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电学实验是高考的一个重要考查点，“探究导线电阻的影响因素”是一节完整的科学探究实验课，包含《新课标》中提到的科学探究的七个要素，向学生呈现了研究物理问题、总结物理规律的实验过程和方法.我校地处粤北山区，由于实验室没有完成此探究的配套器材，我就尝试用铅笔芯进行探究，以对这节课的课堂教学进行开发和实践拓展.
一、集思广益开拓创新开发和拓展实验方案
实验方案在实验过程中具有指导性的作用，同时也是创新意识的重要体现.通过合作探究等方式不断地对实验方案进行改进完善，既可以提高学生的实践能力和创新能力，也能提高学生对物理课程学习的兴趣.
铅笔芯的主要成分是石墨.其实铅笔的笔芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成的.软硬不同的铅笔芯电阻不同，铅笔芯的各种特性非常适合用于这节课的研究.让学生集思广益设计和拓展实验方案：
实验一：同种铅笔芯，S一定，探究电阻R与L的关系.
实验二：同种铅笔芯，L一定，探究电阻R与S的关系.
实验三：不同材料的铅笔芯，S、L一定，探究R与材料的关系.
实验四：探究铅笔芯电阻和温度的关系.
本节课实验一、二需要定量研究，是这节实验的重点，学生必须完成探究.实验三、四只需定性研究.实验三是最容易完成的实验.
二、严谨认真实事求是进行科学探究
1.探究实验具有神秘性和多样性的特点，其未知因素具有无尽的魅力，可以让学生全身心地投入其中，在参与的同时增强自身的操作能力.
活动一：温故知新：电阻的大小如何测量？
师：欧姆定律的内容是什么？
生：公式是I=UR，计算电阻的公式是R=UI.
师：哪位同学将你设计的测量电阻的电路图画到黑板上？
生：
活动二：猜想导体的电阻和哪些因素有关？
生：可能与导线的长度、横截面积、材料、温度有关.
师：用什么方法来探究究竟与我们猜想的因素有没有关系？是什么关系？
生：采用控制变量法.
活动三：学生分组实验探究决定导线电阻的因素
实验一：保持导线的材料和面积不变，长度不同.
材料长度电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值Ω
结论1：同种材料，横截面积S一定，电阻R与长度L正比。
实验二：保持导线的材料和长度不变，面积不同.
材料长度电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值Ω
结论2：同种材料，长度L一定，电阻R与横截面积S反比。
实验三：保持导线的长度和面积不变，材料不同.
材料电压U/V电流I/A电阻R/Ω
H铅笔芯2.300.0638.30
HB铅笔芯2.000.1513.30
2B铅笔芯1.400.285.00
结论3：横截面积S和长度L相同时，不同材料电阻不同。
实验四：铅笔芯的电阻和温度的关系.
用酒精灯加热铅笔芯，每10s记录一次通过笔芯的电流和两端的电压值，求出电阻值，探究铅芯的电阻和温度的变化.
结论4：材料横截面积S和长度L相同时，温度不同电阻不同。
综上实验，科学家概括总结得到了电阻定律.
电阻定律：（表达式）.
电阻率：（表达式）ρ=，单位：.
三、回顾实验展示成果总结提高
实验结束以后，组织学生进行实验反思，对自己在实验中的表现进行阶段性的总结，找出自己的不足与缺陷，发掘自身的潜能，提高实验能力.
1.实验过程学生出现的问题和解决方法.
①电流表或电压表没有示数.
解决方法：检查接线柱是否接触良好.
②电流表或电压表指针反转.
解决方法：电流表（电压表）正负接线柱接反了，调换过来即可.
③测电阻时误差较大.
解决方法：因为铅笔芯的电阻会随温度的变化而变化，所有尽量控制电流不要过大，实验完及时断开开关，以冷却铅笔芯.
④加热铅笔芯时铅笔芯被烧断了.
解决方法：由于加热过快且不均匀导致，把酒精灯火力减小或适当加大铅笔芯与酒精灯的距离.
⑤给铅笔芯加热电流表、电压表示数一直不变.
解决方法：把滑动变阻器调到最小值或不要滑动变阻器.因为滑动变阻器阻值较大时，铅笔芯电阻的变化对整个电路影响不大.
2.实验过程的闪光点.
①学生准备充分，实验时电路连接比较熟练，分工明确，实验过程比预期要顺利.
②做实验四时有一组同学把铜线绕在铅笔芯的中部，以保证让铅笔芯均匀受热.结果他们的铅笔芯没有被烧断且最终实验完成的非常好.
③实验四是最繁杂的一个实验，但却把实验推向了高潮.有学生报时的声音，还有铅笔芯烧断爆炸的声音，在热闹中结束了实验.因为时间关系，有些组无法重做，但他们通过铅笔芯烧断前电流表和电压表的示数变化仍然得出来“温度升高，铅笔芯的电阻变小”的结论.
铅笔芯是靠石墨导电的，铅笔芯越軟，所含石墨也多，电阻越小.导体的电阻跟温度的关系：对于多数导体如金属，温度越低，电阻越小，温度低到一定程度，有些导体电阻会减小到零，成为超导体.铅笔芯的主要成分是石墨，铅笔芯的电阻也是随温度的升高而变小.
[注：本文为清远市第十七批立项课题《高中物理分组实验拓展的实践研究》（课题编号17-17）的研究成果.]
一、集思广益开拓创新开发和拓展实验方案
实验方案在实验过程中具有指导性的作用，同时也是创新意识的重要体现.通过合作探究等方式不断地对实验方案进行改进完善，既可以提高学生的实践能力和创新能力，也能提高学生对物理课程学习的兴趣.
铅笔芯的主要成分是石墨.其实铅笔的笔芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成的.软硬不同的铅笔芯电阻不同，铅笔芯的各种特性非常适合用于这节课的研究.让学生集思广益设计和拓展实验方案：
实验一：同种铅笔芯，S一定，探究电阻R与L的关系.
实验二：同种铅笔芯，L一定，探究电阻R与S的关系.
实验三：不同材料的铅笔芯，S、L一定，探究R与材料的关系.
实验四：探究铅笔芯电阻和温度的关系.
本节课实验一、二需要定量研究，是这节实验的重点，学生必须完成探究.实验三、四只需定性研究.实验三是最容易完成的实验.
二、严谨认真实事求是进行科学探究
1.探究实验具有神秘性和多样性的特点，其未知因素具有无尽的魅力，可以让学生全身心地投入其中，在参与的同时增强自身的操作能力.
活动一：温故知新：电阻的大小如何测量？
师：欧姆定律的内容是什么？
生：公式是I=UR，计算电阻的公式是R=UI.
师：哪位同学将你设计的测量电阻的电路图画到黑板上？
生：
活动二：猜想导体的电阻和哪些因素有关？
生：可能与导线的长度、横截面积、材料、温度有关.
师：用什么方法来探究究竟与我们猜想的因素有没有关系？是什么关系？
生：采用控制变量法.
活动三：学生分组实验探究决定导线电阻的因素
实验一：保持导线的材料和面积不变，长度不同.
材料长度电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值Ω
结论1：同种材料，横截面积S一定，电阻R与长度L正比。
实验二：保持导线的材料和长度不变，面积不同.
材料长度电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值Ω
结论2：同种材料，长度L一定，电阻R与横截面积S反比。
实验三：保持导线的长度和面积不变，材料不同.
材料电压U/V电流I/A电阻R/Ω
H铅笔芯2.300.0638.30
HB铅笔芯2.000.1513.30
2B铅笔芯1.400.285.00
结论3：横截面积S和长度L相同时，不同材料电阻不同。
实验四：铅笔芯的电阻和温度的关系.
用酒精灯加热铅笔芯，每10s记录一次通过笔芯的电流和两端的电压值，求出电阻值，探究铅芯的电阻和温度的变化.
结论4：材料横截面积S和长度L相同时，温度不同电阻不同。
综上实验，科学家概括总结得到了电阻定律.
电阻定律：（表达式）.
电阻率：（表达式）ρ=，单位：.
三、回顾实验展示成果总结提高
实验结束以后，组织学生进行实验反思，对自己在实验中的表现进行阶段性的总结，找出自己的不足与缺陷，发掘自身的潜能，提高实验能力.
1.实验过程学生出现的问题和解决方法.
①电流表或电压表没有示数.
解决方法：检查接线柱是否接触良好.
②电流表或电压表指针反转.
解决方法：电流表（电压表）正负接线柱接反了，调换过来即可.
③测电阻时误差较大.
解决方法：因为铅笔芯的电阻会随温度的变化而变化，所有尽量控制电流不要过大，实验完及时断开开关，以冷却铅笔芯.
④加热铅笔芯时铅笔芯被烧断了.
解决方法：由于加热过快且不均匀导致，把酒精灯火力减小或适当加大铅笔芯与酒精灯的距离.
⑤给铅笔芯加热电流表、电压表示数一直不变.
解决方法：把滑动变阻器调到最小值或不要滑动变阻器.因为滑动变阻器阻值较大时，铅笔芯电阻的变化对整个电路影响不大.
2.实验过程的闪光点.
①学生准备充分，实验时电路连接比较熟练，分工明确，实验过程比预期要顺利.
②做实验四时有一组同学把铜线绕在铅笔芯的中部，以保证让铅笔芯均匀受热.结果他们的铅笔芯没有被烧断且最终实验完成的非常好.
③实验四是最繁杂的一个实验，但却把实验推向了高潮.有学生报时的声音，还有铅笔芯烧断爆炸的声音，在热闹中结束了实验.因为时间关系，有些组无法重做，但他们通过铅笔芯烧断前电流表和电压表的示数变化仍然得出来“温度升高，铅笔芯的电阻变小”的结论.
铅笔芯是靠石墨导电的，铅笔芯越軟，所含石墨也多，电阻越小.导体的电阻跟温度的关系：对于多数导体如金属，温度越低，电阻越小，温度低到一定程度，有些导体电阻会减小到零，成为超导体.铅笔芯的主要成分是石墨，铅笔芯的电阻也是随温度的升高而变小.
[注：本文为清远市第十七批立项课题《高中物理分组实验拓展的实践研究》（课题编号17-17）的研究成果.]