朱存和
摘 要:在高中物理教學中,電學實驗是極其重要的一個環(huán)節(jié),那么在高中物理教學電學實驗中關(guān)于實驗電路的選擇與分析便尤為重要。本研究主要指在通過對電流表、滑動變阻器等儀器的操作中提高學生們的物理素養(yǎng),為日后高考和日常生活打下良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:物理教學;實驗電路;選擇分析
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼: A 文章編號:1992-7711(2018)18-046-01
引言
多年以來,全國各地的高考物理試題越來越向?qū)嵺`化靠攏,實驗電路題也越來越多,通過分析總結(jié),發(fā)現(xiàn)在實驗電路題中主要會考察到學生們對實驗電路儀器選擇、電流表內(nèi)外接法以及分壓電路的選擇上。而這幾點也正是高中物理教學中的難點和關(guān)鍵點。因此做好這幾個要點的分析,提高教學質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。
一、實驗電路中儀器的選擇分析
在進行實驗電路中儀器的選擇時,我們要從三個方面進行考量,一是安全因素、二是誤差因素、三是滑動變阻器因素。
1)從安全因素方面來看,首先各個電表的量程必須大于其實際讀數(shù),在電阻類元件中,其最大允許電流及電壓必須高于其實際電流。在實際的操作過程中,一般采用假設變阻器限流接法進行估量。2)從誤差因素方面來看,各電表的實際讀數(shù)應處于量程的33%~66%間為宜,從而減少讀數(shù)中產(chǎn)生的誤差現(xiàn)象,一般情況下要求各個電表的讀數(shù)不得小于氣電表量程的33%。3)從滑動變阻器因素來看,主要分為限流接法和分壓接法,在限流接法中,滑動變阻器阻值同電路中其他阻值數(shù)值應較為接近;在分壓接法中,額定電流大、電阻值小的滑動變阻器應優(yōu)先選擇。
二、伏特測量法測電阻分析與選擇
在使用伏特測量法測量電路的電阻值時,其實就是用到了歐姆定律來完成的,電流、電壓、電阻這三個要素也貫穿了整個高中物理的教學工作。
1. 選擇電流表內(nèi)接
在電流表內(nèi)接情況下(見圖2-1),其電壓表又接至B點,而由于電流表分壓,所以Rx=UR+UA/IR,因此電阻的測量值大于了實際值,其實際值應為Rx=UR/IR.
2. 選擇電流表外接
在電流表外接情況下(見圖2-1),其電壓表又接A點,而由于電壓表分流的影響,導致其測量的電阻值小于實際電阻值。Rx=UR/IR+IV
通過上面的內(nèi)容,我們發(fā)現(xiàn)在選擇電流表內(nèi)接、外接方法時必須判定被測電阻的大小,才能做出最準確的選擇,從而做出準確的測量。在判定中,因遵循以下原則:1)如RV/Rx
三、控制電路分析與選擇
通常情況下滑動變阻器有限流接法和分壓法兩種接法,如圖3-1為分壓接法,圖3-2為限流接法。
1. 兩種電路的比較
從表1中的數(shù)據(jù)可以看出分壓電路具有調(diào)節(jié)范圍較廣的優(yōu)點,在限流電路中,RL的電流IL=E/RL+R0,當R0>RL時IL主要取決于R0的變化,而當R0 在分壓電路中,如R0>>RL,則RL兩端電壓會隨著R0的增大而增大,當RL< 2.兩種接法的選擇 在對滑動變阻器限流接法、分壓法兩種接法的選擇上,必須遵循安全、節(jié)能、便捷、精確四大原則,合理分析,靈活選擇,在下面我就將經(jīng)常遇見的幾種情況該如何選擇接法進行簡析。 1)必須選用分壓法的情況 在某些情況下必須采用分壓法,具體有以下三種情況:1)測定導體伏安特性時、校對改裝后電表時。簡單來講,就是對大范圍的測量下必須使用分壓法。2)當用電器的電阻RL遠大于滑動變阻器的最大值R0,且實驗要求的電壓變化范圍較大(或要求測量多組數(shù)據(jù))時,必須采用分壓接法。3)若采用限流接法,電路中實際電壓(或電流)的最小值仍超過RL的額定值時,只能采用分壓接法。 2)可選用限流接法的情況 在一些情況下可選用限流接法,主要有以下兩點:1)測量時電路電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié),只是小范圍內(nèi)測量,且RL與R0接近或RL略小于R02)測量時電路電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié),只是小范圍內(nèi)測量,且RL與R0接近或RL略小于R0。 四、總結(jié) 通過以上的內(nèi)容我們不難發(fā)現(xiàn),在高中物理實驗電路中有著很多難點和重點,在實際的教學工作中,必須立足于實際情況,分別從儀器的選擇,電流表及滑動變阻器的接法三個方面進行探析,結(jié)合實際情況,才能做出最正確的選擇,從而準確無誤的對題目完成作答。 [參考文獻] [1]鄭陶然.對高中物理常見電學實驗問題的探究[J].教育:文摘版,2016(12):00243-00243. [2]丁兆平.高中物理電學實驗教學中對滑動變阻器的選取[J].神州,2017(27):59-59. [3]于琛.淺析高中物理電學實驗器材和電路的選擇[J].工業(yè),2016(9):00294-00294. [4]李曼寧.談談高中物理電學實驗器材和電路的選擇[J].新教育時代電子雜志:學生版,2016(2). [5]趙慶金.電學實驗中滑動變阻器兩種連接方式的選擇[J].數(shù)理化學習(高中版),2010(19):38-41. [6]王芳.高中物理電學部分的實驗器材和電路選擇探索[J].儷人:教師,2015(17):126-126.