高中物理常见电学实验问题探讨
时间:2022-07-07 02:42:52
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摘要:物理是高中学习的必修课程,是学生深入科学的重要先导,而作为高中物理重点的电学实验更是高中生必须攻克的难关,其中电表与滑动变阻器的选择与连接又是电学实验中的重中之重。通过电学实验问题的总结分析,不仅能为高中生今后的进一步学习打下坚实基础,同时还能挖掘高中生对物理学习的兴趣潜能,为高中生营造一个良好的物理学习氛围。本文主要从电表问题、滑动变阻器问题以及电路连接问题三个方面入手,探讨高中物理常见的电学实验问题,旨在为今后的教师教学与学生实践提供借鉴与参考。
关键词:高中物理;电学实验;问题;探讨
高中物理是培养学生深入科学的重要必修课程,而作为高中物理重难点的电学实验不仅是物理课本中的重要章节,更是一场学生将理论与操作融为一体的实践演练。然而作为物理课堂重中之重的电学实验,在教师的认真讲解之后,仍有不少学生在实际操作中出现问题,尤其在电表与滑动变阻器的选择和连接上常有问题发生,达不到实验的预期效果。因此探究与总结高中物理常见的电学实验问题仍然是目前高中物理教学需要认真考虑的一个重要问题。下文中,笔者主要从电表问题、滑动变阻器问题与电路连接问题三方面入手,尝试探讨高中物理常见的电学实验问题,旨在为今后的教师教学与学生实践学习提供借鉴与参考。
1电表问题
电表问题是高中生物理实验中的常见问题,由于电表内部电阻的影响,不少实验结果因之产生了误差,达不到预期的实验效果。因此,根据实际情况合理选择电表量程,及时校准电表,实事求是的记录测量数据,对实验误差的减少与精确度的提高有着极其重要的意义。
1.1电表量程的选择:电表量程的合理选择是实验成功的第一步。无论电流表还是电压表,在量程选择时都要注意电路中通过的电流或电路两端的电压不能超过电表的量程这一重要问题,若超过电表量程不仅达不到实验的预期效果,更会毁坏电表,造成不可逆的财产损失。而如果电表量程过高,远远超过电路电流或电压值,也会造成实验的偏差,出现测量数据不精确的现象,亦是不可取的。当然不是所有的实验都在操作前已知待测量的电流或电压值的,如果未知测量值的大小,一般需要采用大量程电表先进行试验,待确定量程后再决定选择合适的电表。
1.2校准与测量:在电表量程确定完之后,学生还需做好电表校准的实验前准备工作。使用电表之前必须检查电表的指针是否已经归零,如若指针不在零刻度上,则需要晃动电表,在确认电表指针灵活可用后,将电表放置于平直的桌面上进行调节,以保证测量值的准确。另外,电表的校准工作还应注意电表基本误差的规避,以期实验结果的精确。运用电表进行测量往往是电学实验的必要手段。在测量中,应注意测量结果应占满表盘的三分之二以上,以保障测量数据的清晰可读。而对于电表上的读数,则一定要及时记录数据,并注意单位的换算,以保证接下来公式转换的准确性,尽量避免出现因马虎而实验失败的惨痛教训。
2滑动变阻器问题
除了电表外,滑动变阻器也是电学实验中的重要仪器之一。滑动变阻器以滑动电阻滑片、控制电阻值为手段来实现电路中电流的变化,以满足实验的要求,因此滑动变阻器规格的选择与正确的操作使用,也是影响实验成败的重要因素。
2.1滑动变阻器规格的选择:滑动变阻器的选择要注意其安全性与灵活性。滑动变阻器不仅能调控实验中的电流值,还起着保护电路的重要作用。选择滑动变阻器时要注意选择合适的阻值规格,注意不要选额定电流过小的滑动变阻器,以防电路中因电流过大毁坏电器,还要注意不能选阻值过大的滑动变阻器,避免电流、电压值基本不变动的实验现象发生。
2.2滑动变阻器的使用:严格按照操作规格使用滑动变阻器,不仅能保证实验的成功,还能确保实验者的生命财产安全。在使用滑动变阻器之前,需要提前知道其所能承受的最大电流值与本身的最大阻值,以防因使用了不合适的滑动变阻器而造成实验失败,甚至烧毁电路。此外使用前还要注意将滑片滑动几次以除去覆盖在电阻丝上的灰尘与污物,保证良好的接触,并注意在最后一次滑动后将滑片滑至阻值最大的一端,以保证突然接通电路时,不会因过大的电流烧毁电源与电表。在使用中,学生应注意双手移动滑片,一手扶持固定,一手调节阻值,尽量保证不触碰滑动变阻器的金属滑片、滑杆与线圈等容易导电的地方,以防触电事件的发生。
3电路连接问题
电路连接是电学实验的关键,是学生在选择完电表与滑动变阻器后,必须要谨慎对待的电学实验问题。在电路连接中,学生要注意避免短路、正负极装反的现象发生,以谨慎认真的态度对待电路的连接。
3.1电表的连接:在电表的连接上,学生应注意电表正负极的正确连入与正确判断电表的内、外接法。在连接电流表时,如已知电表的内部阻值,则可以根据公式计算待测电阻值,合理选择电流表的内、外接方式。而电压表的连接应注意与所测电器进行并联连接,并要注意电流的走向与电路的正负极方向,以防造成实验失败,甚至损害电表。
3.2滑动变阻器的连接:分压式接法与限流式接法是滑动变阻器的两种常见连接方式。选择分压式是在滑动变阻器的全阻值明显小于负载电阻值的情况下,这时滑动变阻器的分压功能表现的最为明显,有利于电阻值的调节与负载电阻的测量。而限流式则反之运用于滑动变阻器的全阻值大于负载电阻值的情况下。当两种接法都可用时,则因限流电路的低耗能优势,优先选择限流式接法,以保障电路连线的简洁清晰与电路的节能环保。
4结束语
综上三点是笔者对高中物理常见电学实验问题的探索与总结,电学实验是高中物理学习的重难点,同时也是高中物理考试的热点考题,并且对学生理论与实践的结合也起着重要的作用和意义。而电表问题、滑动变阻器问题与电路连接问题是高中物理电学实验中容易出现误差的常见问题,需要学生重点关注。在实践操作中,学生要注意将理论运用到实践中,积极主动地运用所学知识,并在实验中不断积累经验,为今后进一步的物理学习打下基础,真正做到在实践中学。
作者:刘崇武 单位:新疆博乐市第五师高级中学黄冈中学第五师分校
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