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电学实验问题在高中物理学习的应用

 论文栏目:高中物理     更新时间:2017-02-14 10:33:45

  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(100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<Rv′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

  作者:孙志恒 单位:黑龙江省大庆实验中学

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