后，再通過數(shù)據(jù)分析得出。 在方案設(shè)計(jì)中，編者有簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)，讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加直觀的想法，但忽視了從探究的角度來思考實(shí)驗(yàn)方案，潛意識(shí)里把實(shí)驗(yàn)探究當(dāng)作是一種已知關(guān)系的驗(yàn)證。 在教學(xué)過程中，我們采用了如下圖所示方案的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)過程中，在探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系時(shí)，為了簡(jiǎn)化問題，可以通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來保持電流表的示數(shù)不變，使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)系更加直觀。這樣調(diào)整后很好的實(shí)現(xiàn)了多組數(shù)據(jù)的測(cè)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同樣直觀，實(shí)驗(yàn)操作也不復(fù)雜。 本節(jié)教材編寫時(shí)，編者有簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)、讓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加直觀的想法，但忽視了實(shí)驗(yàn)的客觀性要求，把探究實(shí)驗(yàn)當(dāng)作當(dāng)作了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)過程中，教師如果沒有注意到教材的缺陷，不經(jīng)意間會(huì)帶給學(xué)生不良的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。 2012年10月1日