徐君航
摘 要:實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。物理是高中學(xué)習(xí)的必修課程,其利用數(shù)學(xué)作為自己的工作語言構(gòu)建理論結(jié)構(gòu),用實驗作為檢驗理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn),其中電學(xué)正是物理教學(xué)中的重中之重?,F(xiàn)主要對高中物理教學(xué)中常見的幾個電學(xué)實驗問題進(jìn)行分析,并提出建議,旨在為高中物理電學(xué)實驗教學(xué)提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:高中物理;電學(xué)實驗;教學(xué)問題
中圖分類號:G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9132(2018)02-0112-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.02.069
實驗是物理教學(xué)中必不可少的一部分,尤其是在電學(xué)的教學(xué)中,電學(xué)實驗是學(xué)生理解電路圖,對電路進(jìn)行研究的重要途徑。在目前的高中物理教學(xué)中,教師會帶領(lǐng)學(xué)生利用實驗的方式,更好地學(xué)習(xí)電學(xué)知識。但在進(jìn)行電學(xué)實驗時,盡管經(jīng)過了教師的認(rèn)真講解,但仍會出現(xiàn)一些問題,影響實驗的進(jìn)行,使實驗達(dá)不到預(yù)期的效果。
一、 高中物理教學(xué)中常見的電學(xué)實驗問題
(一)電表問題
電表問題是高中物理實驗中最普遍的問題。由于電表內(nèi)部存在電阻,這就難免會使電表的指針顯示的指數(shù)與實際指數(shù)之間存在誤差,影響實驗的精準(zhǔn)度,使實驗達(dá)不到預(yù)期效果。同時,在對電表量程的選擇上也存在著一些問題,電表量程的合理選擇是電學(xué)實驗成果的前提。不論是電壓表或是電流表,都不能使流經(jīng)電流或者電壓超過電表所限定的量程,否則會導(dǎo)致電表的損壞。另外,對于電表的連接也應(yīng)該更加注意,設(shè)電流表內(nèi)部阻力為RA,電壓表電阻為RV,待測電阻阻值為RX,在RA為已知條件的情況下,當(dāng)Rx/Ra>Rv/Rx時,采用內(nèi)接法,當(dāng)RxRa (二)滑動變阻器問題 滑動變阻器是電學(xué)實驗中必不可少的儀器?;瑒幼冏杵魇抢没瑒与娮杌?,實現(xiàn)對電阻值的有效控制以達(dá)到控制電路中電流變化,是電學(xué)實驗中必不可少的儀器。對于滑動變阻器的選擇,也是電學(xué)實驗中的常見問題。 首先,在選擇滑動變阻器的時候,要考慮到滑動變阻器的安全性和靈活性,滑動變阻器不止起到控制電路中電流變化的作用,還起著保護電路的作用。因此,在選擇滑動變阻器時,要制定其所能承受的最大電流值和其本身的最大電阻值,既不能選擇額定電流過小的滑動變阻器,防止電路中因電流過大而毀壞電器,也不能選擇阻值過大的滑動變阻器,防止因電阻過大導(dǎo)致電流、電壓基本不動的實驗現(xiàn)象的發(fā)生。 其次,在使用滑動變阻器前,應(yīng)當(dāng)將滑片滑動幾次,以去除覆蓋在電阻絲上的灰塵以及污物,保證良好的接觸,防止因接觸不良而導(dǎo)致電路短路,進(jìn)而造成實驗失敗,甚至危機實驗者的生命、財產(chǎn)安全。 最后,在使用滑動變阻器時,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照實驗要求進(jìn)行操作。這不僅是實驗成功的前提,也是實驗者生命、財產(chǎn)安全的保障。在連接電路時,將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大的一端,保證突然接通電路時不會因電流過大燒壞電源和電表。在使用中,學(xué)生應(yīng)當(dāng)保證不觸碰到滑動變阻器的金屬滑片、滑桿和線圈等容易導(dǎo)電的地方,用雙手進(jìn)行操作——一手扶持固定,一手調(diào)節(jié)阻值。增加實驗的安全性,防止觸電事件的發(fā)生。 (三)電路連接問題 電路連接是電學(xué)實驗中最重要的一部分,無論是對電表的選擇或是對滑動變阻器的選擇,都是為了進(jìn)行電路連接而做的準(zhǔn)備。由于電路實驗本身就具有一定的危險性,由于電路連接不當(dāng),很有可能造成電路燒毀事件和觸電事件,所以需要學(xué)生用更謹(jǐn)慎的態(tài)度來對待電路連接。在連接電表時,注意電表正負(fù)極的接入方向,確保正確接入。在連接電流表時,應(yīng)根據(jù)已知的電表內(nèi)部阻值,依據(jù)公式計算出應(yīng)當(dāng)使用外接法或是內(nèi)接法進(jìn)行連接。而連接電壓表時,則應(yīng)該采用與所測電器并聯(lián)的方式,并確定電流走向與電路正負(fù)極一致,防止實驗失敗,損傷電表,甚至意外事件的發(fā)生。 在連接滑動變阻器時,應(yīng)依據(jù)實際使用情況來選擇使用分壓式接法或是限流式接法。在滑動變阻器的全阻值明顯小于負(fù)載電阻值的情況下,如“小燈泡的伏安特性曲線”實驗,負(fù)載上的電壓一定要有足夠大的范圍,并且應(yīng)該從0開始調(diào)節(jié)。這種情況就應(yīng)該采用分壓式的連接方法對滑動變阻器進(jìn)行連接。反之,在滑動變阻器的全阻值比負(fù)載電阻值大的情況下,應(yīng)當(dāng)采用限流式的連接方法。而在兩種連接方法都可以使用時,應(yīng)該優(yōu)先選擇使用限流式接法。這主要是因為限流式具有低耗能的優(yōu)勢,且電路結(jié)構(gòu)簡單,因此優(yōu)先使用限流式接法,能夠提高電路效率,降低能耗。 (四) 讀數(shù)及數(shù)據(jù)處理 在記錄實驗結(jié)果的過程中,因疏忽大意,極有可能發(fā)生將實驗記錄謄寫錯誤的情況,繼而導(dǎo)致計算結(jié)果產(chǎn)生偏差,實驗達(dá)不到預(yù)期的目的。有時一些實驗數(shù)據(jù)要根據(jù)具體實驗需求進(jìn)行公式轉(zhuǎn)換,但因粗心或公式套用錯誤,會導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。 二、對高中物理教學(xué)中常見的電學(xué)實驗問題的分析 在物理教學(xué)中出現(xiàn)的這些常見問題,一方面是由于學(xué)生對高中物理知識了解不足,缺乏相關(guān)物理知識,在實驗當(dāng)中產(chǎn)生電表外接法內(nèi)接法使用不當(dāng),滑動變阻器分壓式接法和限流式接法使用不明等問題。這些因為知識的缺乏而產(chǎn)生的問題需要教師更多的指導(dǎo),及學(xué)生發(fā)揮主觀能動性來解決。另一方面則是由于在實驗中的粗心大意產(chǎn)生,有時極小的失誤卻會導(dǎo)致計算數(shù)據(jù)出現(xiàn)極大偏差,但這些問題無法依靠外力解決,只能依靠學(xué)生自己改變不良的實驗習(xí)慣,認(rèn)真、謹(jǐn)慎地對待每一次實驗。同時,教師應(yīng)在學(xué)生實驗時給予指正,糾正學(xué)生的不良習(xí)慣,防止意外事件的發(fā)生,保障學(xué)生的安全。 總之,電學(xué)實驗是物理學(xué)習(xí)中不能忽視的一部分,也是高考物理考試中的熱點考題,實驗當(dāng)中的這些常見問題不論是學(xué)生還是教師都應(yīng)予以重視。只有積極地面對這些問題,并加以改正,才能為今后對物理進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),做到在實踐中學(xué)習(xí)。 參考文獻(xiàn): [1] 王璐瑤.高中物理常見電學(xué)實驗問題的分析[J].通訊世界,2017(3). [2] 張晟霆.高中物理電學(xué)實驗設(shè)計分析[J].黑龍江科學(xué),2017(5). [3] 呂少永.高中物理電學(xué)實驗器材和電路的選擇分析[J].中學(xué)課程資源,2015(10).