高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材和電路選擇思考
發(fā)布時(shí)間:2018-06-22 來源: 感悟愛情 點(diǎn)擊:
摘 要:高中物理作為高考中的重要一科,在電學(xué)這一部分需要有足夠的重視,尤其是在教學(xué)中需要進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn),電學(xué)實(shí)驗(yàn)又包括電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材和電路選擇兩個(gè)部分。在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),保證學(xué)生的安全是最主要的,在整個(gè)過程中,需要本著這一基本原則對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行選擇,進(jìn)而保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的完整性,更好地幫助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)。通過對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)器材和電路選擇的分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)器材和電路選擇進(jìn)行思考,提出合理的建議。
關(guān)鍵詞:高中物理;電學(xué)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)器材選擇;電路
電學(xué)作為高中物理學(xué)習(xí)中的一個(gè)重要部分,需要對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí),要求教師進(jìn)行相關(guān)的指導(dǎo),并且要保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,同時(shí)保證學(xué)生的安全。高中物理的電學(xué)實(shí)驗(yàn)一般還比較簡(jiǎn)單,主要涉及電路的串聯(lián)、并聯(lián)以及電能的轉(zhuǎn)換,整個(gè)過程中,主要是保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行同時(shí)完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),F(xiàn)階段對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選擇和電路選擇是實(shí)驗(yàn)的主要任務(wù),選擇合適的器材和電路,準(zhǔn)確地完成實(shí)驗(yàn)要求,可以提升學(xué)生對(duì)電學(xué)知識(shí)的掌握,同時(shí)加深對(duì)電學(xué)的理解。對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選擇和電路選擇主要基于安全、便捷、高效的原則,進(jìn)而完成高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)。
一、實(shí)驗(yàn)基本器材的選擇
在高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,主要的實(shí)驗(yàn)器材包括:電源、電流表、電壓表以及電阻、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器的選擇。以下對(duì)相關(guān)的部件選擇進(jìn)行詳細(xì)的分析。
1.電源的選擇
一般實(shí)驗(yàn)的要求電源均為220V的交流電,在使用“電火花計(jì)時(shí)器”時(shí)明確要求使用220V的交流電,而在其他情況下,220V的比較少見,主要是220V的電壓比較危險(xiǎn),只有在特定情況下才會(huì)使用,在一般的電學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的都是干電池或者蓄電池,一般電壓低于36V,在安全范圍內(nèi)進(jìn)行。比如在繪制電場(chǎng)等勢(shì)線的時(shí)候,采用的就是6V直流電源,根據(jù)實(shí)驗(yàn)繪制出相應(yīng)的等勢(shì)線。通常對(duì)于電流、電阻和電壓的測(cè)量采用的都是低壓電源來完成實(shí)驗(yàn)。
2.電流表和電壓表的選擇
在學(xué)習(xí)的過程中有一項(xiàng)需要注意的就是在使用電流表和電壓表的過程中,實(shí)驗(yàn)時(shí)的電流量不能大于電流表的量程,電壓也不能大于電壓表的量程,否則就會(huì)損毀電壓表和電流表。因此在進(jìn)行電壓表和電流表選擇時(shí),首先要考慮電流表和電壓表的量程,其次由于電壓表和電流表本身還有內(nèi)阻,所以在進(jìn)行電阻測(cè)量的時(shí)候,需要選用內(nèi)阻小的電表。而且在實(shí)驗(yàn)中需要注意的一點(diǎn)是選用合適的電表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電壓太大會(huì)損壞電壓表,太小又表現(xiàn)為電壓表變化得不明顯。電流也一樣,需要在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前進(jìn)行準(zhǔn)確的選用和計(jì)算,避免不必要的損失。這些都是基于電表的基本要求進(jìn)行選擇的。
3.開關(guān)的選擇
在實(shí)驗(yàn)中一般采用的都是單開關(guān),很少使用雙開關(guān),但是對(duì)于個(gè)別實(shí)驗(yàn)也需要有,所以在進(jìn)行選擇的時(shí)候,對(duì)于單開關(guān)的數(shù)量選擇多一點(diǎn),雙開關(guān)的數(shù)量少一點(diǎn),進(jìn)而更好地解決實(shí)驗(yàn)的相關(guān)問題。
4.變阻器的選擇
變阻器分為滑動(dòng)變阻器和定阻器兩種,滑動(dòng)變阻器可以改變電阻,進(jìn)行電阻的大小調(diào)節(jié),定阻器則不能進(jìn)行大小調(diào)節(jié)。對(duì)于滑動(dòng)變阻器的選擇原則是:在調(diào)節(jié)過程中電阻的電壓范圍不能超過整個(gè)電路的電壓范圍,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)確地選擇滑動(dòng)變阻器的電阻大小。在一般的實(shí)驗(yàn)中盡量采用阻值小的變阻器。這樣可以避免電壓表和電流表因?yàn)殡娮枳儎?dòng)過大出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象。
二、實(shí)驗(yàn)器材選擇的基本原則
在實(shí)驗(yàn)過程中最需要重視的就是安全問題,在基于安全原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)器材和電路的選擇,除了安全原則之外還包括適用性原則和準(zhǔn)確性原則,以下進(jìn)行詳細(xì)介紹。
1.安全性原則
在實(shí)驗(yàn)過程中最主要的就是對(duì)學(xué)生的安全負(fù)責(zé),常見的安全性問題主要是由于儀器的使用不當(dāng)造成的,如接反電源、電壓表和電流表,或者操作不當(dāng),還有就是學(xué)生在使用電器過程中出現(xiàn)的誤差以及計(jì)算錯(cuò)誤。這些都需要反復(fù)地強(qiáng)調(diào)和確認(rèn),避免類似的錯(cuò)誤出現(xiàn)。比如,在進(jìn)行電阻的測(cè)量時(shí),先對(duì)電阻器的阻值進(jìn)行測(cè)試,最方便的辦法就是用電壓表進(jìn)行測(cè)試,之后進(jìn)行估算,再利用電流表進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量。
2.適用性原則
適用性原則是基于安全性原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,選取合適的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),保證實(shí)驗(yàn)的正確進(jìn)行。比如,電壓表和電流表的選用就是要超過其量程的三分之二,才可以進(jìn)行。一般經(jīng)常會(huì)有給定電流表的范圍,對(duì)實(shí)驗(yàn)器材范圍進(jìn)行選擇的問題,這種情況下要根據(jù)所給條件進(jìn)行計(jì)算,得出實(shí)際的量程范圍,然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這一部分相對(duì)來說要求比較高,需要進(jìn)行精確的計(jì)算和估計(jì)。
3.準(zhǔn)確性原則
在高中物理的電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,有一部分研究的是能量之間的轉(zhuǎn)換,其中包括電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能,在進(jìn)行這一部分的實(shí)驗(yàn)過程中要進(jìn)行速度的精確測(cè)量,通過計(jì)算速度來計(jì)算電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程。這就要求實(shí)驗(yàn)過程儀器選擇的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的準(zhǔn)確性。此外還包括減小實(shí)驗(yàn)誤差,盡可能地精確實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)以上原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)器材和電路的選擇,保證實(shí)驗(yàn)的高效進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):
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?誗編輯 張珍珍
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