小议高中物理电学教学

2013-04-29 14:08:57普赤
东方青年·教师 2013年6期
关键词:变阻器电压表电学

普赤

高中物理电学实验比较多,是高考的重点,也是难点。物理学是一门实验科学,而电学实验又是高中物理实验中的主要组成部分。电学实验能力也是学生将来臼常生活以及从事科学研究的重要基础。所以在平时的实验中不但要培养学生的基本操作技能,激发学生对物理的兴趣。而且对观察分析能力、归纳总结能力、空间想象能力及语言表述能力的培养也是显而易见的。就目前的教学体系来看仅仅能独立完成大纲规定的实验,知道怎样做还不够,还应该搞清楚为什么要这样做,要真正领会其中的实验方法。并会将这些方法迁移到生活中去,在生活中加以应用。本人在教学实践中体会到。教学过程中若能有层次地引导学生理解实验设计思想、懂得实验设计原则、掌握电路结构特点、明确器材选择策略、学会线路连接方法,必将有助于学生解决电学实验问题。下面结合本人在教学中的一点浅见,谈谈如何抓住重点、突破难点?

一、电学实验中仪器的选择

仪器选择的依据是:保证安全,减小误差,便于操作.对于电表的选择除注意安全之外,还需要注意到读取的数据应在满度的1/3以上,最好在满度的2/3附近.

了解了仪器与电路的选择依据,那么怎样在给定的仪器中选择合适的仪器呢? 其关键是寻找突破口,注意选择层次.突破口一般从以下几个方面人手.

1、从给出个数最少的仪器入手

例:已知一电阻的阻值约为5 Q, 若用伏安法比较准确地测量这一电阻的阻值,需要选择下列器材中的哪一组?

A . 两节新干电池

B . 电压表0~3 V,内电阻1 0 k O

C . 电压表0~1 5 V,内电阻5 0 k O

D . 电流表0~0 .6 A,内电阻0.0 5 Q

E . 电流表0~3 A内电阻0.1Q

F . 滑动变阻器0~5 0 Q

G, 滑动变阻器0~1 0 0 Q

H. 滑动变阻器0~5 Q

分析,因为备选仪器中只有一种电源,因此这是必须选用的,即应选A;与电源电动势联系最密切的是电压表的量程,考虑电压测量的准确性,读数应在满度2/3附近,应选B;电流表的选择通过待测电阻同电压表联系在一起,根据欧姆定律I m≈U m/R m =3/5=0.6 A,电流表应选D;选取限流式电路,若选H 则电流的范围为0 .3 A~0 .6 A,若选取F则为0.1 A~0.6 A,范围大了,若选取G则范围更大一些,但对电流表来说并无意义,且不利于操作。故应选F.

二、找重点,反复理解应用

我们以滑动变阻器为例,滑动变阻器作为控制电路有哪些连接方式?各有哪些特点?怎样选择?

1、滑动变阻器作为控制电路有两种接法:限流式(图1) 和分压式(图2 )。限流式的特点是:电路连接简便,附加功率损耗较小。但电压变化范围小。分压式的特点是:电路连接较复杂, 附加功率损耗较大,但电压变化范围大。

2、伏安法测电阻电路有两种接法:电流表外接法(图3) 和电流表内接法(图4 )。

(一)当电压表内阻RV 远大于待测电阻,即RV》Rx 时,选择电流表外接法误差 较小。但由于电压表的分流作用,使电流表的测量值比通过待测电阻的电流大。故电阻的测量值 R*=U/I偏小。解析:待测电阻真实值 R x= U/[ I一( U/R v ) ] , 即 I/R外=1/R x+1/TV所以用电流表外接法。所得到的电阻的测量值外实际为待测电阻真实值R 与电压表内阻 的并联值,故 R外

(二)当电流表内阻RA心远小于待测电阻RX,即RA《RX时, 选择电流表内接法误差较小。但由于电流表的分压作用。使电压表的测量值比待测电阻两端的电压大,故电阻的测量值R内=U/I偏大。

解析:待测电阻真实值Rx=(U-IRA)/,即 R内 =R + 。所以用电流表内接法.所得到的电阻的测量值R内实际为待测电阻RX真实值 R X与电流表内RA 的串联值,故 R内>Rx,只有满足RA? R X时,才可认为R内=RX。

(三)同一电阻采用电流表外接法的测量值R电流表内接法的测量值R外、真实值 R内 三者的关系是:R外

理解和掌握这两个基本知识点。也就抓住了电学实验的基础和重点。

三、明确实验目的,多进行实际操作。

1、教师在实验前要强调学生端正实验的态度,实验目的不明确,既影响电路的设计,也影响器材的选择。明确实验的目的,使学生知道为什么要做这个实验,实验应该得到什么样的结果,培养自己什么样的能力。只有这样学生才能在实验过程中做到心中有数,重点明确,才能认真操作,仔细观察现象和分析研究。才能得出明确结论。对有关知识的学习起指导作用。

2、学习每一个实验,先明确实验目的,然后根据实验 目的结合自己所学的知识,尝试思考实验原理。围绕敲定的实验原理,确定实验器材。根据实验器材,确定实验步骤。依据实验原理进行误差分析。因为同一实验目的,它可能存在不同的实验原理。所以我们通过尝试思考实验原理的方法。就可以拓宽思路,提升能力。

3、课本中的演示实验或课后的小实验,可以让那些感兴趣的学生利用课外活动时间到实验室去,研究验证甚至设计一些实验,以便加深他们对物理的理解。多进实验室进行实际操作。熟悉各种实验器材的使用,理论与实践相结合,才能更好地提高实验能力。实验题中的实物连线,实验步骤排序、纠错、补漏、实验误差的排除、错误的纠正等,这些都是实际操作 的总之吗,如果学生没有动手做过这些实验就不可能答好这些问题。

总之,学生物理实验能力的高低往往与学习物理知识、思想、方法的储备密切相关,要从根本上提高物理实验能力。必须全面提高物理水平。因此,对实验中出现的重点和关键的内容, 必须使学生能够正确理解,灵活运用;对教学难点,非把它攻破不可,它往往是教学的重要概念和定律,必须采取有效措施,化难为易。所以,必须分清主次、突出重点、抓住关键、 突破难点。对于提高学生的物理学习的实际水平、提高教师的业务教学能力有着重要的意义。

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