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中美初中物理教材串联电路实验目的对比

时间:2023-08-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:中美两国初中物理学教材内都配有串联电路的实验,所使用的实验器材也大同小异,但是实验的目的则大不一样。中国物理学教材里9年级的串联实验的着重点和目的完全不同,详见上教版9年级第一学期学生活动卡“7.3b 串联电路的应用”:学生实验 用电流表、电压表测电阻实验目的:伏安法测电阻,要求多次测量,求电阻的平均值。同样是做串联电路的实验,中美两国的实验重点和目的截然不同。

中美初中物理教材串联电路实验目的对比

串联电路的实验是学习简单电路时必做的一个小实验。要求学生能够熟练运用电流表、电压表和滑动变阻器等各种电路实验器材。中美两国初中物理学教材内都配有串联电路的实验,所使用的实验器材也大同小异,但是实验的目的则大不一样。

美国物理学教材中的串联电路实验,主旨在于探究电源输出电压对不同数量用电器的影响。在《Physical Science》第十一章的第五节“串联电路”中:

实验步骤:

1.填写以下表格(表2-8)。

表2-8 实验记录

2.将以下电路原理示意图2-2画在表格相应位置,并标出电路里每一部分的名称。

图2-2 电路原理示意图

3.用实验材料和工具组成电路A。预测一下当你合上开关时会发生什么。在表格中写下你的预测,合上开关,记录灯泡的亮度。

4.拆掉电路A并组建电路B。预测一下,和电路A中的单独灯泡相比,电路B中的灯泡亮度的变化。在表格中写下你的预测,合上开关,记录你的观察结果。

5.拧松一个灯泡,记录下你的观察结果。

6.组建电路C。预测一下,和电路B中的灯泡相比,电路C中的灯泡的亮度变化。合上开关,记录你的观察结果。

实验里用了不同数量的电池和不同数量的灯泡来连接不同的串联电路,再比较灯泡的亮度(所有的灯泡都必须是完全相同的),来判断分析电源输入电压的分配。在之后学习并联电路时,又做了类似的并联电路灯泡亮度实验,以两个实验的结果来分析串、并联电路的电流和电压的异同点。但是实验有一个重要前提就是灯泡都是一样的,如果灯泡的功率或者电阻不同,那么这个实验比较灯泡的亮度就没有意义了。(www.xing528.com)

中国物理学教材里9年级的串联实验的着重点和目的完全不同,详见上教版9年级第一学期学生活动卡“7.3b 串联电路的应用”:

学生实验 用电流表、电压表测电阻

实验目的:伏安法测电阻,要求多次测量,求电阻的平均值。

实验原理:

实验器材:待测电阻、2节干电池、电键、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干。

实验步骤:

1.画出你所设计的实验电路图,并在图上标出电流表和电压表的“+”“-”接线柱。

2.交流设计方案,重点讨论如何实现多次测量的问题。

3.设计表格,记录实验过程中的数据。

4.按电路图连接器材。

5.测量数据,并将数据填入表格。

6.求出每次测得的电阻值,并计算出电阻的平均值。

这个实验对学生的知识理解和储备要求很高。只要是学习过欧姆定律的学生,都知道怎么用电流表和电压表来测定电阻的值,难点在于怎么样能做到多次测量。学生需要自己设计实验步骤,要能想到将滑动变阻器串联到电路里,来改变待测电阻两端的电压,从而做到反复测量这一实验要求。

同样是做串联电路的实验,中美两国的实验重点和目的截然不同。美国教材的实验结果非常明显,灯泡的亮度显而易见,学生有非常直观的感受,但是实验难度不大,而且实验本身局限性大,尤其是在比较“一节电池串联一个灯泡”和“两节电池串联两个灯泡”的亮度上,很难说得清楚灯泡是不是完全一样的亮,这和学生个人的视觉感受有很大的关系。中国教材的实验难度大,对学生的探究思维能力有要求,但实验效果不是很直观。

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