蔣永麗
摘? 要:實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的重要方法,高中物理實(shí)驗(yàn)是重點(diǎn)也是難點(diǎn),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)難,所以教材上的很多實(shí)驗(yàn)都是從基礎(chǔ)出發(fā),從簡(jiǎn)單考慮,粗略測(cè)量,所以就會(huì)有一些可以改進(jìn)的地方;筆者結(jié)合了自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況,總結(jié)了一些改進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)操作的方法,希望對(duì)廣大物理教師有所幫助。
關(guān)鍵詞:改進(jìn);高中物理實(shí)驗(yàn)操作;方法
高中物理的理論知識(shí)大部分來(lái)自于實(shí)驗(yàn),要想學(xué)好物理,理解物理知識(shí),會(huì)用物理知識(shí),離不開實(shí)驗(yàn)。所以改進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn),讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更直觀,讓實(shí)驗(yàn)結(jié)論更容易總結(jié)出來(lái)至關(guān)重要??梢姡壳案倪M(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)操作是教師急需解決的問(wèn)題。
一、教材上的實(shí)驗(yàn)
如:(一)伏安法測(cè)電阻,電路圖如圖所示:【1】
1.原理:根據(jù)RX=? ?求出待測(cè)電阻;(1)存在誤差:電流表分壓或者電壓表分流導(dǎo)致系統(tǒng)誤差;內(nèi)接:偏大,外接:偏小;2、原理:電流表內(nèi)接法:RX=? 電流表外接法:RX=
(1)存在問(wèn)題:①需要測(cè)出電流表或電壓表內(nèi)阻
②計(jì)算也很麻煩。
(二)多用電表測(cè)電阻:
存在的問(wèn)題:只能估測(cè)電阻,不精確。
二、改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)操作
(一)電橋法測(cè)電阻
1、電路圖:【2】
說(shuō)明:R1的范圍0-9999Ω,精確度為1Ω,精確度較低;R1/的范圍0-9.99Ω,精確度為0.01Ω,精確度高,但范圍小;所以需要這兩個(gè)電阻箱結(jié)合起來(lái)看作一個(gè)電阻箱。
2.實(shí)驗(yàn)原理:閉合開關(guān)S1和S2,靈敏電流計(jì)指0時(shí),電流計(jì)兩端電勢(shì)差為零:
I1=I2? ? ? ? ? ? I3=I4? ? ? ?I3R3=I1(R1+R1/)? ? I3R4=I1RX? ?由此可得: ,當(dāng)R4=R3時(shí),RX=R1+R1/,不需要計(jì)算,RX可以直接讀出來(lái)。
3、優(yōu)點(diǎn)
①避免電流表分壓或電壓表分流帶來(lái)的系統(tǒng)誤差;
②不需要測(cè)電壓表或電流表的內(nèi)阻;
③計(jì)算簡(jiǎn)單,待測(cè)電阻可以直接讀出來(lái)。
4、實(shí)驗(yàn)器材:0-9999Ω電阻箱相同規(guī)格三個(gè),0-9.99Ω電阻箱一個(gè),待測(cè)電阻一個(gè),單刀單擲開關(guān)兩個(gè),滑動(dòng)變阻器一個(gè),電源一個(gè)(兩節(jié)干電池),靈敏電流計(jì)一個(gè),導(dǎo)線若干。
5、實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)處理
(1)靈敏電流表調(diào)零,按實(shí)驗(yàn)電路圖接好電路,開關(guān)S1和S2斷開;
(2)滑動(dòng)變阻器滑到最大值(保護(hù)電阻箱),調(diào)節(jié)電阻箱R3,R4為相同電阻各300Ω左右(電阻太大導(dǎo)致電流太小或電阻太小;靈敏電流計(jì)偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象不明顯,影響精確度)并記錄R3,R4的阻值,電阻箱R1/調(diào)零、R1 調(diào)到20Ω左右(待測(cè)電阻上標(biāo)有20Ω,但由于用的時(shí)間長(zhǎng),用的次數(shù)多會(huì)導(dǎo)致電阻發(fā)生變化,若待測(cè)電阻沒有估測(cè)值,就先用多用電表估測(cè),再用電橋法測(cè)電阻,這樣可以節(jié)約時(shí)間);
(3)閉合開關(guān)S1,試觸開關(guān)S2,
①若靈敏電流計(jì)向左滿偏或向左偏,則將R1和R1/的總電阻調(diào)大,先調(diào)R1再調(diào)R1/直到靈敏電流表指零,記錄此時(shí)R1和R1/的總電阻,RX=R1+R1/
②若靈敏電流計(jì)向右滿偏或向右偏,則將R1和R1/的總電阻調(diào)小,先調(diào)R1再調(diào)R1/直到靈敏電流表指零,記錄此時(shí)R1和R1/的總電阻,RX=R1+R1/
③換待測(cè)電阻,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟步驟;最后收好實(shí)驗(yàn)器材。
6、實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng):接電路圖是高中學(xué)生學(xué)習(xí)操作的難點(diǎn),所以接電路圖時(shí)要讓學(xué)生清楚的看到,可以錄視頻展示出來(lái)。
三、其他需要改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)
比如:驗(yàn)證力的平行四邊形定則,教材上是在水平板上操作的,需要用兩只手來(lái)拉彈簧測(cè)力計(jì),還需要其他人幫忙,操作起來(lái)不方便,也不直觀,可以改為在豎直平板上操作,頂端有一顆螺絲釘可以固定也可以在水平方向移動(dòng),平板右側(cè)有一顆螺絲釘可以固定也可以在豎直方向移動(dòng),系有細(xì)線的兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)細(xì)線一端分別固定在兩個(gè)螺絲釘上,將兩彈簧測(cè)力計(jì)另一端勾住已知重力的重物,一個(gè)人很容就可以將整個(gè)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單的操作出來(lái),而且直觀。除了這個(gè)實(shí)驗(yàn)還有很多實(shí)驗(yàn)需要我們不斷的去改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
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