陈昱 廖晓颂
河南省商城县第二初级中学 465350
[摘要]在探究实验过程的综合实践活动中，实验方案的设计、实验方法的选择必然会影响实验效果。如果需要探究的物理量比较抽象，难以直接观察，就必须采用转换法，教材上的实验设计并不是完美无瑕，而学生又缺乏这方面的经验和能力，教师就有必要指导学生动脑优化实验方案，为学生进行探究活动提供强大支撑。笔者在课堂教学过程中进行实践操作，对如何把“导体电阻的大小”清晰的显示出来进行了创新突破。
[关键词] 电阻 长度 横截面积 电流表 灯泡
物理学是一门以实验为基础的自然科学，初中物理课程标准明确规定了实验教学的任务，并把培养学生的实验技能作为中学物理教学的目的之一，力求通过实验来加强中学物理的教学，提高教学效果，培养学生的观察能力、操作能力、分析能力。实验教学是物理教学的重中之重，而实验操作是否简单易行、实验现象是否明显清晰则是设计物理实验关键要素。
一、实验课题名称：探究影响导体电阻大小的因素
二、实验在教材中所处的地位与作用
该实验是人教版九年级物理第十六章第三节内容，编排在学生学习和了解了一些简单电路、电流、电压和电阻等知识之后，探究影响导体电阻大小的因素，在学生学习的过程中锻炼学生科学探究的能力和学会实验变量的控制。
三、教材中原实验方案：
该实验的猜想是导体电阻大小可能跟导体的材料、长度、横截面积等因素有关，按照电路图分别将不同的电阻丝接入电路中，运用“控制变量法”改变一个因素，控制其他因素不变来改变电阻；利用“转换法”通过电流表示数的变化情况来反映接入电路中电阻的大小。具体实验方案如下：
【实验目的】:探究影响电阻大小的因素有哪些
【猜想假设】实验小组的同学交流与讨论后提出了以下的猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的材料有关。
【实验方法】:控制变量法和转换法
【实验设计】:
(1)在几个因素中，如何研究其中的一个因素是否影响电阻的大小，常用的方法是控制变量法。①保持材料和横截面积一定，研究电阻与导体长度的关系。
②保持材料和长度一定，研究电阻与导体横截面积的关系。⑧保持长度和横截面积一定，研究电阻与导体材料的关系。
(2〉已经提供了如图所示的几种导体，还需要的器材有:电源、电流表、开关、导线
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(3）电路图:
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【实验过程】
①究电阻大小跟导体长度的关系应选择A、B两根电阻丝。
表1
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结论:导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻越大。
②究电阻的大小跟导体横截面积的关系应选择A、C两根电阻丝。
表2
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结论:导体的长度、材料一定时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大
③究电阻的大小跟导体材料的关系应选择A、D两根电阻丝。
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结论:导体的电阻与材料有关。
四、该设计方案存在的问题：
在实验中我们发现，由于要用电流表示数的变化表示电阻的大小，当选用大量程时，当不同的电阻丝接入电路后实验现象不够明显，为了提高测量的精确度，应该选择更小量程电流表或灵敏电流计。但在实际操作过程中常用电流表的小量程也只是0--0.6A，如果用灵敏电流计可能因为所选电阻丝的电阻值太小，电流太大，又会超过它的最大测量值，使得实验无法正常开展，不得不对实验方案进行改进、优化。
以某次实验为例：
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五、对实验方案的创新：
实验方案一：在原有实验的基础上串联一个小灯泡
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操作：按照电路图分别将不同的电阻丝接入电路中，闭合电路，分别观察灯泡亮度并读出电流表示数，将数据和现象记录在表格中，断开开关。整理数据，得出结论。
优点：（1）小灯泡有电阻可分得部分电压，起到保护电路的作用；（2）通过小灯泡亮度的变化来反映接入电路中电阻的大小。
缺点：（1）实验时间较长时，不能忽略温度对接入电阻丝和灯丝电阻的影响；（2）灯丝电阻改变，不能保证待测电阻丝两端电压相等。
以某次实验为例：
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优点：（1）可同时对两根不同的电阻丝就行实验，通过两个电流表示数的大小及两个灯泡亮度的不同，更直观判断电阻的大小，实验操作更加简便；（2）缩短时间实验，避免温度对电阻的影响；（3）两根待测电阻丝并联，根据并联电路中电压的规律，电阻丝两端电压都相等。
结论：
实验在物理教学中的地位和实验本身的特点，决定了它在物理教学中所起的作用。要教好物理就必须改变教师以往只注重知识传授的倾向，强化实验是物理教育本质的自然回归，这同时也符合素质教育的理论和实践要求。初中物理电学实验教学应该在新课程标准的要求下，注重学生科学探究能力的培养，在实践中不断地创新。
参考文献
[1]徐彤，杨志军.充分发挥物理实验在新课程中的作用[J].物理教学，2008，（1）：15.
[2]王定强.初中物理电学实验改进初探[J].课程教育研究，2016