电学实验问题在高中物理学习的应用
电学实验问题在高中物理学习的应用 摘要:物理学科是高中阶段的必修科目,物理学科本身 知识性、理论性、逻辑性都比较强,而物理实验则是有效帮 助我们理解理论知识,加强科学实践的重要手段。高中物理 电学部分的很多实验近年来更是高考中的必考项目,本文结 合自身学习经验,简要分享一些对于电学实验问题的学习探 究,以供大家参考。关键词:高中物理;
电学实验;
学习探究 物理学科是一门以实验为基础的自然学科,在学习的过 程中我们除了要理解和识记基本的自然科学理论之外,更需 要结合实验中的实际操作来运用理论知识指导我们更进一 步的深入性学习,提高我们的实验设计能力和科学创新能力, 这既是高考考察的重点,也是我们学习能力的重要体现。
1掌握电学实验的基本原理和构成 现阶段高中物理电学部分的实验相对来说并不复杂,主 要要求我们掌握和使用基本的实验器材和实验原理。实验器 材主要包括:电源、电流表、电压表、滑动变阻器、万用表、 各类开关等,这些器材我们在实验室中经常接触,都比较熟 悉;
困难主要表现在对电表的正确接线和读数方面,这些我 们在平常的实验中多加训练,也不难。物理电学实验的重头 戏在于电路原理图的设计,这是实验顺利开展的先决条件, 也是最能体现实验设计思路的精髓所在。电学实验的设计需 要先从题目分析入手,首先确定未知项和已知项,再根据日常所学的知识设计出相应的原理图,电路原理图主要有串联 电路、并联电路、串并混合电路三类,根据实验器材的类型 和多少,一般我们选择最优方案,然后开始测算过程。实验 中为了保证数据的准确性,最少需要测定三组数据,然后将 实验数据整理进实验报告中。很多同学在实验的过程中对于 实验的操作过程很重视,但是对于实验报告的整理就不甚在 意,其实实验报告是对整个实验过程的总结和归纳过程,实 验报告撰写好不仅有助于加深我们对实验的印象,还能及时 帮助我们发现实验中存在的问题,提高我们排除实验故障的 能力,考试中很多题目都有对这方面能力的考察,比如在最 后计算阶段发现电压表的连接出现了纰漏,需要怎样改进实 验方案;
其中有一组数据明显与其他数据不同,可能是哪些 原因造成;
如果让你重新帮他设计一个方案你会怎么做…… 诸如此类的很多问题,我们在报告撰写过程中都会遇到,因 此在平时的实验过程中除了设计出合理的电路图,准确测量 数据之外,我们一定要善始善终完成实验报告撰写部分的任 务。
2高中物理电学实验习题的解决方法 任何一个实验都是从基本的实验原理出发演变而来,因 此我们在实验过程中一定要吃透基本的实验原理,了解相关 仪器在实验中的作用并能够根据不同的实验选择合适的型 号。对于我们而言实验学习的一个重要方面就是需要具备自 主设计实验能力,主动寻求电学实验设计中需要改进的内容,从而灵活掌握实验方法。例如:电压表满偏时通过该表的电 流是半偏是通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测 量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测 电压表(量程3V,内阻约为3000欧),电阻箱R0, (最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R1(最大 阻值100欧,额定电压2A),电源E(电动势6V,内 阻不计),开关两个,导线若干(1)虚线框内为同学设计 的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整 (2)根据设计的电路写出步骤(3)将这种方法测出的电 压表内阻记为R1v与内阻的真实值Rv先比R1v.Rv (添“>”“=”或“<”)主要理由是。(1)待测电压 表电阻(3000欧姆)远大于滑动变阻器R1的电阻值(1 00欧姆),故滑动变阻器R1采用分压式接法;
电路图如 图所示:(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压 表所在支路分压最小,闭合开关S1、S2,调节R1,使 电压表的指针满偏,保证滑动变阻器滑片的位置不变,断开 开关S2,调节电阻箱R0使电压表的指针半偏,读取电阻 箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻;
(3)电压表 串联电阻箱后认为电压不变,而实际该支路电压变大,则电 阻箱分压大于计算值,则会引起测量值的偏大,故Rv<R v′通过以上分析我们不难看出,不管是物理电学实验的基 本操作,还是通过习题对我们的学习成果进行检测不外乎考 察基本实验原理和实验操作技能考察两个方面,基本实验的原理又包括了电路原理图、器材选择、自主实验设计等多个 方面,在具体问题中我们需要具体分析,从而形成缜密的逻 辑,保障结果的准确性。对实验操作技能的考察就是把抽象 问题具体化的一个过程,我们需要在试卷上流畅的表述出我 们在实验室一步一步操作的实验过程,就像我们做完实验在 纸上写报告一样,只有我们对知识灵活的分析与掌握,才能 触类旁通,灵活处理各类问题。综上所述,高中物理学习中 电学实验部分不仅考察我们对于理论知识的掌握情况,更需 要我们动手去进行实验操作,通过动手实验可以加深对知识 的理解,从而提高物理学习能力。因此,我们应当掌握电学 实验设计技巧,明确电学实验设计思路,优化电学实验流程, 提高我们自身的学习、实践和创新能力。
参考文献 [1]刘超.高中电学实验问题浅析[升湖南中学物理, 2013(09). [2]欧阳骞.论述高中物理学习中设计电学实验的学 习技巧[J].数理化解题研究.2016