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1 问题提出
在做《用描迹法画出电场中平面上的等势线》这一实验时,由于导电纸使用时间过长,损坏较严重,导致实验效果不佳。学生问我,“可以自制导电纸吗?”当然可以,我因势利导,鼓励同学们大去探究。
2 探究过程:
2.1 用铝箔纸代替导电纸
同学们首先想到用香烟内的铝箔纸代替导电纸做《用描迹法画出电场中平面上的等势线》的实验。
实验现象:灵敏电流计指针偏转角度很小,无法找到等势点。
学生猜测:难道是铝箔的导电能力没有导电纸强?经讨论,大家提出用万用表测铝箔和导电纸的电阻。
测量结果:测得铝箔10 cm之间的电阻几乎为零,导电纸10cm之间的电阻约为3000-5500欧。从所测得的电阻来看,导电纸的导电能力没有铝箔的导电能力强。为什么用导电纸做实验时,灵敏电流计的读数还大些呢?
教师点拨:要解决这个问题还得从《用描迹法画出电场中平面上的等势线》原理分析起。测量时,灵敏电流计与两探针之间的导电纸是并联的,两探针之间导电纸的电势差,就是加在灵敏电流计上的电压。导电纸的电阻和通过导电纸的电流决定导电纸上两探针间的电势差,一个基准点与待测点之间的电势差为零时,灵敏电流计指针不偏转;两探针间的电势差越大,灵敏电流计指针偏转角度越大,效果就越好。如果导电纸的电阻率太小,两探针之间的电势差会很小,指针偏转不明显;效果就不好(如果导电纸的电阻过大,而引起导电纸的电流太小,两探针之间电位差也很小,实验效果也不好)。
由表中数据知,用浓墨汁制成的导电纸电阻比新导电纸电阻大得多,且随着距离的增大而增大得较快,是否可用?
同学们又进一步对电流做了比较,数据如下表。
通过与新导电纸实验的比较,自制导电纸完全可以与厂家生产的媲美。欢呼雀跃,高呼“我们成功了”。当时大家深深体验到成功的喜悦,不管平时成绩好坏,他们都非常有成就感,似乎他们自己就是发明家,物理学家。可以说当时没有任何人觉得物理难学。
3 反思与评价
通过这次探究,同学们明白了一个道理,探究任何事物一定要科学严谨,具体操作过程中一定要注意每一细节,否则失之毫厘差之千里。
经济成果:2006年同学们手里用着自己的导电纸,心里有说不出的高兴。经过一年的使用效果非常好,可能还能用一至二年。这项成果每年为学校节约300元。
(栏目编辑王柏庐)
在做《用描迹法画出电场中平面上的等势线》这一实验时,由于导电纸使用时间过长,损坏较严重,导致实验效果不佳。学生问我,“可以自制导电纸吗?”当然可以,我因势利导,鼓励同学们大去探究。
2 探究过程:
2.1 用铝箔纸代替导电纸
同学们首先想到用香烟内的铝箔纸代替导电纸做《用描迹法画出电场中平面上的等势线》的实验。
实验现象:灵敏电流计指针偏转角度很小,无法找到等势点。
学生猜测:难道是铝箔的导电能力没有导电纸强?经讨论,大家提出用万用表测铝箔和导电纸的电阻。
测量结果:测得铝箔10 cm之间的电阻几乎为零,导电纸10cm之间的电阻约为3000-5500欧。从所测得的电阻来看,导电纸的导电能力没有铝箔的导电能力强。为什么用导电纸做实验时,灵敏电流计的读数还大些呢?
教师点拨:要解决这个问题还得从《用描迹法画出电场中平面上的等势线》原理分析起。测量时,灵敏电流计与两探针之间的导电纸是并联的,两探针之间导电纸的电势差,就是加在灵敏电流计上的电压。导电纸的电阻和通过导电纸的电流决定导电纸上两探针间的电势差,一个基准点与待测点之间的电势差为零时,灵敏电流计指针不偏转;两探针间的电势差越大,灵敏电流计指针偏转角度越大,效果就越好。如果导电纸的电阻率太小,两探针之间的电势差会很小,指针偏转不明显;效果就不好(如果导电纸的电阻过大,而引起导电纸的电流太小,两探针之间电位差也很小,实验效果也不好)。
由表中数据知,用浓墨汁制成的导电纸电阻比新导电纸电阻大得多,且随着距离的增大而增大得较快,是否可用?
同学们又进一步对电流做了比较,数据如下表。
通过与新导电纸实验的比较,自制导电纸完全可以与厂家生产的媲美。欢呼雀跃,高呼“我们成功了”。当时大家深深体验到成功的喜悦,不管平时成绩好坏,他们都非常有成就感,似乎他们自己就是发明家,物理学家。可以说当时没有任何人觉得物理难学。
3 反思与评价
通过这次探究,同学们明白了一个道理,探究任何事物一定要科学严谨,具体操作过程中一定要注意每一细节,否则失之毫厘差之千里。
经济成果:2006年同学们手里用着自己的导电纸,心里有说不出的高兴。经过一年的使用效果非常好,可能还能用一至二年。这项成果每年为学校节约300元。
(栏目编辑王柏庐)