在电表改装中通过提升悟性加强创新能力的培养

王朝辉

物理，悟理也，物理的的学习讲究悟性。学习物理的过程是大脑向自然界的“物体”学习的过程，“悟理”就是使大脑按“物”的世界的“理”进行思索、判断的过程，是大脑被外界事物“物化”的过程。在新课改中，根据建构主义学习理论，培养学生的悟性思维能力，提高课堂教学效率，带动学生富有艺术性新型学习理念。

新课程理念下的悟性学习理论，是根据现代教育教学成果对培养创新型人才的基本要求，为培育富于开拓创新精神，能积极、主动、负责的，能独挡一面的，善于与他人交流协作的精英人才提出的。富于悟性的思维能力，不仅仅是对知识的记忆和理解，更重要的是对已有知识的整理和重组能力，对未知知识灵敏的嗅觉、探究和创新能力。对知识的追求是主动参与，主动探索的学习精神。为解决问题，主动搜集信息，查阅资料，提出假设，积极验证的求索过程。为了发展自己寻根究底的能力，自己要积极主动的调查研究，为解决问题创造条件，不能满足于听懂教师的讲解和观察别人做演示实验的被动地位。要自己去思索和探索，体会成功解决问题的喜悦。成为知识的主动探究者，形成良好的积极个性。树立科学的价值观，学到获取知识的科学方法，掌握探究客观世界的兴趣和本领。

电表的改装是高中物理中的一个重要考点，我们实验室用的电流表和电压表都是用小量程电流表，即电流计改装而成的。电流计的满偏电流和满偏电压都很小。要想改装成能测更大电流的电流表，就需要分掉多出的电流。分流只能靠并联，并联才能分流。并联反比分流，要分掉大部分电流，就要并联一个小电阻。要分走（n-1）倍的电流就要并联的小电阻。要想改装成能测更大电压的电压表， 就要分掉多出的电压。分压只能靠串联，串联才能分压。串联正比分压，要分掉大部分电压，就要串联一个大电阻。要分走（n-1）倍的电压，就要串联（n-1）Rg的大电阻。

1. 电流计以及其参数

（1）常用的电流表和电压表都是由一个共同的部件——电流计，改装而成的，它叫做表头。就是通常所说的小量程电流表，也叫指灵敏电流计，由于其量程太小，一般情况下不能直接测量电流或电压，而是常用于检测有无电流、电流的方向，或作为改装量程较大的电流表和电压表的表头使用。

（2）主要参数：电流表的内阻；指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流，又叫做电流表的量程；指针偏转到最大刻度时，电流表两端的电压叫做满偏电压。由欧姆定律可得。

2. 电压表的改装

将电流表的示数根据欧姆定律转化为电压值，可以直接测量电压，由于量程太小，无法直接测量较大的电压，如果给小量程的电流表串联一个分压电阻，就可以测量较大的电压，因此电流表串联一个分压电阻后就构成为电压表。

若要将内阻为Rg表头G改装成一个量程为满偏电压Ug的n倍的电压表V，需要串联的分压电阻的阻值记为______，改装后的电压表内阻为，则。

3. 电流表改装

小量程的电流表测量范围较小，直接串联在电路中有可能烧坏电流表，因此需要并联一个分流电阻，就可以测量较大的电流，即扩大了电流表的量程。

若要将电流表G改装成一个量程为满偏电流Ig的n倍的电流表A，需要并联的分流电阻的阻值为： 改装后电流表的内阻为：

下面我们看这道经典例题，如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。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，把它们按图接入电路，则安培表A1的读数______安培表A2的讀数；安培表A1的偏转角______安培表A2的偏转角；伏特表V1的读数______伏特表V2的读数；伏特表V1的偏转角______伏特表V2的偏转角；（填“大于”，“小于”或“等于”） 。

解：两电流表并联，电流表是由表头和分流电阻并联而成的，两表头为并联关系。两表头两端的电压相同，流过的电流相同，故偏角相同，但因A1的量程大，故A1的示数大于A2的示数。当把V1和V2串联使用时，由于电压表是由表头和分压电阻串联而成，组成两电压表的表头和分压电阻四者之间都为串联关系，通过两只表头的电流强度也相等，指针偏转角度相等。根据串联电路的电压分配关系，分配在V1和V2两端电压，即V1和V2读数之比等于两只电压表的内阻之比。由于伏特表V1的量程大于V2的量程，伏特表V1内阻大于V2的内阻。伏特表V1读数大于V2的读数。

总结可得出，两电流表并联，电压表串联，指针偏转角度必相同，量程大的表读数大；进一步推理还可得出，两电流表串联，电压表并联，表的读数必相同，量程大的表指针偏转角度小，量程小的表指针偏转角度大。由此我们可悟出：“偏角是通过表头的电流，读数是实际电流或电压。”

悟，所谓悟性，即人对事物的分析、理解和领悟能力，它是一种善于对事物进行由表及里、由实及虚的融会贯通的思考和认识的一种能力，也是不断地对实践经验进行总结和升华的结果，是自己的思维由具体到抽象、由现象到本质的认识过程，是思维方法的综合运用技能。“悟性”是“创造性”的基础或者说是“创新性”的先锋。悟性学习理论注重各种知识、智慧的内化，对事物变化规律的内在把握。物理是事物间的道理，是客观世界变化、演化的内在规律。人学习物理的过程是人向物体学习的过程，是使人的思维自然而然按照事物的发展规律去认识、思索的过程。大多数创造发明，很少是先用逻辑推理推导出来的，而是凭悟性先觉察到，才用逻辑推理去证明，做善后处理的。

悟性是一个人素养、智慧、领悟能力的综合体，是人们对客观事物由表及里、由实及虚的认识能力，是对理论与实践的总结与升华，是对大脑原有知识的融会贯通和重新构建，是人对客观世界认识的最高阶段。悟性是思维的灵魂，提升悟性，就提升了创新思维能力。