电学实验在高中物理课堂中的开展策略研究

2021-06-12 07:28梁成宗
家庭教育报·教师论坛 2021年18期
关键词:变阻器电学滑动

梁成宗

【摘要】高中物理的学习离不开观察和实验。实验可以近距离拉进学科与学生之间的距离,电学部分作为高中物理的重点和难点,离不开电学实验的展开与进行。现如今高考物理电学实验难度增大,高中物理电学实验的开展总是差强人意,对此,本文就电学实验在物理学习中的应用展开分析,希望可以进一步促进电学实验在高中物理课堂的开展和教学质量的提高。

【关键字】高中物理 电学实验 开展策略

【正文】随着科技的不断进步,物理实验器材也在不断进步。在高中物理学习中,电学实验是个重难点。电学实验的学习可以拓展学生的思维和动手能力,还能提高学生的逻辑分析能力,教师要做好课前的导学和课时的讲解,保证好实验器材和实验人员的安全后,进行实验的展开和讲解。

一、高中物理电学实验的目的和作用

物理的实验教学是教学中的一大重难点,实验的展开能促进教学的正常进行和提高学生的上课积极性。电学实验在进行中结合课堂理论知识,使其更能巩固理论知识基础,同时让学生乐在其中,轻松对电学知识进一步认识和了解。在学习物理中,电学占很大比重,电学与生活中安全用电息息相关,教师在进行电学实验的教学过程中,通过学生的反馈情况,可以发现学生在解决电学问题时的不足和盲区,能够及时做出纠正。

近几年物理高考物理电学实验的分数虽然变化不大,但考查的形式变化比较大,难度也增大,学生的得分率比较低。由于电学实验难度比较大,很多学生碰到电学实验题会主动的跳过或者放弃,把更多的时间放在其他题目。在高中阶段只有重视物理电学实验,才能提高学生对电学实验的兴趣,并降低学生对电学实验的恐惧。

二、高中物理电学实驗的开展原则

首先要秉持安全性的原则,电学实验器材本身带有一定量的电压,稍有不慎就会有危险发生,在物理实验之前,教师应根据不同的实验器材讲述不同的使用方法,还要考虑实验需求和学校实际情况合理选择实验器材。在实验过程中,教师提醒学生正确使用器材,对于电压表电流表等实验仪器谨慎使用,防止使用不当造成的人员受伤和仪器损伤。

其次是准确性,物理实验中会存在误差性,一组数据的误差可能导致整个实验的不准确,因此在实验中,要使用恰当的实验器材,尽可能的减小误差,操作时使用合适量程的测量仪器,读数时尽可能读准,才能提高实验准确性,让实验变得更有可信度。

三、高中物理电学实验的开展策略

3.1制定课前导学案

在进行物理实验教学之前,教师要求学生做好预习工作,提前为接下来要讲的知识点做准备,知识的积累是循序渐进的,导学案可以对上节课所学进行巩固也可以为下节课提前做足功课,使学生对新学知识有初步了解。

比如在学习“描绘小灯泡的伏安特性曲线”时,教师首先要分析本实的验理论依据,本实验需要测量哪些物理量,测量这些物理量需要哪些仪器,教师在授课过程还要注意强调这些仪器使用的注意事项。本节课的重点难点就是实验电路的设计,电流表内接和外接的区别,滑动变阻器分压和限流的区别,这两个知识点是高中物理电学实验高考必考部分,教师在课堂上必须跟学生解释清楚,分析原理和实验要求,才能让学生清楚电学实验设计的重要性。

教师引发学生猜想,灯泡的电压和电流的图像将是一种什么走向,学生会根据以前学到的理论知识很容易想到,小灯泡的电流和电压的图像应是一条直线而且过原点,教师指导学生通过实验验证自己的看法,学生带着疑问去做实验,做实验时学生会更加特别专注实验数据,发现实验过程中得出的实验数据和自己猜测的不一样,进而在教师再讲原理时,对此知识点会更加牢固。教师从而针对学生的疑点和盲点展开论述,学生了解到灯泡开始发光的时候温度低,电阻率也低,而当灯泡一直亮着,会放出热量,电阻率也随之升高,从而电压与电流的比值不稳定,就可以解释为什么小灯泡的伏安特性曲线是一条曲线了。

3.2改善电学实验的教学方式

在高中物理教学中,电学实验的教学占很大比重。传统的电学实验教学中,教师在讲台上用仅有的实验器材做着不精准的实验,座位靠前的学生能够看清楚,后面的学生只能看到教师在摆弄实验器材,具体的实验过程看不到。教师要重视学生的分组实验,只有学生亲自动手做了实验,学生才能体会到实验过程出现的问题,同时能培养学生解决问题的能力,在实验过程还能培养学生实事求是的科学精神,通过分析实验数据与实验结果对比,查找误差来源,并通过改变实验方法减少实验误差。

3.3注重发展学生的物理思维

物理是一个活学活用的学科,非常注重学生的思维发散。学生在学习物理时容易有抵触心理,认为物理太难不好学,事实上物理就是“悟理”,学生要不断思考与反省,学会使用多种思考方式,在电学实验进行中,教师要指导学生观察与实践,使学生能够运用多种思维方式思考,提高他们的逻辑思考能力,形成他们独特的物理思维。

3.4重视滑动变阻器在高中电学实验中的重要性,在高中物理实验中经常用分压器给被测元件供电,从为“调节方便”的角度滑动变器的阻值一般取相对被测元件阻值要小些较好,这是我们遵循的基本原则。

分压器的电路如下图所示,其中E代表电源电动势,为讨论方便我们这里暂不计内阻,R0代表滑动变阻器的最大电阻,Rx代表R0与R并联部分的电阻,R为用电器。下面推导一下用电器得到的电压与滑动变阻器电阻变化的关系。

假设滑线变阻器共100匝,电源总电压是6V,滑动最初的50匝可得到0.84V的电压;滑到90匝时,得到2.82V的电压;最后的10匝上承担了3.18V的电压,出现了每改变一匝的大的踊跃式变化。(这就是题目的“不便调节”的原因)。

滑动变阻器分压和限流接法的选择是高中物理电学实验学生必须掌握的技能,虽然高考不考查学生的理论分析,但滑动变阻器的接法规则学生必须熟记,并能灵活应用在实验中。

【结束语】

综上所述,物理电学实验的开展离不开教师和学生的共同努力,教师在教学前用导学案加以辅助,教学中要不断改进教学方式和发展学生的物理思维,使学生积极思考迎难而上,做到举一反三,从而提高教学质量。

【参考文献】

[1]单海荣.电学实验在高中物理课堂中的开展[J]科学咨询(教育科研),2018(11):74.

[2]姚伟佳.高中物理电学实验教学设计改进与实践[D]湖南科技大学,2017

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