巧妙改进实验 突破教学难点，本文主要内容关键词为：难点论文,巧妙论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、实验中存在的问题
人教社《九义（试用修订版）》初中物理第二册第十二章的第二、四两节内容，是关于“交流发电机、直流发电机和直流电动机”的教学。在进行这两节的教学过程中，关于交流电和直流电的概念的建立、电流在电机的线圈中和外部存在的形式都是该部分的教学难点。教材中在引入交流电的教学时，首先采用手摇发电机发电，而外电路中作显示的确是电灯和电流表串联；此实验在演示过程中的不足之处有两点：其一是当很缓慢摇动发电机大轮时，只能观察到电流表指针左右偏转（指针偏转角度小，可见度极低），但不能使电灯亮；若当快速摇动发电机大轮时，虽然能使电灯亮但电流表指针几乎不偏转。为了突破该教学这一难点，笔者对实验中电机内外电路中电流方向的显示方法、构造上作了一些改进。
二、改进方法
取永磁式直流电动机一只（各种型号的都可以），将换向器取下，用换向器和滑环组合在一起的“换滑”代替，在“换滑”上再增加一对电刷，实验的使电刷在“换滑”上的位置可调，做成如图1所示的装置。再取四只发光二极管（红色或黄色各两只）安装在显示板上，并在二极管旁画出正向发光时的电流方向，做成如图2所示的装置，以备实验时用。
三、演示实验
1.当演示169页的12—4实验前，首先向学生介绍发光二极管的单向导电性（由于发光二极管的电、光响应性能好，正常工作电流为10mA左右，但在3mA左右就能发光）；用两节干电池串联作电源，演示二极管正向接入时导通发光，反向接入时截止不发光，使学生明确发光二极管具有单向导电性。然后将一只发光二极管D[，1]（红色）接入A、B两电刷上，缓慢摇转大轮，会观察到发光二极管D[，1]闪动发光；当快速摇动发电机大轮时会观察到发光二极管D[，1]稳定发光。这时学生可能认为发电机发出的是直流电：然后再将另一只发光二极管D[，2]（黄色）与D[，1]反向并联后再接入A、B两电刷上，缓慢摇转大轮，会观察到D[，2]与D[，1]两只发光二极管都闪动发光：说明发电机发出的电其电流的方向在发生改变，由此引入课题。
2.当教师分析讲解了170页的图2-5“交流电的产生”后，总结出“交流发电机在线圈中产生交流电，输出的也是交流电”时，可用该演示实验加以说明。实验前向学生介绍将两只发光二极管D[，1]、D[，2]反向并联再接入A、B两电刷上时，是显示线圈中的电流方向：将另外两只发光二极管D[，3]（红色）、D[，4]（黄色）反向并联再接入C、D两电刷上时，是显示输出电路中的电流方向；摇转大轮，会观察到四只发光二极管都能发光，由此说明交流发电机发出的电在电机内外的特点。
3.当教师分析讲解了175页的图12-9“直流电动机的原理”后，总结内容之一为“直流电动机是外部供给的直流电，而线圈中是通过换向器将直流电变成交流电的”，也可用实验演示加以说明。实验前，将两只发光二极管D[，1]、D[，2]反向并联再接入A、D两电刷上时，是显示线圈中的电流方向；将另外两只发光二极管D[，3]、D[，4]反向并联和电源再接入C、B两电刷上，同时分别将电刷C、B移至F、E换向器处，是显示输入电源的电流方向：闭合开关后，电动机转动，会观察到接入A、D两电刷上的两只发光二极管D[，1]、D[，2]同时发光，而接入C、B两电刷上的另两只发光二极管D[，3]、D[，4]只有其中一只发光。由此说明直流电动机工作时的电在电机内外的特点。
4.当教师分析讲解了直流电动机后，再引导学生将直流电动机和直流发电机原理图对照、分析比较，会发现“两机”内部构造完全相同，具有可逆性，这时教师可进一步总结出“直流电机工作时，线圈中是交流电，外部是直流电”的结论。这时教师可在“实验3”中去掉电源，再将皮带套在大轮和电机的转轴上，摇动大轮时，观察到的现象也与“实验3”的相同。当反向摇动大轮时都会观察到发光二极管D[，3]、D[，4]中只有另一只发光。
通过对以上的实验改进，大大提高了演示实验的成功率，增大了学生对实验观察的可见度和可信度，极易突破交直流之教学难点；且改制时取材容易，改造、操作简便，演示效果好，不受电机转速快慢的影响，达到了一改多用的目的。