黃建林+朱春鳳

1 實驗介紹

在“電源短路”教學中，一般是由學生拿1根導線把電池的正負極短路，再用手摸一摸導線和電池的發(fā)熱情況，由此明白電源短路會損壞電源，還可能會造成火災。

2 分析問題

結(jié)合上述學生實驗，筆者發(fā)現(xiàn)這個實驗存在以下一些不足。

（1）在短時間內(nèi)，電池的發(fā)熱難以用手感覺出來。

（2）短路時間太長會導致電池升溫過高而損壞。

（3）當幾個學生摸過后，后面摸的學生會覺得發(fā)熱是由于前面的學生用手捂熱的。

（4）短路時電流會很大，但學生無法獲得感性認識，更無法感知短路引起的火花。

當家庭電路短路時，電流過大會導致導線發(fā)熱過多而熔化，甚至會引起火災。如果用家庭電路220 V演示，雖然可以看到強烈的火光和聽到熔絲燒斷的聲音，也能從一定程度上激發(fā)學生的學習興趣，但危險性太大，存在安全隱患。

3 改進實驗

3.1 分組實驗

3.1.1 材料

5號干電池1節(jié)，口香糖紙1張，小剪刀1把。

3.1.2 步驟

將口香糖紙對折，剪成1 cm寬左右的長方形條，將紙條的中間剪窄一點（中間窄了之后，它的電阻會變大，就更容易著火）。剪好后把紙條連接在電池的正負極，觀察到紙條馬上冒煙并迅速燃著。

3.2 實驗演示

準備1個變壓器，把家庭電路的220 V電壓降到12 V，然后連接好電路。為了讓學生更清晰地了解這個裝置的電路連接情況，筆者特地將裝置的實物圖連成像電路圖一樣，如圖1所示。小燈泡的選材也很重要，要選擇能在12 V電壓下工作的燈泡，筆者選擇用摩托車燈泡作為實驗燈泡。

當然這個實驗的關(guān)鍵點在于電阻線的制作。

（1）選1根軟線，把里面的細銅線分離開，然后把其中的3根細銅絲纏繞在一起變成1根導線，長度最好選擇在16 cm左右。

（2）把松香和紅磷以2∶1左右的比例放入蒸發(fā)皿中并攪拌混合均勻。

（3）用酒精燈加熱使其熔化，并把做好的銅絲放在松香和紅磷中，從里面輕輕拉過，松香和紅磷的混合物就粘在了銅絲上，短路絲制作完成。

4 課堂實錄

師：“我現(xiàn)在來演示短路的危險情況，大家要注意觀察合上開關(guān)時看燈泡的亮滅及電流表的偏轉(zhuǎn)情況，還有銅絲的變化情況等。實驗后，請同學們來回答問題?！?/p>

生：“合上第1個開關(guān)時燈泡是亮的，合上第2個開關(guān)時電流表出現(xiàn)了大幅度的偏轉(zhuǎn)，接著銅絲著火，過一會兒就燒斷了，當銅絲燒斷后燈泡又亮了?！?/p>

師：“這說明短路有哪些特征？”

生：“短路時電流非常大，斷路時后果嚴重?！?/p>

5 評估改進

課后，筆者問了幾個學生，讓他們說說對這個實驗的看法?！?/p>

生1：“這個實驗很真實，銅絲著火很危險。”

生2：“使我明白了家庭電路中千萬不能短路，否則后果太嚴重，會著火?！?/p>

生3：“我終于知道電路短路時為什么會著火了，因為電流太大了。”

生4：“我終于知道電引起著火的原因了，太可怕了?！?/p>

課后教師組也對這個分組和演示實驗進行了評價。

（1）實驗中既展現(xiàn)了電路短路事故，更展示了它的破壞力，非常形象、真實，有效地填補了教材的空白；用電池直接做短路實驗，學生的興趣和積極性較高。

（2）增加了安培表后，非常直觀形象地展示了“電路短路”中電流變化的情況，效果十分明顯。

（3）選材非常好，用紅磷這種易燃物來做材料，不但現(xiàn)象明顯，而且表現(xiàn)力強。