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摘 要:在高中物理教学中,电学实验是具有极为重要的组成部分,同时也是高中生学习的难点部分。电学实验包含了电路中的连接、各种电表读数、结果的合理判断以及整理等各个方面。教师从基础着手,提高学生对物理中常见的电学实验进行分析和研究,能够为学生未来的物理学习打下良好的基础,并且能够培养学生学习信心。文章主要通过几个部分来分析了高中电学实验中的一些问题。
关键词:高中物理;电学实验;问题
引言:
电学实验在高中物理教学中是极为困难的知识点,按照新课标中的教学大纲可知,电学实验在教学中具有较高的地位,强调学生应该将学习的物理知识应用与实际,能够熟练掌握各种电路接法、选择适当的电表里程,并且能够在电路中巧妙的设置滑动变阻器对电路进行保护,此外,要求学生能够对实验过程中的所有电表指针位置进行解读和处理。然而,由于这一部分的知识内容极为复杂,所以教师应该对有可能发生的问题进行分析,以此来培养学生对问题的分析能力与解题思路。
1在选择电学实验仪器方面
在选择电学实验仪器的过程中,应该严格遵守安全性与最小误差性来进行选择,在选取电学实验仪器的时候,通常应用的原则是首先应该确定选择的条件,然后严格根据电源、电压表、电流表、变阻器的顺序开展选择工作。在选择的时候还应该确保电路开展的安全性,即避免出现电表等实验设备因过载发生损害的现状。在选择器材的时候应该按照以下几项要求:(1)应该选择适当的量程,指针的偏转应该很大,这样才能有效地减小测量误差;(2)科学、合理ID选出滑动变阻器,严格禁止在滑头轻微移动时使用电流、电压变化较大的变阻器;(3)应该按照电学实验的基础性要求来选择实验器材,对于这种状况,通常在详细掌握电学实验原理以后,就能进行合理的选择。此外,所选电学实验仪器的实验误差应该尽量要小;间接测量的有效数字应该尽量较多,而直接测量的有效数字要小于电气实验仪器的有效数字范围,可在大范围内灵活调节;(3)实现节能环保,尽可能节约电路电源的能源。综上所述,电气实验设备的选择应该根据以下几个要求来开展:(1)在电源的选择上,需要根据电器的需要来选择直流电源。一般情况下,应选择不超出待测器材规定范围的最大电压值,电动势大的电源;(2)在电表选择上,应确保量程较小的仪表选择在量程最大范围内;(3)在选择滑动变阻器时,必须根据电路所需的总电流和电压范围来选择。
2电流表的内部和外部连接
如图1所示:在该图中,图1(甲)中的电路为电流表外部电路,简称外接法;图1(甲)中的电路是电流表的内接电路,简称内接法。外部连接方式和内部连接方式的选择主要遵循以下两种方式:
(1)假如电压与电流表的内阻分别为Rv和RA,所测电阻为Rx,在符合条件的时候Rv/Rx>Rx/RA时,电压表的分流作用相对较小,应选择外部法;在条件符合Rv/Rx<Rx/RA时,电流表的分压作用相对较小,所以选择的方法是内部法;在符合条件Rv/Rx=Rx/RA时,电压表的分流和电流表的分压动作是相似的,所以能够选择任何一种方式。
(2)如果在电气实验之前没有给出Rv、RA和Rx间的联系,则我们能够使用测试接触法来确定内部连接方法和外部连接方法之间的选择,总之,能够得出结论,该方法主要适用于测量较大的电阻,其误差较大,通常测试值高于实际值;外部法主要适用于测量小电阻,测量误差小,测量值通常小于真实值。
3电阻测量的问题
电阻测量是高中物理电学实验中最关键的问题,也是最容易出错的部分。在电阻测量中,测量方式通常应用欧姆计测量法、伏安法和替代法等。在此其中,应用伏安法来进行电阻策略,必须使用电流与电压两种测量装置,这一策略方式是基于欧姆定律的知识得来的。假如在测量过程中只具有一各电表,也可以用标准电阻进行替代,如果能测定仪表的内阻,就能够使用欧姆定律完成计算,使电压与断流表能够相互代替,从而有效地处理相关问题。然而,欧姆表的测量方法其最后得出的数据是不准确的,只能用于粗略测量。该方法可用于测量白炽灯的冷阻。对替代法来说,其测量出来的数值极其准确,并且不需要应用公式进行计算,这一测量方式与前面所讲的测量方式相比,较为简单、准确,并且还可以应用物理中的等效思想,它不仅可以应用电流的等效,还可以应用电压的等效性来决定。
4高中物理与电学实验有关注意事项
伴随科学技术的持续发展,高中物理教师能够充分在电学实验中应用信息技术的积极效果,经过使用有关的互联网资源,如视频、文字等信息不断增强學生对物理实验的热爱和积极性,确保学生在开展物理学习过程中的积极态度。并且还能与其他老师进行有效的沟通与交流,不断提升物理教师电学实验的教学能力与水准,从而发挥受教育者在实验活动中的主观能动性,提高学生在电学实验中的学习兴趣。指导学生按照自身的兴趣和知识,有效的开展实验创新与设计,指导学生在实验中发现和解决问题,同时对问题进行收集与分析。应该注意的是,应该选取与确定适应的方法来开展物理电学有关的实验研究,在实验关键问题的研究过程中,有必要关注受教育者对电学实验知识的熟练掌握,使得学生能够充分了解物理知识。想要明确电学实验的研究过程,应该从以下几方面来了解:(1)首先应该明确实验的方向,在电学实验最初的准备阶段,应该让学生对实验有关的知识与器材进行相应的了解,明确实验开展的主要目标;(2)物理教师应该让高中生充分了解电学有关的仪器在实验环节发挥的作用,以及该仪器的特征与优劣势。(3)在开展电学实验的过程中,应该高度重视学生对实验数据的收集与整理,在实验结束以后对实验数据进行相应的分析与研究。此外,在结束实验以后,物理教师应该对整个实验流程进行思考,并对有关的经验以及操作过程中出现的问题进行归纳,并不断进行完善。
结论:
综上所述,开展高中物理电学实验活动,能够不断加强学生对物理教学的好奇心与学习兴趣,能有利于学生效率的提升。高中物理教师在对电学实验进行设计的时候,应该不断强化自身的教学能力,对电学实验活动进行有效的革新,使得学生能够在轻松、愉快的实验中学习电学知识,展现学生的实践能力,不断提高教学质量。因为高中物理电学实验具有一定的复杂性和综合性,成为学生物理学习过程中的主要难题,文章简单阐述了电学实验中常见的几个问题,但在高中物理电学实验中还有很多相关问题。学生在学习的过程中应该逐步破解难题,提高自身的实践能力,在实验过程中感受理论知识,真正学生到物理电学知识,提高物理学习水平。
参考文献:
[1]王超.高中物理常见电学问题的几点探究[J].课程教育研究,2018(44):166-167.
[2]徐君航.高中物理教学中常见电学实验问题分析[J].学周刊,2018(02):112-113.
[3]刘义锐.对高中物理常见电学实验问题的探究[J].亚太教育,2016(06):51.
[4]边桂萍.对高中物理常见电学实验问题的几点探究[J].中国校外教育,2019(31):66+101.
作者简介:刘宏英(1982-5-)女,汉族,辽宁锦州人,本科学历,渤海大学附属高级中学,中学一级,研究方向:高中物理。
关键词:高中物理;电学实验;问题
引言:
电学实验在高中物理教学中是极为困难的知识点,按照新课标中的教学大纲可知,电学实验在教学中具有较高的地位,强调学生应该将学习的物理知识应用与实际,能够熟练掌握各种电路接法、选择适当的电表里程,并且能够在电路中巧妙的设置滑动变阻器对电路进行保护,此外,要求学生能够对实验过程中的所有电表指针位置进行解读和处理。然而,由于这一部分的知识内容极为复杂,所以教师应该对有可能发生的问题进行分析,以此来培养学生对问题的分析能力与解题思路。
1在选择电学实验仪器方面
在选择电学实验仪器的过程中,应该严格遵守安全性与最小误差性来进行选择,在选取电学实验仪器的时候,通常应用的原则是首先应该确定选择的条件,然后严格根据电源、电压表、电流表、变阻器的顺序开展选择工作。在选择的时候还应该确保电路开展的安全性,即避免出现电表等实验设备因过载发生损害的现状。在选择器材的时候应该按照以下几项要求:(1)应该选择适当的量程,指针的偏转应该很大,这样才能有效地减小测量误差;(2)科学、合理ID选出滑动变阻器,严格禁止在滑头轻微移动时使用电流、电压变化较大的变阻器;(3)应该按照电学实验的基础性要求来选择实验器材,对于这种状况,通常在详细掌握电学实验原理以后,就能进行合理的选择。此外,所选电学实验仪器的实验误差应该尽量要小;间接测量的有效数字应该尽量较多,而直接测量的有效数字要小于电气实验仪器的有效数字范围,可在大范围内灵活调节;(3)实现节能环保,尽可能节约电路电源的能源。综上所述,电气实验设备的选择应该根据以下几个要求来开展:(1)在电源的选择上,需要根据电器的需要来选择直流电源。一般情况下,应选择不超出待测器材规定范围的最大电压值,电动势大的电源;(2)在电表选择上,应确保量程较小的仪表选择在量程最大范围内;(3)在选择滑动变阻器时,必须根据电路所需的总电流和电压范围来选择。
2电流表的内部和外部连接
如图1所示:在该图中,图1(甲)中的电路为电流表外部电路,简称外接法;图1(甲)中的电路是电流表的内接电路,简称内接法。外部连接方式和内部连接方式的选择主要遵循以下两种方式:
(1)假如电压与电流表的内阻分别为Rv和RA,所测电阻为Rx,在符合条件的时候Rv/Rx>Rx/RA时,电压表的分流作用相对较小,应选择外部法;在条件符合Rv/Rx<Rx/RA时,电流表的分压作用相对较小,所以选择的方法是内部法;在符合条件Rv/Rx=Rx/RA时,电压表的分流和电流表的分压动作是相似的,所以能够选择任何一种方式。
(2)如果在电气实验之前没有给出Rv、RA和Rx间的联系,则我们能够使用测试接触法来确定内部连接方法和外部连接方法之间的选择,总之,能够得出结论,该方法主要适用于测量较大的电阻,其误差较大,通常测试值高于实际值;外部法主要适用于测量小电阻,测量误差小,测量值通常小于真实值。
3电阻测量的问题
电阻测量是高中物理电学实验中最关键的问题,也是最容易出错的部分。在电阻测量中,测量方式通常应用欧姆计测量法、伏安法和替代法等。在此其中,应用伏安法来进行电阻策略,必须使用电流与电压两种测量装置,这一策略方式是基于欧姆定律的知识得来的。假如在测量过程中只具有一各电表,也可以用标准电阻进行替代,如果能测定仪表的内阻,就能够使用欧姆定律完成计算,使电压与断流表能够相互代替,从而有效地处理相关问题。然而,欧姆表的测量方法其最后得出的数据是不准确的,只能用于粗略测量。该方法可用于测量白炽灯的冷阻。对替代法来说,其测量出来的数值极其准确,并且不需要应用公式进行计算,这一测量方式与前面所讲的测量方式相比,较为简单、准确,并且还可以应用物理中的等效思想,它不仅可以应用电流的等效,还可以应用电压的等效性来决定。
4高中物理与电学实验有关注意事项
伴随科学技术的持续发展,高中物理教师能够充分在电学实验中应用信息技术的积极效果,经过使用有关的互联网资源,如视频、文字等信息不断增强學生对物理实验的热爱和积极性,确保学生在开展物理学习过程中的积极态度。并且还能与其他老师进行有效的沟通与交流,不断提升物理教师电学实验的教学能力与水准,从而发挥受教育者在实验活动中的主观能动性,提高学生在电学实验中的学习兴趣。指导学生按照自身的兴趣和知识,有效的开展实验创新与设计,指导学生在实验中发现和解决问题,同时对问题进行收集与分析。应该注意的是,应该选取与确定适应的方法来开展物理电学有关的实验研究,在实验关键问题的研究过程中,有必要关注受教育者对电学实验知识的熟练掌握,使得学生能够充分了解物理知识。想要明确电学实验的研究过程,应该从以下几方面来了解:(1)首先应该明确实验的方向,在电学实验最初的准备阶段,应该让学生对实验有关的知识与器材进行相应的了解,明确实验开展的主要目标;(2)物理教师应该让高中生充分了解电学有关的仪器在实验环节发挥的作用,以及该仪器的特征与优劣势。(3)在开展电学实验的过程中,应该高度重视学生对实验数据的收集与整理,在实验结束以后对实验数据进行相应的分析与研究。此外,在结束实验以后,物理教师应该对整个实验流程进行思考,并对有关的经验以及操作过程中出现的问题进行归纳,并不断进行完善。
结论:
综上所述,开展高中物理电学实验活动,能够不断加强学生对物理教学的好奇心与学习兴趣,能有利于学生效率的提升。高中物理教师在对电学实验进行设计的时候,应该不断强化自身的教学能力,对电学实验活动进行有效的革新,使得学生能够在轻松、愉快的实验中学习电学知识,展现学生的实践能力,不断提高教学质量。因为高中物理电学实验具有一定的复杂性和综合性,成为学生物理学习过程中的主要难题,文章简单阐述了电学实验中常见的几个问题,但在高中物理电学实验中还有很多相关问题。学生在学习的过程中应该逐步破解难题,提高自身的实践能力,在实验过程中感受理论知识,真正学生到物理电学知识,提高物理学习水平。
参考文献:
[1]王超.高中物理常见电学问题的几点探究[J].课程教育研究,2018(44):166-167.
[2]徐君航.高中物理教学中常见电学实验问题分析[J].学周刊,2018(02):112-113.
[3]刘义锐.对高中物理常见电学实验问题的探究[J].亚太教育,2016(06):51.
[4]边桂萍.对高中物理常见电学实验问题的几点探究[J].中国校外教育,2019(31):66+101.
作者简介:刘宏英(1982-5-)女,汉族,辽宁锦州人,本科学历,渤海大学附属高级中学,中学一级,研究方向:高中物理。