电压表设计论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇电压表设计论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

新型数字电压表的整机设计

该新型数字电压表测量电压类型是直流,测量范围是-5～+5V。整机电路包括:数据采集电路的单片机最小化设计、单片机与PC接口电路、单片机时钟电路、复位电路等。下位机采用AT89S51芯片,A/D转换采用AD678芯片。通过RS232串行口与PC进行通信,传送所测量的直流电压数据。整机系统电路如图1所示。

数据采集电路的原理

在单片机数据采集电路的设计中,做到了电路设计的最小化,即没用任何附加逻辑器件做接口电路,实现了单片机对AD678转换芯片的操作。

AD678是一种高档的、多功能的12位ADC,由于其内部自带有采样保持器、高精度参考电源、内部时钟和三态缓冲数据输出等部件,所以只需要很少的外部元件就可以构成完整的数据采集系统,而且一次A/D转换仅需要5ms。

在电路应用中,AD678采用同步工作方式,12位数字量输出采用8位操作模式,即12位转换数字量采用两次读取的方式,先读取其高8位,再读取其低4位。根据时序关系,在芯片选择/CS=0时,转换端/SC由高到低变化一次,即可启动A/D转换一次。再查询转换结束端/EOC,看转换是否已经结束,若结束则使输出使能/OE变低,输出有效。12位数字量的读取则要控制高字节有效端/HBE,先读取高字节,再读取低字节。整个A/D操作大致如此,在实际开发应用中调整。

由于电路中采用AD678的双极性输入方式,输入电压范围是-5～+5V,根据公式Vx10(V)/4096*Dx,即可计算出所测电压Vx值的大小。式中Dx为被测直流电压转换后的12位数字量值。

RS232接口电路的设计

AT89S51与PC的接口电路采用芯片Max232。Max232是德州仪器公司(TI)推出的一款兼容RS232标准的芯片。该器件包含2个驱动器、2个接收器和1个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。Max232芯片起电平转换的功能,使单片机的TTL电平与PC的RS232电平达到匹配。

串口通信的RS232接口采用9针串口DB9,串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现:同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连,两个串口相连或一个串口和多个串口相连。在实验中,用定时器T1作波特率发生器,其计数初值X按以下公式计算:

串行通信波特率设置为1200b/s,而SMOD=1,fosc=6MHz,计算得到计数初值X=0f3H。在编程中将其装入TL1和THl中即可。

为了便于观察,当每次测量电压采集数据时,单片机有端口输出时,用发光二极管LED指示。

软件编程

软件程序主要包括:下位机数据采集程序、上位机可视化界面程序、单片机与PC串口通信程序。单片机采用C51语言编程,上位机的操作显示界面采用VC++6.0进行可视化编程。在串口通信调试过程中,借助“串口调试助手”工具,有效利用这个工具为整个系统提高效率。

单片机编程

下位机单片机的数据采集通信主程序流程如图2所示、中断子程序如图3所示、采集子程序如图4所示。单片机的编程仿真调试借助WAVE2000仿真器,本系统有集成的ISP仿真调试环境。

在采集程序中,单片机的编程操作要完全符合AD678的时序规范要求,在实际开发中,要不断加以调试。最后将下位机调试成功而生成的.bin文件固化到AT89S51的Flash单元中。

人机界面编程

打开VC++6.0,建立一个基于对话框的MFC应用程序,串口通信采用MSComm控件来实现。其他操作此处不赘述,编程实现一个良好的人机界面。数字直流电压表的操作界面如图5所示。运行VC++6.0编程实现的Windows程序,整个样机功能得以实现。

篇（2）

 

电表的反常规用法是近几年高考的热点问题，相对学生来讲也恰恰是一个难点问题。电表的反常规用法一般有这么两种设计方案，其一就是用电流表来测电压，题目里往往把已知确定阻值的电流表当作电压表使用或把一个电流表和一个定值电阻改装为电压表适用；其二就是用电压表来测电流，解题时需要把确定阻值的电压表当作电流表使用。

例1、现有一块灵敏电流表 ，量程为200，内阻约为1000，要精确测出其内阻R1教育学论文教育论文，提供的器材有：

电流表 (量程为1mA，内阻R2=50)；电压表(量程为3V，内阻RV约为3k)；

滑动变阻器R(阻值范围为0~20)；定值电阻R0(阻值R0=100)；

电源E(电动势约为4.5V，内阻很小)；单刀单掷开关S一个，导线若干。

(1)请将上述器材全部用上，设计出合理的便于多次测量的实验电路图，并保证各电表的示数超过其量程的1/3，将电路图画在图示的虚框内。

(2)在所测量的数据中选一组，用测量量和已知量来计算 表的内阻，表达式为R1=I2(R0+R2)/I1，表达式中各符号表示的意义是I1表示 表的示数，I2表示表的示数，R2表示 表的内阻，R0表示定值电阻的阻值毕业论文开题报告。

解析：此题目的本意是要考查学生对伏安法测电阻原理的掌握情况，但是该题目中所给出的电压表量程过大，只能用于保护电路使用。因此没有合适的电压表可以直接利用教育学论文教育论文，这时候我们必须依照伏安法测电阻的基本原理做出适当的改进，将电流表 和定值电阻R0改装成电压表，题目就迎刃而解了。

例2、从下面所给出的器材中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。

电流表A1(量程100mA，内阻r1约40，待测)

电流表A2(量程50，内阻r2=750)； 电压表V(量程10V，内阻r3=10k)；

电阻R1(阻值约100，作保护电阻用)； 滑动变阻器R2(总阻值约50)

电源E(电动势1.5V，内阻很小)；电键S，导线若干

(1)在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。

(2)若选测量数据中的一组来计算r1，写出所用的表达式并注明式中各符号的意义。

r1=r2I2/ I1 其中I1和I2分别表示A1和 A2的电流。

解析：本题给出了电压表和电流表，若采用下图所示的电路进行测量时教育学论文教育论文，电压表的示数不到满量程的1/20，测量值不准确，因为电表的示数没有接近量程的一半或一半以上。

因此，用上图所示的电路不能较准确的测量A1的内阻。这时候我们可以把已知电阻的电流表A2当做电压表来使用，电流表A2两端的电压可以由其示数和内阻推算出来，A2两端的电压也就是A1两端的电压，这样就可以较准确的测量出A1的内阻了毕业论文开题报告。

例3、使用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900-1000)。电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500；滑动变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。

(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图。

或

(2)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示教育学论文教育论文，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx= U1r1 r2/( U2 r1—U1 r2)或(U2—U1 )r1/U1

解析：该题目还是测未知电阻Rx的阻值的，显然本题目并没有给出电流表，我们不难发现本题里面已知两个电压表，而且电压表的内阻都是已知的，用电压表的读数除以本身的内阻就可得到通过自身的电流了，因此，我们完全可以把电压表当电流表来使用。

总而言之，类似的实验都是考查伏安法测电阻的基本原理，只要实验目的明确，充分利用题目所给出的器材，不难找出解题思路。

篇（3）

    一、初中最基本的测电阻的方法

    (1)伏安法测电阻

    伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测待测电阻,因为电压表也叫伏特表物理论文,电流表也叫安培表,因此,用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是:用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。最简单的伏安法测电阻电路设计如图1所示,

    用图1的方法虽然简单,也能测出电阻,但是由于只能测一次,因此实验误差较大,为了使测量更准确,实验时我们可以把图1进行改进,在电路中加入滑动变阻器,增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压,这样我们就可以进行多次测量求出平均值以减小实验误差,改进后的电路设计如图2所示。伏安法测电阻所遵循的测量原理是欧姆定律,在试验中,滑动变阻器每改变一次位置,就要记一次对应的电压表和电流表的示数,计算一次待测电阻Rx的值。多次测量取平均值,一般测三次。

    (2)伏阻法测电阻

    伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和串联电路中的电流关系,如图3就是伏欧法测电阻的电路图,在图3中,先把电压表并联接在已知电阻R0的两端,记下此时电压表的示数U1;然后再把电压表并联接在未知电阻Rx的两端,记下此时电压表的示数U2。根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识有:

    I1=I2

    即:U1/R0=U2/RX

    所以:

    另外,如果将单刀双掷开关引入试题,伏阻法测电阻的电路还有图4、图5的接法,和图3比较,图4、图5的电路设计操作简单物理论文,比如,我们可以采用如图5的电路图。当开关掷向1时,电压表测量的是R0两端的电压U0;当开关掷向2时,电压表测量的是RX两端的电压Ux。故有:。同学们可以试一试按图4计算出Rx的值。

    (3)安阻法测电阻

    安阻法测电阻是指用电流表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和并联电路中的电压关系,如图6是安阻法测电阻的电路图,在图6中,我们先把电流表跟已知电阻R0串联,测出通过R0的电流I1;然后再把电流表跟未知电阻Rx串联,测出通过Rx的电流I2。然后根据并联电路中各支路两端的电压相等以及欧姆定律的知识有:

    U0=UX

    即:I1R0=I2RX

    所以:

    显然,如果按图6的方法试验,我们就需要采用两次接线,可能有的同学怕多次拆连麻烦的话,那我们还可以将单刀双掷开关引入电路图,这时我们可以采用如图7的电路设计。当开关掷向1时,电压表测量的是R0两端的电流I0;当开关掷向2时,电压表测量的是RX两端的电流Ix。通过计算就有:。

    以上三种测电阻的方法是最简单的测电阻方法,也是必须掌握的方法,大家会吗,除此以外,还有常用的易于学生理解的测电阻的常用方法吗?当然还有:

    二、特殊方法测电阻

    (1)用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值

    或者

    用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值,我们也可以采取以下方法:

    1.如图8所示,当滑动变阻器的滑片滑至b端时,用电压表测量出Rx两端的电压Ux,当滑动变阻器的滑片滑至a端时,用电压表测量出电源的电压U,根据串联电路的电流关系以及分压原理我们可以得到:。

    2.如图9所示,当滑动变阻器的滑片滑至b端时,用电压表测量出电源的电压U,当滑动变阻器的滑片滑至a端时物理论文,用电压表测量出Rx两端的电压Ux,根据串联电路的电流关系以及分压原理我们可以得到:

    (2)用电流表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值

    如图10所示,当滑动变阻器的滑片滑至b端时,用电流表测量出Rx和R滑串联时的电流I1,当滑动变阻器的滑片滑至a端时,用电流表测量出Rx单独接入电路时的电流I2,因为电源电压不变,可以得到:,故有:。

    (3)用等效法测量电阻

篇（4）

 

1 问题的提出

油膜法测分子大小实验实质是以用粉膜法测量出单分子油膜面积为核心，这是因为油酸分子大小是根据单分子油膜面积计算而得。根据测量技术的一般规律，要测量物体的面积，必须要先知道被测面积的范围或大约值，然后根据测量范围或大约值选择或设计制作一个恰当量程的测量仪器，这样才能正确地测量出被测面积。但是，现行教材编写的“油膜法”实验指导中没有提及应作为测量（实验）条件之一的被测单分子油膜面积范围或大约值，更未提及其重要作用，造成测量（实验）条件的缺失，也没有提及需要设计制作恰当量程的实验器，这也许是受测量目标是分子的直径的影响所致，以致在实验方法上对教师和学生产生了误导，造成现行实验方法的盲目。毕业论文，被测大约值。那么，被测单分子油膜面积的大约值应如何得出？撒有痱子粉的浅水盘是否能成为一个可设计制作面积量程的实验器？解决了这二个问题就能改变原有实验方法的盲目性，极大地提高实验的成功率。

2 实验观察及分析

通常所说痱子粉的“厚度”其实是痱子粉单个微粒在水表面排列的紧密程度，简称粉膜密度。

从成功的实验中可观察到浅水盘里粉膜和液膜的物理变化过程：用放大镜可观察到粉膜是由痱子粉微粒及微粒之间的间隙组成，间隙越小，粉膜密度越大。当油酸溶液滴入浅水盘后，浮在水面上的油酸溶液迅速向四周扩展，形成以酒精为主的多分子层薄膜，压迫粉膜使微粒之间的间隙迅速减小直至微粒几乎紧密排列（在浅盘面积有限条件下），此时油酸溶液薄膜扩展到最大面积，也就是粉膜内空扩展到最大面积，其等效圆直径称粉膜内空最大扩展直径，此时粉膜密度最大。随着酒精的快速挥发油酸溶液薄膜面积快速减小，最后形成面积比油酸溶液薄膜的最大扩展面积有适度减少的单分子油膜。同时，随着油酸溶液薄膜面积的减小，因水表面张力的作用粉膜随之扩张，粉膜内空轮廓随之收缩，最后粉膜紧紧包围着所形成的单分子油膜。由上述的实验观察及分析得出的概念和结论在下面的论述中将引用到。

3 被测单分子油膜直面积（直径）大约值的得出

被测单分子油膜直面积大约值（简称被测面积大约值）的得出似乎有点隐蔽，不像一张白纸的面积大约值可以直接用经验来估计或粗测而得。（如果字数太多，这句可以删去）

众所周知，学生做实验都必须先由实验教师进行实验设计，所以作为实验条件的被测面积大约值需要由实验教师在设计实验时确定。建议在设计实验时，按一滴油酸溶液扩展成单分子油膜的面积占浅水盘面积的30~40%来配制油酸溶液，这里把由实验设计得出的并加以实验验证的由一滴油酸溶液扩展成单分子油膜的面积看作为被测单分子油膜直面积大约值，其等效圆直径简称被测直径大约值，作为学生分组实验的实验条件。当然也可以给出一个被测面积的范围。

4 实验器的量程及量程的设计制作

为了能清楚地说明测量单分子油膜直径（面积）的实验器（下简称实验器）的量程，将实验器与电压表比较，并忽略次要因素，即假定粉膜内空为圆形并且在收缩时以圆形向浅水盘中心收缩。

根据上述假设，可以想象，如果过浅水盘的盘底中心画上有毫米刻度的直角坐标，就可以透过液面从刻度上读出粉膜内空的直径。毕业论文，被测大约值。与电压表比较，有刻度的浅水盘的盘底相当于电压表的刻度盘；直径会随着油酸溶液薄膜面积的缩小而变小的粉膜内空轮廓相当于电压表的表针；粉膜内空最大扩展直径（面积）就是实验器的量程，如同电压表的满偏值（量程）。

如本文第一部分所述，实验器量程的设计制作必须使得实验器的量程适度大于被测单分子油膜面积大约值，这犹如用一个A表头设计制作一个量程适度大于被测电压大约值的电压表。

那么实验器的量程即粉膜内空最大扩展直径（面积）与什么有关？显然与粉膜密度即撒粉量有关，即一定的撒粉量对应着确定的量程，所以可设想这样制作实验器的量程：我们最好能够一边撒粉一边测量实验器的量程，直至量程适度大于被测单分子油膜直径（面积）大约值为止，但这又是不可能的，因为粉膜内空最大扩展直径（面积）是在扩展的油酸溶液薄膜条件下反映出来，但是我们又必须在不滴油酸溶液情况下制作出量程，这是一个矛盾。

经多次探索和试验，发现可以用气膜来代替液膜来制作实验器的量程，具体原理和操作如下：

对正浅水盘中心垂直吹气，吹出的气体在水面上形成气膜将痱子粉膜推开，在浅水盘中央形成被粉膜包围的圆形气膜区。吹气时要逐渐加力，直至气膜区不再扩展为止，即吹气气压要超过最大扩展面积对应的最小气压，此时粉膜几乎被气膜压迫到密度最大状态，气膜区亦扩展到最大面积，简称最大扩展面积，其直径称最大扩展直径。

实验证明，在直径10~20厘米范围内，在粉膜中气膜区的最大扩展面积是油酸溶液薄膜形成的粉膜内空最大扩展面积的1~0.96倍左右，所以可近似认为这二个最大扩展面积相等，因此可认为气膜区最大扩展直径就是实验器的量程。

所以在撒粉过程中，只要不断地测量气膜区的最大扩展直径（用比较法测量，在下面介绍），当最大扩展直径适度大于被测单分子油膜直径大约值时，即可停止撒粉，从而得到恰当的量程，此时粉膜的密度就恰到好处，就能有效地测出单分子油膜的面积。

在设计制作实验器的量程时，考虑到各种因素的影响，一般取量程是被测直径大约值的1.08~1.3倍。

5 实验方法

1、分组实验前，实验教师根据实验设计先给出被测单分子油膜直径大约值。

2、采用在盘中心撒粉的方法撒痱子粉。毕业论文，被测大约值。毕业论文，被测大约值。在中心印有十字线的透明浅水盘里注入适量的清水，在浅水盘的中心不停地撒痱子粉，由于水表面张力的作用痱子粉会均匀地向四周扩散，待痱子粉向中心合拢稳定后，即可形成密度均匀的粉膜。

3、制作恰当量程的实验器。

先在一张白纸上画上二个同心圆，一个直径为被测直径大约值的1.08倍，一个直径为被测直径大约值的1.3倍，并过圆心划十字线，在未撒粉之前将白纸放进浅盘底部中心位置，透过浅水盘可看到同心圆。

在痱子粉撒放到一定程度且痱子粉向中心合拢稳定后，用嘴或用直径为6毫米的塑料软管垂直对着浅水盘中心吹气，如果气膜区最大扩展直径大于外同心圆，则在粉膜末合拢之前继续撒痱子粉，如此反复数次直至气膜区圆周介于二个同心圆之间，即可停止撒粉。此时实验器的量程就适度大于被测直径大约值，粉膜的密度恰到好处。然后按常规进行后几步的操作，如果所形成的油膜面积比油酸溶液薄膜的最大扩展面积略有收缩，则实验成功。由于所形成的单分子油膜轮廓并非圆形，仍然要用坐标纸测量其面积。如果撒粉过量导致气膜区最大扩展直径小于内同心圆，可在粉膜中心舀去少量痱子粉。

最后说明一下使用痱子粉的注意问题：要使用新开启包装的痱子粉，使用后要密封，以保证粉膜的扩张趋势。毕业论文，被测大约值。（如果字数太多，这句可以删去）

综上所述，看似简单的撒痱子粉的操作其实是实验器量程的设计制作的过程，所以学生做油膜法测分子大小实验，首先要进行实验器的直径量程的设计制作，这是整个实验中最为关键的一步。毕业论文，被测大约值。新的实验方法增大了学生的动手和动脑程度，并且有一定的趣味性，容易激发学生的学习兴趣。

（参考文献可以不要）

1陈守仁，工程检测技术，中央广播电视大学出版社，1984.

篇（5）

 

实验复习是初中物理教学的重点和难点。根据多年来数百份中考物理试卷抽样分析得知，在学生的实验能力考核中，实验题得分率较低，原因是多方面的，但大多数是复习时单纯重复课本中的几大实验，淡化了实验复习效果。事实表明，实验复习应在原有基础上，根据不同实验要求创设出新的实验环境，调动学生积极性，挖掘和拓展概念规律的内涵和外延，增大实验容量，有效利用实验复习时间，更好地培养和发展学生的发散思维能力和操作能力，达到事半功倍的复习效果。

一.创设实验环境，展示实验通性

分析近几年来全国各地中考物理试卷可知，中考物理实验题型基本要求大致为：能分清实验仪器的名称、用途及装置结构；熟悉实验原理、目的及实验器材；能根据实验目的设计实验方案、步骤和有关表格；会画有关示意图；掌握操作过程；会读各种仪表示数；会填写实验报告；会根据原理公式进行相关的计算；会判断实验过程中的操作错误或装置错误；会分析处理实验数据；会分析和排除实验中的故障；会根据条件设计探究性实验。实验复习围绕上述内容进行强化训练大有裨益。创造性是中考物理实验题的灵魂，实验复习着重体现实验内容与创造性紧密联系，突出学以致用的原则，有效促进学生运用学科知识解决实际问题的能力。比如复习用刻度尺测物体长度实验时，设置这样一些情景：用刻度尺能估测矿泉水瓶的容积吗？用刻度尺还能做哪些实验？引导学生积极思考，反馈出多种信息：声学中，验证音调与频率有关；热学中，钢尺和木尺测同一物体的长度不等，说明不同材料的热胀冷缩程度不同；电学中，塑料尺、木尺可做摩擦起电实验、绝缘体实验；力学中，尺可当简易杠杆使用教育学论文，与报纸配合可验证大气压是很大的，可制作跷跷板，特殊长度测量中离不开刻度尺。可谓“一尺激起千层浪”，使之形成科学思维方法，让学生把手里的“冷粑团”加工成美味佳肴。

二.创设实验环境，丰富实验内涵

素质教育替代“应试教育”，旨在全面发展和提高学生的创新能力。新课标的落实给中学物理实验教学带来了生机，为初中物理实验复习创设了有利条件。在实验复习课中，应充分发挥实验室的功效，比如复习电阻和电功率的测量，实验室仍摆出伏安法测电阻的器材，而黑板上的实验要求却大有变化：①若将电流表换成一个已知电阻的小灯泡，能否测出未知电阻和电功率？②将电压表换成已知电阻的小灯泡，能否测出未知电阻和电功率？③伏安法测电阻中，电流表无示数，如何用电压表检查其断路位置?④测小灯泡额定功率时，电源电压为6伏，灯泡额定电压为3.8伏，电压表15伏量程已坏不能使用，其余器材完好，不能换用其他仪器，如何测出小电灯泡的额定功率呢？画出电路图并加以说明。⑤电源电压为4.5伏，现只有一个电流表，一只标有“0.2A”的小灯泡，一个开关和一只“20Ω 2A”的变阻器，若干导线，估计小灯泡的电阻为12.5欧左右，能否测出小灯泡的额定功率？⑥用电能表，秒表如何从测出一个用电器的功率？⑦上述测量中用了哪些近似条件？通过布障设疑，加深知识横向和纵向联系，丰富了实验内涵，又如测量密度实验时，可列出下列条件：①不规则小金属块、细线及轻弹簧、刻度尺、盛有适量水的容器，测金属块的密度。②细杠杆和支架、盛水容器、砝码、细线、刻度尺，测量金属块和密度中国学术期刊网。③弹簧秤、盛水容器、细线、小金属块、未知液体，测量小金属块的密度和未知液体密度。④一些金属粒、烧杯和水、天平、砝码，测量金属粒的密度。⑤压强计、刻度尺，测待测油的密度。⑥U型管和水、刻度尺，测量菜油密度。到此，学生对密度测量有了较深认识，对密度内涵形成丰富认识，复习其他它演示实验及学生实验进亦如此。

三.创设实验环境，拓展实验内容

简单的重复，平铺直叙的讲述不利于实验复习。实验复习课灵活多变，旧题型新包装，使学生有耳目一新的感觉。可以将近几年中考物理实验题型加以整理，梳理成型，归纳成类，通过训练操作逐步形成规律，在新、趣、奇中享受成功的喜悦。如复习密度测量时，附加条件不同，解决方法也各异：①一大池盐水体积为V，给一质量为M的量筒教育学论文，天平和砝码，估测池中盐水里含盐的总质量，写出简要的步骤和最后表达式。②一块坚硬岩石质量约1千克，要求在一般家庭条件下用杆秤为主要测量工具，粗略测量这块岩石的密度，请简要写出测量密度的主要过程。③给你一支弹簧秤、空瓶、水、油，如何测出油密度？④一个量筒，水和金属盒，用这些工具能测出该金属盒的密度吗？若能测出，写出方法和最后的表达式；若不能，还需哪些器材？金属盒能放入量筒内吗？⑤为测石蜡块的密度，无天平量筒，只有两个杯子和一桶水，一根大头针还有一根自行车胎气门芯用的细长橡皮筋，请写出实验原理，操作步骤和最后密度表达式，蜡块可放进杯里。⑥用天平、刻度尺可以测出地图上某地的面积吗？把知识拓展，避免学生背实验步骤、画实验图的呆板复习方法。

篇（6）

    轨道电路是列车运行控制系统信息传输的通道,它对保证列车运行安全,提高运输效率起着重要的作用。为保证轨道电路工作正常或使其尽可能在最优状态下工作,就需要对轨道电路参数做出调整。目前,现场对轨道电路调整主要根据轨道电路调整表来完成。但是由于现有的轨道电路调整表本身存在一些问题,如调整范围较大、与轨道电路实际情况不符合等,因而在实际应用时存在较大误差。

    1 轨道电路参数的传统测量方法

    轨道电路参数测量的目的是通过测量确定轨道电路的一次参数和二次参数,检查轨道电路是否符合钢轨阻抗和道碴电阻的标准,以保证轨道电路的正常工作,并且为轨道电路的研究和设计提供依据。

    1.1开路、短路相位表示法

    选取需要测量的轨道电路区段,设长度为l,将电流表A、电压表U、相位表接在轨道电路上,测得开路阻抗Zk和闭路阻抗ZB的模值,并用相位表读出Zk和ZB的相角 Φk和ΦB。然后推导出规定电路的一次参数和二次参数。开路、短路相位表法长期以来被用于50Hz轨道电路的一次参数测量工作,这种方法对相位表要求不高,对电压表、电流表要求比较高。

    1.2三电压表法

    选取需要测量的轨道电路区段,设长度为l,按照图 所示方法连接三个电压表,测得交流轨道电路的开路电压U1k、U2k、U3k和短路电压U1B、U2B、U3B,通过计算推导出电压与电流之间的相角关系,从而也能算出开路阻抗和短路阻抗的有关相角,再通过上述相位表法中的有关公式计算求得轨道电路的基本参数。值得注意的是,测量时应调节R或者轨道变压器次级线圈电压,尽量使得U2=U3。

    2 轨道电路参数优化测量方法

    2.1轨道电路干扰分析

    (1)由于两条钢轨的阻抗,对地电阻,传输通路中连接设备的接触电阻都不尽相同,必然造成牵引电流不平衡,工频50Hz及其谐波对轨道电路和机车信号造成干扰。

    (2)当有电力机车通过时,牵引网有电流通过,在它周围会产生电磁场,对附近的传输线产生干扰,这是一种电磁感应干扰。

    (3)运动中的电力机车上的电动力系统对下面的轨道电路的感应性干扰

    (4)相邻线路机车信号之间存在相互干扰,本线机车会收到邻线轨道电路发送的机车信号,从而影响到本线机车信号的显示。

    2.2轨道电路的在线测量

    使用传统的开路短路等方法测量轨道电路参数时,需要停止行车,要时间,"要点"进行,俗称为"开天窗"的测量方法,即将被测区段上方的电力牵引电网电源断电,再进行一系列的信号参数测量。此种测量方法给行车带来了严重干扰,在运输繁忙的区段,这项工作很难进行;在电力牵引区段,构成开路的条件十分麻烦,考虑不周会给行车带来危险;道碴电阻大小受环境影响十分明显,比如天气或者温度变化都会随着变化,而“开天窗”以及“要点”进行测量的方法会导致错过较好的测量时机;为了构成开路条件需断开被测区段的牵引电流,这样测得的参数与有实际上牵引电流时的参数势必有偏差。加上所有测量仪表均为机电工业用仪表,这既影响测量结果的准确度,又没有反映出电气化铁路有电力机车牵引时的牵引电流干扰情况下的各种电参数的大小及其相互关系,而且要经过一系列复杂的运算过程。所以研究在线测量轨道电路参数仪表是一项非常重要的工作。所谓"在线"测量,是指测量过程中,尽量不给轨道电路的正常工作带来影响,或者是与传统测量方法相比,大大减少了对轨道电路正常工作的影响,比如说避免"开天窗"情况的出现等。

    2.3轨道电路的调整

篇（7）

做好物理实验，对于物理学习是有很大帮助的，做好物理实验是需要一定的物理实验器材，但物理实验有时是用简单的器材就能说明问题，例如学习力的作用是相互的这部分内容时，就让学生通过拍桌子感到手疼来体会。我经常用学生身边的物品做实验，如用铅笔和小刀做压强实验，用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验，用汽水瓶做大气压实验，用小药瓶做物体的浮沉实验，用水和玻璃做光的色散实验等，这样有利于培养学生的创新意识，即充分利用资源开发新产品。

二、创设实验情景，培养学生的创新精神

（教学实例）在“变压器”教学中，为了探索“变压器原、副线圈匝数与电压、电流的关系”时，设计了一系列小实验先定性后定量研究。实验步骤为：a. 利用可拆式变压器，副线圈用漆包线绕成，并连接一个小灯泡，先加入一组线圈，请学生观察小灯泡是否变亮；b. 再逐个增加副线圈的匝数，让学生进一步观察小灯泡是否变亮。此时学生的注意力充分集中，使灯变亮的欲望进一步加强，最后灯终于变亮了。在学生的情感意识中更加想知道“输出电压与匝数”到底是什么关系呢？接下来再与学生一起探索。实验2步骤为：a. 利用可拆式变压器实验装置，在原、副线圈二端各接一个电压表；b. 记录原、副线圈的匝数及两个电压表的示数；c. 改变原、副线圈的匝数再记录两个电压表的示数；d. 根据数据分析请学生得出“电压与匝数成正比”的规律。接下来进一步探索，实验3的步骤为：a. 在实验2的电路中接入二个电流表；b、测出各表的示数；c. 计算U1I1、U2I2的值，并提出问题为何U1I1＞U2I2呢？d. 进一步实验，将可拆式变压器的铁芯向右移动，变压器的输出功率变得更小，从而说明实验中总有铁损、磁损，再抽象出理想变压器的工作原理即U1I1=U2I2。这样由实验步步深入，层层设置问题情景，围绕问题师生共同探索，有利于学生探索能力的培养。同时也符合高中生从定性到定量研究的认知规律。

三、精心创设探索性实验，培养学生的创新能力

在教学时，精心创设探索性实验，首先需要教师进行创新设计，包括教具设计，实验层次的安排，问题的设置及解决的办法等。比如在学“超重和失重”时，指导学生自己设计一个失重实验装置并观察失重现象，有些学生找了一根绳子系一个小球，然后剪断绳子，小球做自由落体运动；有些学生找了一个用过的易拉罐，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞口，在里面装上水，移开手指，水就从洞中喷射而出；如果放开手，让易拉罐自由落下，在下落过程中，水将不再从洞中射出，甚至有些同学还搜集了有关宇航员在太空中处于超重和失重状态生活的资料……这样，在实验教学中，教师精心创设实验，鼓励学生用自己的头脑思考问题，勇于探索，不断创新。

四、创造机会多做实验，养成勤动手的好习惯，培养学生的创新理念

学生实验能力的培养是一项长期的工作，应贯串在整个物理教学过程中，只要有可能就让学生参与。在课堂教师演示实验中也要尽可能创造机会让学生动手，如测定电源的电动势和内阻实验、摩擦起电实验等就请学生做；将其中的一些演示实验改成学生分组实验如描绘小电珠的伏安曲线实验、决定导体电阻大小的因素实验等；做好教材中的小实验；让学生参与教师准备和整理实验器材，使学生有更多的接触实验器材的机会，以便了解器材的性能、用途。处理好实验性的习题，准备好相关的实验器材，让学生亲自动手做，进行观察，从中得出结论。总之增加学生动手的机会，有利于调动了学生学习的积极性。

篇（8）

《物理课程标准》指出：“应当重视将信息技术应用到物理教学中。”在物理教学中，教师通过运用信息技术手段和方法把容易混淆或是难以理解的物理概念加以展示，使静态的知识生动化，促使学生动手、动脑，不断揭示概念所反映的客观世界的多种矛盾，分清主次、搞清楚各种矛盾的相互依存关系及发展方向，让学生既获得了知识、又掌握了方法，培养能力，从而真正实现物理概念教学的目的。

一、呈现物理情景，引入概念

建构主义认为：“学生的知识不是通过教师传授获得的，而是学生在一定的情境中，借助教师和同学的帮助，利用必要的学习资源，通过一定建构的方式获得的。”因此，在物理概念引入教学中，运用信息技术呈现物理情景，能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激，从而有效激发学生的好奇心，点燃学生的思维火花。

如，“动能”教学时，我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现，学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感，也提了许多问题：“龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?” “水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象，无论是视觉效果还是听觉效果，都能给学生深刻的印象，让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识，从而为建立“动能”的概念打下基础。

因此，在物理概念教学中初中物理，创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境，使学生感知大量的感性材料，对物理现象有一个明晰的印象，有利于学生形成正确的物理概念，加深理解物理规律。

二、揭示本质属性，理解概念

物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识，并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上，通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此，在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上，引导学生进行分析、综合、抽象，摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西，以揭示现象和过程的本质属性。

如，“重力”教学时，我先播放铅球和跳高比赛的视频录像，然后提出问题：奋力投出的铅球和跃过横杆的运动员最终会处于怎样的状态？这样的竞技项目挑战的是人类的什么极限？问题的提出，激起了学生浓厚的兴趣。待学生回答之后，再播放神舟七号航天飞船成功升上太空和宇航员在飞船舱内的生活和工作情景的视频，再一次提出问题让学生思考：在远离地球的太空中，宇航员可以用任意的姿势“漂浮”在船舱中，这又是什么原因呢?

这样，借助信息技术展示现实生活中的重力现象，丰富了学生的感知，激发了学生积极思维，在鲜明对比的情境中，抽象概括出重力概念的本质属性，使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。

三、突破教学难点，深化概念

将物理学科教学与信息技术整合，利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用，不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识，激励学生参与教学过程，而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题，深化概念规律的理解。

如，“电流”一节，难点是学生无法观察到电流的形成与方向，因此，电流的概念理解起来比较困难。在教学时，我利用Flash软件进行仿真“模拟”，把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关，电流(用红色线条表示)从电源正极(用“+”表示)流出，通过小灯泡时，灯泡发光，最后回到负极(用 “一”表示)，形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结，很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点，对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。

因此，在物理教学中，教师应充分利用信息技术教学手段，根据教学内容精心设计，把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像，帮助学生在头脑中建立正确模型中国。从而有效突破教学难点，加深对物理概念的理解。

四、动态分析过程，活化概念

物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学，运用信息技术的动态变化功能，进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系，形象直观地“顿悟”概念的内涵。这有利于概念知识沿网状同化，从而达到活化概念的目的。

初中物理如，有关滑动变阻器的滑片移动时初中物理，电流表、电压表示数变化情况的判断以及变化范围的计算问题，一直是历年中考物理试题和各种物理竞赛中的热点。而学生普遍感到此类题难度大，得分率也较低。

如右图所示的电路中，滑动变阻器R2的滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时，可充分利用信息技术的动态变化功能，制成课件进行以下动态分析：把电压表和电流表等效替换，电压表等效于开路，电流表等效于一条导线。由此不难看出，电路中的电流只有一条道路，即串联电路，电压表测量的事滑动变阻器的电压。

这样，运用信息技术对电路进行动态分析，既让学生充分理解了电路的规律，也加深学生对电学部分相关概念的具体认识，深化和活化了物理概念，收到良好的教学效果。

篇（9）

[中图分类号]TU8[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0085-02

1 概述

随着无线电技术通讯技术和单片机技术的发展,无线智能远传水表系统以其安装便利、维护快捷、不受安装环境和布线限制等优点,成为了水表行业智能管理的主导系统。无线智能远传水表是整个系统的基础部分,是信息的产生单元,其参数的准确度决定了整个系统的性能指标。无线智能远传水表参数的测试是根据GB/T 778.3―2007封闭管道中水流量的测量---饮用冷水水表和热水水表第3部分--试验方法和试验设备的要求进行。无线智能远传水表的技术指标应符合表1.1的要求

2 无线智能远传水表的测试

2.1 供电参数(静态工作电流)的测试

(1)测试仪器要求:

电流表:测量范围0μA～200μA,准确度等级1.0级;

电压表:测量范围0V～10V,准确度等级1.0级;

稳压电源:电压0V～5V连续可调,输出电流0A～1A。

(2)测试过程:

取出被测设备内电池,按图2.1连接,将电源调至被测设备所标明的工作电压3.6V,接通电源,当电流表在大部分时间呈现较小读数且静止不变时,其读数即为静态工作电流实测值。

2.2 无线电性能测试

2.2.1无线远传水表发射功能测试

(1)测试仪器要求:

频谱仪:测量范围10kHz～1000MHz;

综合测试仪:0.4MHz～1000MHz。

(2)测试过程:

按图2.2连接被测设备和测试仪器,并使被测设备处于发射状态。使用频谱仪显示被测设备发射的无线信号的频谱。测上、下限频率值在规定使用频率范围之内(433.00MHz～434.79MHz)即可。计算其中心频率,设定指配频率,计算带宽BW,主要满足BW≤200kHz的要求即可。频谱仪工作在发射功率测量模式,在显示区读取和记录被测设备的发射功率,实测值≤10mW满足设计要求即可。测将测算得出的中心频率与指配频率相比较,计算相对误差≤10×10-6满足设计要求即可。杂散发射功率是指落在占用带宽之外的发射功率,实测值≤10μW即可满足设计要求。

2.2.2 无线水表的接收灵敏度测试

(1)测试仪器要求

频谱仪:测量范围10kHz～1000MHz;

综合测试仪:0.4MHz～1000MHz;

示波器:模拟带宽40MHz,灵敏度2mV/格。

(2)测试过程:

按图2.3连接被测设备和测试仪器,并使被测设备处于接收状态。通过天线接口输入10kHz方波调制高频信号,在被测设备的输出端应有方波输出,通过示波器显示。逐步减少输入高频信号的幅值,直至被测设备的输出消失。方波刚刚消失时指示的高频信号强度,即为该被测设备的接收灵敏度,其值应优于90dBm。

2.3 信号输出测试

2.3.1 数据的保持与恢复测试

(1)测试仪器要求

电流表:测量范围0mA～200mA;准确度等级1.0级;

电压表:测量范围0V～10V;准确度等级1.0级;

稳压电源:电源0V～5V连续可调,双输出,输出电流0A～1A。

(2)测试过程:

按图2.4连接,调整稳压电源至被测设备额定电压,通入适当水量,使无线远传水表系统正常工作。然后下调无线远传水表和集中器的电源电压使其中断工作。再下调抄表器的电源电压使其中断工作。10min后恢复正常供电,系统应能正常工作,此时各被测设备存储的数据应与断电前保持一致。

2.3.2 电源欠压提示测试

按图2.4连接,调整稳压电源至被测设备额定电压,通入适当水量,使被测设备正常工作。然后下调稳压电源使输出电压至被测设备欠压值,此时:无线远传水表和集中器的欠压提示信息通过抄表器下载,在抄表器显示屏上显示;抄表器的欠压提示信息在抄表器显示屏上显示。

2.3.3 断线保护测试

当发讯水表与电子控制单元之间连线断开时,电子控制单元应发出报警信号。

2.4 控制功能测试

2.4.1 磁保护功能测试

将无线远传水表安装在试验台上,使其正常工作。用符合CJ/T 133-2007《IC卡冷水水表》中规定的磁环贴近发讯水表信号输出部位时,无线远传水表仍可正常工作。当使用大于上述磁环磁力的磁钢重复上步操作时,无线远传水表发出报警信号,根据设计要求可自动关闭阀门。

2.4.2 电控阀门执行功能试验

按照图2.4连接,并使控制式无线远传水表正常工作,然后按非正常用水的设定发出关闭电控阀门指令,阀门驱动装置正常工作,使阀门关闭,并且能够检测到关阀门的限位电平信号。

2.5 水表性能测试

2.5.1 电源电压影响测试

将无线远传水表按照图2.4连接,在电源电压为2.7V及4.2V时,在常用流量(qp)下,控制无线远传水表按指令正常开关电控阀门5次,无线远传水表能正常工作。

2.5.2 电子计数精度测试

(1)测试仪器要求:

脉冲发生器:9999脉冲±1脉冲。

(2)测试过程:

按图2.5连接,使脉冲发生器发出1000个脉冲给被测设备,读取抄表器显示的水量,按公式(1) 计算,被测设备计数精度在范围即为合格。

计数精度计算公式:

(1)

式中:a―被测设备转换系数(L/脉冲);V―抄表器显示的水量(L)。

3 结语

无线智能远传水表依照以上设计的测试方法进行测量,满足规定参数指标要求的水表,在安装后工作状态稳定,水表数据采集准确,质量均为合格。以上测量仪器仪表常用、测试方法简单高效、值得同类企业学习和借鉴,具有推广和应用价值。

[参考文献]

[1] 刘金生.水表性能参数的分析及规范性表述.科技资讯,2009 35.

篇（10）

“电功”是初中物理探究式教学中较难驾驭的内容，难就难在要探究的因素多，尤其是有个“电阻”的因素在里面作梗——电功的公式W＝UIt中并没有电阻R，但学生总是无一例外地提出电阻是影响电功的因素，而教师不敢轻易地否定它，既怕违背探究式教学原则，更怕犯科学性错误。于是乎，有的教师便耍起了“小聪明”：

【场景1】

师电阻的大小与电流有关系吗？

生电阻的有无与电流无关，而与长度、横截面积、材料有关。

师同学们，我们的用电器是已经制作好了的，你们说，它的电阻会变化吗？

生不会。

师那么在探究影响电功的因素时，是不是可以不考虑用电器的电阻呢？

生可以。

……

【场景2】

师同学们，你们开动脑筋猜想，提出了影响电流做功的因素有电压、电流、电阻、时间，这很好。由于时间的关系，我们今天用控制变量法探究电流与电功的关系、电压与电功的关系。至于电阻与电功的关系，作为同学们课后探究性学习的作业，好不好！

生好！

……

这样,就成功地绕开了电阻。这两招屡试不爽。

可是有一次，我正想回避掉电阻时，几个好问的“执着型”学生却揪着不放：“老师，为什么不让探究电阻对电功的影响，不是可以用控制变量法一一排除吗？”“现在许多用电器的电阻是可变可控的，如亮度变化的台灯……”毫无准备的我，尴尬万分……

痛定思痛，我认真地备课，积极地实践，终于攻克了“电功”这个堡垒。课堂上，精彩纷呈、迭起：

一、发现问题

首先演示：打开开关电灯亮，用电池连接小灯泡亮，给小电水壶通电一段时间后水沸腾……

接着介绍：这些都是电流做功的结果。然后提问：电流做功的多少可能与哪些因素有关呢？

学生小组讨论后汇报，我同步

在黑板上记录：共有电压、电流、电阻、时间4个因素。

二、提出猜想

我让学生展开猜想：上述因素与电功是什么关系？

给足时间讨论后，各小组汇报，我同步将各种猜想整理于黑板上，共有如下10种：

（1）同等时间、同样电流，电压高则电功多。

（2）同等时间、同样电流，电阻大则电功多。

（3）同等时间、同样电压，电流大则电功多。

（4）同等时间、同样电压，电阻大则电功多（亦有学生说电阻大则电功少，但人数少）。

（5）同等时间、同样电流、同样电压，电阻大则电功多。

（6）同等时间、同样电流、同一电阻，电压高则电功多。

（7）同等时间、同样电压、同一电阻，电流大则电功多。

（8）同一电阻、同样电压、同样电流，时间长则电功多。

（9）同等时间、同一电阻，电压高则电功多。

（10）同等时间、同一电阻，电流大则电功多。

我未置可否，没有急于纠正学生提出的“荒谬”猜想，而让学生在其后的活动中自我纠正，同时教导学生互相尊重——因为这时已有学生对一些猜想表现出不屑一顾的神情，或跃跃欲试想批驳。我可不能让他们抢先“发作”，因为，对这些猜想，我早设计了专门的处理程序。

三、评估猜想

在全班范围内，由各小组派代表对10个猜想进行评价。短暂的“争鸣”后，第5～7个猜想很快被淘汰，理由是：根据欧姆定律，电压、电流、电阻三位一体，其中两者一旦确定，则第三者也就确定，不会再变化，所以这3个猜想是伪猜想。而第8个猜想是不言自明的，第9、10个猜想实为同一种猜想。此时，黑板上只留下了第1～4个猜想和第9个猜想。

在评估猜想的过程中，学生的发言对其他学生的正面影响大大超越了教师的直接讲解，这是由于角色转换使学生的专注力

得以提升的缘故。

四、实验设计

我提供多节电池、一个电压表、一个电流表、不同规格的小灯泡等器材，让学生设计能验证猜想的电路。

学生在小组内畅所欲言、商讨争论，很快达成

如下共识：采用串联电路，可让用于比较的小灯泡电流相同，对串联的小灯泡分别测量电压和观测亮度，就可以验证第1个猜想；采用并联电路，则各个支路电压相同，对不同支路上的小灯泡测量电流和观测亮度，就可以验证第3个猜想（这与苏科版初中物理九年级下册提供的实验设计是完全一致的）。

此后,学生对验证第2个猜想的实验设计相当有创意：用3个规格相同的小灯泡串联，以保证电流一样——前两个“合并”，就成为大电阻的用电器（图1中的虚线框）；后一个就是小电阻的用电器。很显然，在这种情况下，电功与电阻成正比，既不需要电压表，也不需要电流表，甚至不必做实验，就能得出可靠的结论。

同样，学生认为：这种方法也可用于对第4个猜想的验证：如图2，观察两个支路上灯的亮度。

我不失时机地对学生表示自己的钦佩和欣赏。

学生设计的第9个猜想的验证方案最简单：分别用2节电池和1节电池对小灯泡供电，观察亮度。对此，有学生说不必操作，这也是不言自明的事情。我还是保持了沉默，未作裁决。

很显然，上述5个实验方案的设计，既满足了学生的求知欲望，更激发了学生的学习潜能，这对学生的实践能力和探究能力的培养

大有裨益。

五、实验探究

各个小组按照讨论得到的实验设计，动手操作，验证评估通过的猜想。其间，我加强巡视，观察各个小组的协作程度，并实时指导实验操作。全班基本完成实验探究后，小组汇报，师生共同把结果整理在黑板上：

（1）电流相同时，电压高则灯泡亮，说明电功多（实际是电功率大），第1个猜想成立。

（2）电流相同时，电阻大则灯泡亮，说明电功多（实际是电功率大），第2个猜想成立。

（3）电压相同时，电流大则灯泡亮，说明电功多（实际是电功率大），第3个猜想成立。

（4）电压相同时，电阻小则灯泡亮，说明电功多（实际是电功率大），第4个猜想不成立(实验现象与猜想相反——原先大多数学生以为2个灯泡一定比1个灯泡亮，现实证明他们错了)。

（5）电阻不变时，电压高则灯泡亮，说明电功多（实际是电功率大），第9个猜想成立。

在此基础上，我首先引导学生比较第1、2个猜想，学生恍然大悟：这原是一回事，电流相同时，电阻大的用电器分得的电压多（即电压值高）。继续引导学生比较第3、4个猜想，学生发现这两者也是一回事——电压相同时，电阻小的用电器通过的电流大。经过分析、比较，学生明白了其中的原因。

我对学生在探究活动中的良好表现和取得的成绩大大表扬了一番。

至此，一切水到渠成，我宣读了结论：进一步的研究表明，如果将通过用电器的电流记作I，加在用电器两端的电压记作U，通电时间为t，电流对用电器所做的功记作W，则W＝UIt。

这个公式与5个猜想的实验结果相容，我和学生都很满意。

六、波澜再起

有了公式W＝UIt，接着就是学以致用，让学生做些练习。

忽然，有学生举手说：“第2个猜想的表达式能不能直接用W=I2Rt？因为U=IR，所以W＝UIt=I2Rt。”这又一次刺激起了学生的探究欲望——学生在初中物理中第一次接触到带平方的公式，显得比较兴奋。

这时，学生的思维异常活跃起来。有学生提出：能不能说电阻不变，电功与电流的平方成正比？也有学生提出：在电阻不变的情况下，电功与电压的平方成正比，能这样说吗？

我非常肯定地告诉他们：能！学生第一次接触到3个可以连等、可以互换的公式，而且他们的探究成果就体现在公式里，怎能不兴奋？

就在师生享受探究成功的欢乐时，有学生扔出一枚“重磅炸弹”，引发了轩然大波。他提出的问题是：虽然知道了电功的公式W＝UIt，但它只是关于电功的计算式，没有回答“影响电流做功的因素是什么”的问题。

这大大出乎我的预料（当然更出乎其他学生的意料），教材上也就约定俗成地认为，电压、电流和时间是影响电功的因素。

接着，他这样陈述：影响电流做功多少的因素是电压与电阻（及时间），电压加在电阻上才有电流，有了电流才能对用电器做功，时间长则做功多。公式没能回答这个问题，要将公式写成

才是回答了这个问题。

沉默思索片刻后，我请他再复述一遍。

这次，他说得更加明白了：电压是外因，电阻是内因，两者结合才有电流，有电流就有电功，所以说电压、电阻和时间才是影响电流做功的因素。

我除了佩服，还能有什么呢？真所谓“青出于蓝而胜于蓝”。至于公式W＝UIt的更广泛、更深刻的意义，又何必现在就告之呢？等他们学习了电动机后，自然就明白了。

而探究式教学的魅力，不正在于此吗？

需要说明的是，此次探究式教学，需要2节课（借用1节活动课）——表面上多用了时间，实际上不然，因为电流热效应的探究过程也在其中了。

《教育研究与评论》（综合版）

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