在電表改裝中通過提升悟性加強創新能力的培養

王朝輝

物理，悟理也，物理的的學習講究悟性。學習物理的過程是大腦向自然界的“物體”學習的過程，“悟理”就是使大腦按“物”的世界的“理”進行思索、判斷的過程，是大腦被外界事物“物化”的過程。在新課改中，根據建構主義學習理論，培養學生的悟性思維能力，提高課堂教學效率，帶動學生富有藝術性新型學習理念。

新課程理念下的悟性學習理論，是根據現代教育教學成果對培養創新型人才的基本要求，為培育富于開拓創新精神，能積極、主動、負責的，能獨擋一面的，善于與他人交流協作的精英人才提出的。富于悟性的思維能力，不僅僅是對知識的記憶和理解，更重要的是對已有知識的整理和重組能力，對未知知識靈敏的嗅覺、探究和創新能力。對知識的追求是主動參與，主動探索的學習精神。為解決問題，主動搜集信息，查閱資料，提出假設，積極驗證的求索過程。為了發展自己尋根究底的能力，自己要積極主動的調查研究，為解決問題創造條件，不能滿足于聽懂教師的講解和觀察別人做演示實驗的被動地位。要自己去思索和探索，體會成功解決問題的喜悅。成為知識的主動探究者，形成良好的積極個性。樹立科學的價值觀，學到獲取知識的科學方法，掌握探究客觀世界的興趣和本領。

電表的改裝是高中物理中的一個重要考點，我們實驗室用的電流表和電壓表都是用小量程電流表，即電流計改裝而成的。電流計的滿偏電流和滿偏電壓都很小。要想改裝成能測更大電流的電流表，就需要分掉多出的電流。分流只能靠并聯，并聯才能分流。并聯反比分流，要分掉大部分電流，就要并聯一個小電阻。要分走（n-1）倍的電流就要并聯的小電阻。要想改裝成能測更大電壓的電壓表， 就要分掉多出的電壓。分壓只能靠串聯，串聯才能分壓。串聯正比分壓，要分掉大部分電壓，就要串聯一個大電阻。要分走（n-1）倍的電壓，就要串聯（n-1）Rg的大電阻。

1. 電流計以及其參數

（1）常用的電流表和電壓表都是由一個共同的部件——電流計，改裝而成的，它叫做表頭。就是通常所說的小量程電流表，也叫指靈敏電流計，由于其量程太小，一般情況下不能直接測量電流或電壓，而是常用于檢測有無電流、電流的方向，或作為改裝量程較大的電流表和電壓表的表頭使用。

（2）主要參數：電流表的內阻；指針偏轉到最大刻度時的電流叫作滿偏電流，又叫做電流表的量程；指針偏轉到最大刻度時，電流表兩端的電壓叫做滿偏電壓。由歐姆定律可得。

2. 電壓表的改裝

將電流表的示數根據歐姆定律轉化為電壓值，可以直接測量電壓，由于量程太小，無法直接測量較大的電壓，如果給小量程的電流表串聯一個分壓電阻，就可以測量較大的電壓，因此電流表串聯一個分壓電阻后就構成為電壓表。

若要將內阻為Rg表頭G改裝成一個量程為滿偏電壓Ug的n倍的電壓表V，需要串聯的分壓電阻的阻值記為______，改裝后的電壓表內阻為，則。

3. 電流表改裝

小量程的電流表測量范圍較小，直接串聯在電路中有可能燒壞電流表，因此需要并聯一個分流電阻，就可以測量較大的電流，即擴大了電流表的量程。

若要將電流表G改裝成一個量程為滿偏電流Ig的n倍的電流表A，需要并聯的分流電阻的阻值為： 改裝后電流表的內阻為：

下面我們看這道經典例題，如圖所示，四個相同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路，則安培表A1的讀數______安培表A2的讀數；安培表A1的偏轉角______安培表A2的偏轉角；伏特表V1的讀數______伏特表V2的讀數；伏特表V1的偏轉角______伏特表V2的偏轉角；（填“大于”，“小于”或“等于”） 。

解：兩電流表并聯，電流表是由表頭和分流電阻并聯而成的，兩表頭為并聯關系。兩表頭兩端的電壓相同，流過的電流相同，故偏角相同，但因A1的量程大，故A1的示數大于A2的示數。當把V1和V2串聯使用時，由于電壓表是由表頭和分壓電阻串聯而成，組成兩電壓表的表頭和分壓電阻四者之間都為串聯關系，通過兩只表頭的電流強度也相等，指針偏轉角度相等。根據串聯電路的電壓分配關系，分配在V1和V2兩端電壓，即V1和V2讀數之比等于兩只電壓表的內阻之比。由于伏特表V1的量程大于V2的量程，伏特表V1內阻大于V2的內阻。伏特表V1讀數大于V2的讀數。

總結可得出，兩電流表并聯，電壓表串聯，指針偏轉角度必相同，量程大的表讀數大；進一步推理還可得出，兩電流表串聯，電壓表并聯，表的讀數必相同，量程大的表指針偏轉角度小，量程小的表指針偏轉角度大。由此我們可悟出：“偏角是通過表頭的電流，讀數是實際電流或電壓?！?/p>

悟，所謂悟性，即人對事物的分析、理解和領悟能力，它是一種善于對事物進行由表及里、由實及虛的融會貫通的思考和認識的一種能力，也是不斷地對實踐經驗進行總結和升華的結果，是自己的思維由具體到抽象、由現象到本質的認識過程，是思維方法的綜合運用技能?！拔蛐浴笔恰皠撛煨浴钡幕A或者說是“創新性”的先鋒。悟性學習理論注重各種知識、智慧的內化，對事物變化規律的內在把握。物理是事物間的道理，是客觀世界變化、演化的內在規律。人學習物理的過程是人向物體學習的過程，是使人的思維自然而然按照事物的發展規律去認識、思索的過程。大多數創造發明，很少是先用邏輯推理推導出來的，而是憑悟性先覺察到，才用邏輯推理去證明，做善后處理的。

悟性是一個人素養、智慧、領悟能力的綜合體，是人們對客觀事物由表及里、由實及虛的認識能力，是對理論與實踐的總結與升華，是對大腦原有知識的融會貫通和重新構建，是人對客觀世界認識的最高階段。悟性是思維的靈魂，提升悟性，就提升了創新思維能力。