电压表设计论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇电压表设计论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式。传统的数字电压表各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析处理,传统数字电压表是无法完成的。然而基于PC通信的数字电压表,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC,做测量数据的处理。所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际应用上,都具有传统数字电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。

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。

功能结果

篇(2)

关键词：油膜法，量程的设计制作，粉膜密度，最大扩展面积，被测大约值

 

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.

2夏艳萍，用油膜法估测分子的大小实验技巧，物理通报，2010，（1）：93

篇(3)

一、用简单器材做好实验，培养学生的创新意识

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。

五、尽量多做选做实验，积极开展物理课外实验，和学生一起共同创新，促进学生创新能力的发展

篇(4)

（江苏省南通市第三中学，226000）

“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）

征 稿 启 事

本刊综合版面向大教育、立足高品位，主要发表以本土和当代教育为主体研究对象的文章，同时兼顾研究古今中外教育的学术论文、实证报告（包括田野工作报告）等，突出理论性、前瞻性、指导性和综合性。

栏目设置如下：

（1）大家：教育家、教育学家或知名公共知识分子有关教育见解与主张的专稿。

（2）关注：聚焦和透视中国基础教育现状，尤其是基础教育改革和探索的重大人物与事件。

（3）论衡：研究基础教育的学校制度、教育管理、德育创新、课程开发、教学改革、教师专业成长等领域的学术佳作。

（4）情境：教育、教学、学校管理个案或案例的经验研究、叙事研究或田野研究报告，注重描述性。

（5）视野：中外教育历史的重要人物与事件的回眸与反思；中外教育经典和当代教育力作的推介、研读与评论。

（6）语丝：来稿精彩片段摘登。

欢迎广大作者赐稿！来稿请发至本刊投稿邮箱：yanxr@ppm.cn，勿寄个人，以免耽误稿件审理。稿件必须是作者本人的原创性作品，短小精悍、文风清丽的佳作尤受欢迎；学术论文或实证报告一般不超过8千字，文后应附

参考文献。

篇(5)

论文关键词：电工实验室；安全意识；操作技能

“电工学”是很多工科专业学生的一门重要的专业基础课，电工实验室承担着该门课程的实践教学任务。在该实验室中，大量使用着220V或者380V的市电交流电压，其安全问题尤为突出。在该课程之前，工科大学生接触的实验教学应该是大学物理实验，接触的主要是36V以下的安全电压，操作中如果出现问题，也不至于引起大的安全上的事故。但是进入电工实验室后，学生开始接触市电电压，由于此时学生动手能力还比较薄弱，实践能力较差，带电操作会产生令人担心的安全问题。教学过程中，安全问题总是在困扰着实验教师和学生，影响了电工实验教学的全面性和所能达到的深度。

一、电工实验室的安全问题分类

电工实验室的安全问题同其他类似实验室一样，分为两个部分：实验者的人身安全和实验室设备安全。

1.实验者的人身安全

在所有的实验室中，实验者的人身安全总是要放在第一位的。在电工实验室中，实验者的不安全隐患主要是触电。根据触电电流的大小不同，人体受到的伤害也不尽相同，从肌肉抽搐到灼伤、炭化，直至心脏停跳及死亡。所以在实验室安全建设方面，防止触电及触电保护总是最重要的问题。

2. 实验设备的安全

在保证实验者安全的基础上，实验设备的安全也是非常困扰实验室管理者的一个问题。在每学期的实验过程中由于各种原因导致仪器、仪表、电源、元器件、开关的损坏现象都比较高。面对这一情况，教育部组织的高校基础课实验室评估中，把电工实验仪器的完好率要求仅定在80%这个较低的水平上。这个评估数据完全是对于电工实验高损坏率的无奈。

二、影响实验室安全的因素

1.安全意识问题

电工实验室所有的实验都是要由人来操作完成的，所以实验者的安全意识对于实验室安全起着至关重要的作用。根据2002年教育部的《学生伤害的损害赔偿》第四条规定：学校举办者应当提供符合安全标准的校舍、场地，其它教育、教学设施和生活设施。因此，电工实验设课应该“符合安全标准”。根据这一要求，现有的电工实验室总是加装了全套的安全保护措施，比如加装漏电、开路、短路、过量程等保护装置；直流稳压电源采取过压、过流、过热保护等安全措施。甚至连学生使用的导线都换成了安全插头式，根本没有的金属部分。所以虽然电工实验室存在着对人体产生伤害的可能性，但是随着各种安全措施的应用，实验者在实验室中基本上不会遇到严重的触电事故。实验室这样长时间的安全运行，在实验者的安全意识培养上产生了很大的负面作用。因为在实验过程中，学生往往不会注意到这些幕后的措施，如果实验教师也没有向学生指出，那么学生就会想当然认为电工实验是很安全的，这就造成学生的安全意识总是很低，因为他们看不到安全事故造成的后果，也就无法对工频市电交流电产生“敬畏”的心理。这种情况造就了很多非常“大胆”的学生，他们在操作中基本没有培养起安全意识，在毕业后的生产领域，这样的学生会非常令用人单位头疼。最极端的例子是企业向学校反映，一位毕业生在车间供电故障的情况下，非常“主动”地在没有切断输入电压的情况下准备拆卸车间用35kV变压器，如果不是发现及时，其后果将不堪设想。

2.操作技能

实验者在电工实验室的操作技能包括对基本仪器仪表和器件性能和使用规范的了解；遵循组装电路过程中的操作要求；线路故障的分析与排除等。如果实验者的操作技能不合格，往往会对实验设备造成很大的伤害。比如选择错误测量电表的量程，在使用时非常容易引起内部部件烧毁；或者干脆就是错误使用电表，如将电流表和电压表弄混，在市电220V或者380V的情况下，肯定烧毁。操作中的另一类错误主要体现在复杂线路连接错误上，比如电动机的降压启动控制，其电路非常复杂，连接错误很容易形成短路，造成断路器跳闸，或者烧坏控制装置触点。

3.设备老化

设备老化也是影响实验室安全的一个重要问题。比如在电源中，由于电压或者电流旋钮损坏，造成电压或者电流不匹配，或者时间继电器的老化造成控制电路无法正常工作等。

三、教学中采取的对应措施

1.演示违规操作的后果

针对学生中普遍存在的对实验安全的麻痹思想，在教学中，使用了一种“事故教学方法”。具体来说，在教师的演示试验中，预先设置电路中的一个错误，比如把一个电容放置在远超过其额定电压的电路中，工作一段时间后，由于电容器过压产生爆裂，会有比较大的像爆炸一样的声音，这样会使听课的学生“吓一跳”，给学生以非常深刻的印象。等到学生平静下来后，再引导学生对电路进行详细的分析，找出问题所在，进而改进电路，排除故障。这一方法中最重要的是要有非常明显的故障现象，这样才能给学生很深刻的印象。此外，教学中还可以搜集一些网络上的人员触电的视频给学生放映，通过这样看似“可怕”的视频来给学生灌输对电的“敬畏”的心理。同时还要对学生进行触电急救方面的常识教育。通过这些方法可以使学生能够主动地提高自身的安全意识，使学生在进行电工实验时总是显得很“严肃”。不过这种教学方法在实践中对教师的心理素质也是一种考验，应该由不同的教师进行适合自己的演示设计。

2.强调操作规范

（1）要求学生能够正确识读电气原理图。只有正确识读电路图，才能避免盲目接线，错误接线。具体做法是，实验开始前要求学生通过对电路图的解读，能够对各个元件的动作过程及其作用准确无误地叙述，不发生任何错误。比如在电动机的降压启动控制电路中，要求学生能够给出电路中每一个按键按下识图中各个接触器、继电器的动作过程，作用，以及电路中的保护、电机的运行状态等。此外还要求学生能够在电路图中正确区分主电路、控制电路等。

（2）训练学生对电路进行检测，避免发生事故。一般使用“电阻法”来在供电前排除故障，使用万用表的电阻档测量电路在各个状态下的电阻，即连接两根电阻表笔到待测量电路的两端，然后逐一改变其中控制元件的状态，来观察电阻的变化，如有电阻数值与预期不符，则要分析原因，排除故障。这样检查完毕后，应该不存在短路情况，如果通电后电路不动作，或者动作与预期不符，则可使用电压表测量各个元件电压值是否与预期相符，进而排除故障。

（3）接线时要注意一些具体的细节。比如要严格区分相线和零线，保证开关安置在相线上；绝对不带负载改变线路；在带电操作中，身体绝不直接接触线路中金属部分，不管电压多高多低；实用工具改装线路时要避免同时接触两根导线头；注意电压表的并联，电流表的串联；在进行电机实验时，绝对不准用身体触碰旋转中的电机转轴、女生的长头发必须盘起来等等。这些细节都需要在大量的实践环节中不断地要求学生注意，如有违反，教师需要予以严肃的批评。

（4）实验中的团队配合。实验中每组学生需要统一对电路的认识，由一人主导，其他人配合。在连接简单线路时由一人连接，其他人监督并配合，切忌几个人七手八脚同时连接。对于复杂电路，可以将电路分成几个模块，分别连接，然后再组合，组合后，同组同学相互检查对方连接是否正确。操作时要注意操作者之间保持一定距离。绝对禁止当一人正在操作线路时，其他人随意打开电源。电源打开时一定要确认同组实验者的状态，保证安全的情况下才能加载电压。

通过以上几个方面的训练，让学生了解到，虽然电很可怕，有危险，但是只要规范操作，就完全能够保证自己和实验设备的安全。

3.加强设备的保护力度

国家教育法第七十三条规定：教育教学设施有危险，而不采取措施，造成人员伤亡或者重大财产损失的，要依法追究刑事责任。所以为了保护学生，保护实验设备，需要大力加强安全防护措施。在实验室的总的电源输入部分，要加装三相熔断器、总控制开关、空气断路器、隔离变压器等保险设备。确保低压中性点接地，所有在故障情况下可能带电的金属部分，如电机外壳、各种仪器设备的金属外壳等尽可能采取接零保护措施。但是为了不影响学生安全意识的培养，以上这些安全措施应该能够让学生直观地看到、感受到。

四、实验室运行中的安全管理

实验室管理者在实验室运行中应该确保各种安全条件正常，如保证实验室房屋、水、电等线路设施规范，每次实验前要通过检查检测保证实验设备完好，安放位置合理。实验室安全标志应该齐备、醒目，安全事故抢救设施完备。有完善的各种可操作的、详细的管理制度，等等。在具体的实验过程中，实验教师一定要发挥好监督者的责任，应该提前试做实验，找出可能发生的问题，实验中重点观察学生易犯错误的地方，提前做好准备，随时进行干预。

篇(6)

【关键词】实验能力；实验方法；演示实验；学生实验；课外实验

物理实验不仅是物理教学的一种手段，而且是物理教学的一个重要组成部分，加强实验能力的培养，对掌握解决问题的思维方法，培养严谨的科学态度，提高学生的动手能力、观察能力，分析能力，培养创造能力，关系极大。下面从以下几个方面谈谈加强实验能力培养的途径。

一、做好演示实验，启迪学生得法

实验方法的学习是实验能力发展的基础。演示实验既是传授知识，又是展示实验方法的过程。演示实验对学生具有良好导向性和示范性。

（一）演示实验要展示物理实验的基本要求

物理实验的基本要求包括实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤 、注意事项等要求。教师在实验时必须将这些内容清晰地展示给学生，通过展示使学生有目的、有顺序地去观察实验，并逐渐掌握实验的基本要求。

（二）演示实验要学生展示实验方法

演示实验要坚持“直观性、真实性、准确性、规范性”四个原则。在物理实验教学中，坚持直观性能引起学生深刻认识物表象，坚持真实性能培养学生科学意识，坚持准确性和规范性能培养学生的正确习惯和科学严谨的科学态度。同时要使学生逐渐掌握实验的基本方法，如《用刻度尺测量长度》《用温度计测水的温度》《用电流表测电流》，这是直接测量法；《用天平和量筒定固体和液体的密度》《用电压表、电流表测电阻》，这是间接测量法；在欧姆定律实验采用的是控制变量法；还有直接观察法、模拟法等。在实验中，必须向学生展示这些方法，并对不同方法进行比较，使学生逐步掌握这些方法。

二、加强学生实验，发展实验能力

学生实验是实验能力开发的关键，学生实验的过程是学生知识转让的过程。要提高学生的实验能力，必须加强学生实验。

（一）加强实验前的学习指导

初中学生缺乏良好的实验基础，所以实验前的指导尤为重要，其中包括：（1）指导复习有关章节的内容；（2）指导熟悉实验目的、器材、步骤；（3）指导做好实验前的预习题；（4）检查实验报告中的学习内容。

（二）实验中的学生操作

学生实验课是充分发挥学生主体作用的关键，只有让其充分发挥 主观能动性，放开手脚，大胆进行实验，才能使学到的知识产生有效的转化。教师在实验时要巡回指导，督促学生纠正经常性毛病，如袖手旁观、懒于动手、准备不足、手忙脚乱、急于求成、不守规则等，及时处理实验中的疑难问题。初中物理学生实验应由易到难，逐步提高，先安排趣味性强的制作实验，培养动手能力，提高兴趣。然后安排简单的观察实验，以观察现象为主，使学生知道要观察什么、怎样观察。再做定量的验证实验，根据已有原理，通过示范，让学生动手对规律进行验证。最后安排设计性实验。这样便使学生的实验能力逐步得以提高。

（三）重视实验报告

实验报告是学生素质形成的体现，是知识转化 的外在表现，每次实验都必须组织学生填写实验报告。开始可以先按课本要求，在老师的指导下进行；通过一段时间的培养，要逐渐要求学生独立完成。教师对学生的实验报告要及时批阅，及时讲评，公正评价，并纠正实验报告中带普遍性的问题，巩固实验成果。

三、通过课外实验活动，完善实验能力

课外活动是课堂的外延和扩展，丰富多彩的课外活动，不仅能使 学生加深理解和巩固学所学知识，而且可以扩大知识面，开阔眼界，对知识的转化和良好的习惯培养都能起到较好的作用。

（一）课外小实验、小制作绝大部分布置学生课外独立完成，然后师生共同分析实验和制作过程中的物理现象的规律

如研究鸡蛋在盐水中的沉浮、自制天平、自制比重计等。还有一部分则师生合作，学生自备部分材料，实验室提供部分材料。如自制电铃、楼梯电灯的开关电路等。学生在完成小实验、小制作的过程中，不仅掌握了知识，同时也提高了实验技能。

（二）课外活动还要结合教学内容，利用身边的物品和容易找来的器材，充分发动学生动手，如利用可乐瓶做潜水艇模型，利用易拉罐制作土电话等

（三）为了提高学生对小实验、小制作的兴趣，让学生感到自己的成果是被重视的，可以组织小实验、小论文竞赛以及小制作评比活动以进一步提高学生的实验兴趣

四、与练习和考试有机结合，提高对实验理论的应用能力

篇(7)

论文摘要:新课标指出:在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，而且还应口重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养使学生得到全面发展。课堂教学应从学生的需求出发，多方面激发学生的学习愿望，让课堂充满生机与活力。

在传统的物理教学中，教师扮演着“执行者”和“传声筒”的角色，而学生却被老师呆板的教学紧紧的裹住双脚，禁锢住思维，造成他们在学习中图圈吞枣、死记硬背，课堂如一潭死水，毫无波澜。致使教师教的累，学生学的苦，甚至造成学生对物理这门学科的反感。新的课程理念要求以学生为主体，构建充满生命活力的课堂运行机制。那么如何让学生愿学、乐学，获得满足感和成功感，在轻松愉快的学习中得到发展呢?

1质疑而产生内需

“一个问题的产生，往往比解决这个问题更为重要”。初中的学生正处于好奇心较强的阶段，他们思维活跃，具有强烈的求知欲，他们急于想去发现、去探究未知的领域。教师抓住这一特征，从学生的需求出发，把学生的需求作为教学的最终目的，在课堂上激发他们的问题意识，从而想去主动探求知识。如“阿基米德原理”一节的教学，一开始我做了一个小实验，分别取一个小木块和一个小彝块放在水里，学生们发现木块浮在水面上，铁块下沉了。针对这一实验我让孩子们大胆质疑，于是一个个精彩纷呈的问题就呈现在我们眼前:“木块放在水里为什么浮在上面，而铁块放在水里却下沉呢?”；“把质量相同的木块和铁块同时放在水里又会是什么结果呢?”；“把体积相同的木块和铁块同时放在水里又会怎样呢?”。于是我顺势诱导:“既然同学们有那么多疑问，那你们今天愿意和我一起来探究其中的奥秘吗?”，“愿意”“愿意”。同学们在好奇心的强烈驱使下，纷纷跃跃欲试。之后，老师再从学生的需求出发，带领他们去解决心中的疑团，这样学生学起来便会兴致盎然。

“金无足赤，人无完人”，“智者千虑，必有一失”。我们还要教育学生对各种权威不盲从，大胆质疑，敢于提出自己的看法和观点，敢于向权威说“不”。养成爱问“为什么”的习惯，用疑问的眼光看待各种现象，探究我们不知道的自然规律。如:对课本进行质疑，课本在编写的过程中，考虑到学生的接受能力，有些概念、规律并不严密；对各种媒体进行质疑，有些报刊杂志经常犯一些科学错误，有意识让学生发现并纠正；在习题讲评中质疑，该题是否有漏洞，考查什么知识点···……。这样一来，有助于学生养成良好的思维习惯，培养其创新精神。

2实践中探寻真知

物理课是一门实践性很强的学科，许多物理知识都需要学生亲自动手去做、去实践、去发现。吕叔湘曾说过:“教师只管讲，学生只管听，那是白讲，是无效的劳动。”这种教学只能使学生养成依赖他人的习惯，思维能力受到阻碍，教师要把教学的触角延伸到学生的生活领域，让知识经验在动手实践中形成。例如，过去学生在解答“检查电路故障”这类习题时，往往感到比较困难，因此我设计了“争做电气工程师”探究活动:发给学生电池组、开关、电流表和电压表各一个，好、坏小灯泡各一只，导线若干，并组成电路。要求学生或利用电流表或利用电压表或利用导线来找出坏灯泡。只要有学生找出坏灯泡并说出了一种正确的方法，就授予“电气工程师”奖牌。学生对此兴趣颇高，当学生通过自己探索找到了一种或多种方法时，都异常兴奋，心中充满了成功的欢愉。通过实践，充分调动了学生的学习热情，满足了他们的好奇心，抽象的理论知识也通过动手，得到了内化，并在其脑海里刻下深深的烙印。

3合作交流中拓展思维

雅斯贝尔斯曾经说过:“对话是真理的敞亮和思想本身的实现。”对话是教学中交往的主要途径，课堂上的交流合作，促使学生在反复争论、评价与论证中获得真知。恰当的生生合作交流及师生的交流互动往往可以把问题引向深人。:

例如，在“物质密度”教学中，学生借助已有的经验知道:水和酒精可由气味鉴别，铜块和铝块可由颜色鉴别；而对纯水和盐水、涂了白漆的铜块和铝块的鉴别方法，我先引导学生进行猜想，通过有针对性的指导，使学生获得解决问题的策略。有的学生提出用质量来鉴别涂了白漆的铜块和铝块，理由是铜的质量比铝的大。这时我让学生测量桌上铜块和铝块的质量，结果否定了上述猜想。问题出在什么地方?学生经过思考，很快发现:应该规定物质的体积。物体质量不仅和构成它的物质有关，而且还和物体的体积有关，在此基础上，再引导学生假设:①同种物质的物体质量与体积有关:体积大的质量大，体积小的质量小；②同体积的不同物质的物体质量一般不相等。