首页 -> 2008年第2期

电压表的接线表述教学初探

作者：向其坤

　　人民教育出版社八年级物理下册关于电压表的使用规则，教科书设计要求学生阅读第6页《直流电压表使用说明书》而得出，其中在电压表的接线表述上，说明书叙述为“应该使标有‘一’的接线柱靠近电源的负极，另一个接线柱靠近电源的正极”，而与教科书相匹配的《八一九年级物理教师培训手册》(第169页)和《物理八年级下册教师教学用书》(第4页)在电压表的接线问题上都统一表述为“使电流从正接线柱流进，从负接线柱流出”。说明书与两本教师指导用书在电压表接线表述上的明显区别是：前者的叙述没有肯定电压表内有电流经过，后者却肯定了电压表内有电流通过。
　　在实际教学中，有近90％以上的教师会使用后者的叙述法——使电流从电压表正接线柱流进，从负接线柱流出，这样教学的理由，一是沿袭老教科书的提法，二是明确了两本权威用书在教学中的指导作用。
　　笔者多年的教学实践中，对该问题的领悟与探索、总结，使笔者在电压表的接线问题的叙述上有悖于教科书(当然是老教科书)和《八～九年级物理教师培训手册》、《物理八年级下册教师教学用书》，更多地倾向于新教科书《直流电压表使用说明书》提法：把电压表的正极接向电源的正极方向，把电压表的负极接向电源的负极方向。
　　为什么呢?
　　首先，教师用指导用书的指导作用并不体现为教师对它们的盲目服从。所谓驾驭教材，指的是教师对所有相关教学的材料能进行积极主动的辩证处理，采取更有利于学生学习的行为方式，虽然带领学生探究的是严谨的科学知识，但在探究过程中应充分体现教师自身的教育教学思想主见，并把这种主见以创造性的形式燃放出来。学生的书不能“死读”，教师的书也不能“死教”。
　　其次，在如下的实验中(电池为两节新干电池)，闭合开关可看出电流表为0，电压表示数几乎为3V(刚好是电源电压)。电流表示数为0，说明了与之相串联的电压表无电流经过(至少可以这么认为)。电压表和电流表在电路中不同的连接方法，依据之一是他们在内阻方面的区别。科学出版社三点一测《八年级物理下》第38页说“电流表和电压表自身都带有电阻，电流表的电阻很小，如使用0.6A量程，电阻为0.125Ω，使用3A量程，电阻为0.025Ω。电压表的电阻很大，如使用3V量程，电阻为3KΩ，使用15V的量程，电阻为15KΩ”，依此，在教学实践中我们可向学生明示：电流可轻易穿过电流表，却不易穿越电压表，相当于电流表是一个闭合的开关，电压表是一个断开的开关。
　　
　　第三，粗略地认为电压表内无电流经过，还取决于学生对知识技能的掌握需要，这是有悖于几种参考书的表述的决定因素。物理知识的掌握，解题技能的形成，仍然是新课程标准三维教学目标之一。对于知识技能的把握顺利与否，常常与学生初次所建立的概念与原理息息相关，如果对要应用的概念、原理符合教学规律而具备相应的科学性、规范性，那么对学生知识技能的把握就会起到因势利导的作用，反之，如果概念、原理不符合学生的认知规律，甚至对学生知识技能的形成具有非统一性甚至矛盾对抗性，那么教学效果就会大打折扣。
　　例如：如图，电源用四节干电池串联组成，当电路接通时，电压表V₁示数为4v，电压表V₂的示数为3v，则三只灯泡两端的电压分别为多少?
　　诸如此类的电路计算，首要的条件是对电路性质的判定：串联或并联，因为串联和并联在电流、电压、电阻特点上都有非常大的区别。如果坚持电流从电压表的“+”接线柱流进，从电压表的“-”接线柱流出，即认为电压表内有电流经过，那么，图中L₁、L₂、L₃从电路性质判定就是并联；如果坚持“电压表的正极接向电源的正极方向，负极接向电源的负极方向”去认为电压表内无电流经过，即把电压表在电路中理解为断开的开关，那么图中L₁、L₂、L₃从电路性质判定就是串联。
　　
　　正确的解题思路上，理所当然地取串联判定，V₁、所测是L₁、L₂、两端的总电压，VL₂所测是L₂、L₃两端的总电压。设L₁、L₂、L₃两端的电压分别为U₁、U₂、U₃，依据题意则有：
　　U₁+U₂+U₃=1.5v×4
　　U₁＋U₂=4V
　　U₂+U₃=3v
　　简单运算之，U₂=3V、U₂=1V、U₃=2V
　　综上所述，根据“两权相利取其重，两权相害取其轻”的原则，笔者认为，在电压表的接线表述上，变《八、九年级物理教师培训手册》和《物理八年级下册教师教学用书》“使电流从正接线柱流进，从负接线柱流出”为“使正接线柱接向电源的正极方向，使负接线柱接向电源的负极方向”，这样更有利于学生对知识与技能的连贯掌握。
　　
　　(责任编辑 孙晓雯)