電學(xué)“故障”可以這樣解決

賴俊華

【摘 要】物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，電學(xué)實(shí)驗(yàn)又是物理實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而電學(xué)中的“電路故障”問題，卻是多年來教學(xué)中始終研討的問題，因?yàn)閷W(xué)生在這方面表現(xiàn)出的問題是“無從下手，判別無序”。在實(shí)驗(yàn)課上，盡管實(shí)驗(yàn)前教師指出了應(yīng)該注意的事項(xiàng)，但學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)仍常出現(xiàn)這樣或那樣的問題，以致一堂課結(jié)束時(shí)，教師常常忙于為學(xué)生實(shí)驗(yàn)排除故障而疲憊不堪，部分學(xué)生也因沒有排除故障而順利地完成實(shí)驗(yàn)。我們?nèi)绾螏椭岣邔W(xué)生提高解決電學(xué)故障的能力呢？以下是本人幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，望各位老師商榷。

【關(guān)鍵詞】物理;電路;學(xué)生

一、解決策略之方法

實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)讓學(xué)生先透徹了解各實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，我們可把各種器件做成小卡片讓學(xué)生在紙上練習(xí)使用和連接。在此過程中，一是因勢利導(dǎo)形成激勵(lì)。如：可以怎樣鏈接，可以連接成幾種圖;后讓學(xué)生歸納，誰連接的對，誰連接錯(cuò)了，錯(cuò)在哪，并進(jìn)行課堂提問。課堂提問的目的在于激發(fā)學(xué)生的求知欲，形成學(xué)習(xí)動(dòng)力。當(dāng)然，對大多數(shù)的學(xué)生要予以鼓勵(lì)，以免挫傷他們的自尊心。必要時(shí)，教師可通過適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)或暗示幫助他們回答，以逐步培養(yǎng)他們大膽向上的自信心。二是引導(dǎo)爭辯，激活氣氛。教學(xué)過程中，教師要善于進(jìn)行合理的問題設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行爭辯，增強(qiáng)學(xué)生的想象力。學(xué)生在此過程中，明確方法，增強(qiáng)信心，激發(fā)繼續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。三是讓學(xué)生在電腦上，用仿真實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行練習(xí)。課件中的flash可以很好的進(jìn)行模擬。四是進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作。連續(xù)在幾個(gè)課時(shí)中分別安排學(xué)生“組成簡單電路”“組成串聯(lián)電路”和“組成并聯(lián)電路”等實(shí)驗(yàn)。在以后的課時(shí)中逐步要求學(xué)生按電路圖連接實(shí)物和根據(jù)教師提出的要求設(shè)計(jì)并連接電路。

二、必不可少的實(shí)戰(zhàn)演練

隨著學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的深入，學(xué)生基本上已能夠較熟練的連接接電路和解決一些簡單問題。這時(shí)，教師可設(shè)置幾個(gè)電路故障：（1）在電路板上連接一個(gè)串聯(lián)電路使其中一個(gè)小燈泡短路;（2）在電路板上連接一個(gè)串聯(lián)電路使其中一個(gè)小燈泡斷路;（3）在電路板上連接一個(gè)并聯(lián)電路使其中一個(gè)小燈泡斷路;閉合開關(guān)，都有一個(gè)燈泡不亮。把四個(gè)實(shí)驗(yàn)電路板分別發(fā)到四個(gè)實(shí)驗(yàn)組，然后讓學(xué)生分組研究討論：

我們來分析其中一組：如右圖所示的電路中，a、b、c、d為四個(gè)線柱，閉合開關(guān)后燈不亮，已經(jīng)確定是由于燈泡斷路或斷路引起的。請你在一個(gè)電壓表，一個(gè)電流表、一根好的導(dǎo)線、一個(gè)好的小燈泡中選用一種，分別對故障進(jìn)行判斷，把方法和判斷結(jié)果填入下表中（每種電表各填寫一種方法）。

在學(xué)生們有了一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)后，學(xué)生們都很有信心和熱情，思路開闊，每組都有幾種方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，讓各組都展示下自己組的研究過程。其他組聽后提出新的建議和問題，促使大家在爭論中進(jìn)一步深化和提高，然后，讓各組都展示一下自己組的研究過程。其他組通后提出新的建議和問題，促使大家在爭論中進(jìn)一步深化和提高。然后，讓各組學(xué)生就自己小組的電路故障問題，促使大家在爭論中進(jìn)一步深化和提高。然后，讓各組學(xué)生就自己小組的電路故障問題，每個(gè)人編一道題。這個(gè)步驟很關(guān)鍵，是給學(xué)生思考、整理和消化吸收的過程，強(qiáng)化學(xué)生出的問題在加以討論研究細(xì)化方法和思路。如此層層深化，學(xué)生對電學(xué)中的電路故障就有了基本的認(rèn)識，也知道解決的方法了。

再比如：“伏安法測電阻”是電學(xué)中的重點(diǎn)，學(xué)生操作中同樣也會出現(xiàn)各種問題。教師不要在實(shí)驗(yàn)過程中幫學(xué)生解決，可讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的電路故障的現(xiàn)象記錄下來，根據(jù)自己的知識經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行解決，寫明方法，例如：

故障現(xiàn)象一 將開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的指針沿逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)。原因：這是因?yàn)殡娏鞅砗碗妷罕韮山泳€柱反了。

故障現(xiàn)象二 將開關(guān)S閉合，發(fā)現(xiàn)燈泡過亮，這是應(yīng)立即斷開開關(guān)S。原因：檢查滑動(dòng)變阻器，這里較常出現(xiàn)的錯(cuò)誤有兩種：其一是滑動(dòng)變阻器滑片的位置是錯(cuò)誤的，移動(dòng)滑片使其接入電路中的電阻為最大阻值即可;其二是滑動(dòng)變阻器接線有誤，即電流沒有經(jīng)過電阻絲，而是從其上方的金屬桿直接通過，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻始終為零。

故障現(xiàn)象三 在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的只是和燈泡的亮度隨之同步變化，但電壓表指針不動(dòng)。原因：這是因?yàn)榕c電壓表相連的兩根導(dǎo)線沒有接好或者電壓表自身已損壞之故，先檢查接線，若接線正常則更換電壓表。

故障現(xiàn)象四 閉合開關(guān)S，燈泡不亮。原因：（1）先觀察電流表、電壓表的讀書，若兩表讀數(shù)都為零，故障可能是燈泡兩端之外的地方接觸不良 （尤其是滑動(dòng)變阻器滑片處或開關(guān)處接觸不良或損壞）;當(dāng)然也可能是點(diǎn)路標(biāo)已壞或電源自身出現(xiàn)故障。（2）如果電流表讀數(shù)為零，但電壓表讀數(shù)等于電源電壓，即說明燈泡處接觸不良或燈泡已壞。

做這樣一系列學(xué)習(xí)訓(xùn)練以后，在進(jìn)行“組成設(shè)計(jì)電路”實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生不僅能很快完成電路的連接，而且可以自行排除斷路、短路故障，對電路也有了深層的了解和把握。在此過程中學(xué)生會做，我自己也不再是旁觀者，而且通過自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)解決問題，這樣的教學(xué)過程中，學(xué)生會感到很輕松，也樂于思考，從而保持濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

綜上所述，通過簡單、系統(tǒng)的探究，可以打到“深鉆一點(diǎn)，悟及一片”的效果，往往通過一些簡單的實(shí)驗(yàn)，既能啟發(fā)學(xué)生的觀察，分析能力，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力、興趣。在教學(xué)中盡可能的創(chuàng)造條件讓學(xué)生動(dòng)手，動(dòng)眼，動(dòng)腦。學(xué)生可無拘無束的自由磋商、爭辯，使學(xué)生的求異思維、爭辯能力、表達(dá)能力、動(dòng)手能力得到充分地鍛煉，進(jìn)而解決學(xué)習(xí)中的疑難問題。