普赤
高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)比較多,是高考的重點(diǎn),也是難點(diǎn)。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),而電學(xué)實(shí)驗(yàn)又是高中物理實(shí)驗(yàn)中的主要組成部分。電學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ彩菍W(xué)生將來臼常生活以及從事科學(xué)研究的重要基礎(chǔ)。所以在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中不但要培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能,激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣。而且對(duì)觀察分析能力、歸納總結(jié)能力、空間想象能力及語言表述能力的培養(yǎng)也是顯而易見的。就目前的教學(xué)體系來看僅僅能獨(dú)立完成大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn),知道怎樣做還不夠,還應(yīng)該搞清楚為什么要這樣做,要真正領(lǐng)會(huì)其中的實(shí)驗(yàn)方法。并會(huì)將這些方法遷移到生活中去,在生活中加以應(yīng)用。本人在教學(xué)實(shí)踐中體會(huì)到。教學(xué)過程中若能有層次地引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想、懂得實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則、掌握電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、明確器材選擇策略、學(xué)會(huì)線路連接方法,必將有助于學(xué)生解決電學(xué)實(shí)驗(yàn)問題。下面結(jié)合本人在教學(xué)中的一點(diǎn)淺見,談?wù)勅绾巫プ≈攸c(diǎn)、突破難點(diǎn)?
一、電學(xué)實(shí)驗(yàn)中儀器的選擇
儀器選擇的依據(jù)是:保證安全,減小誤差,便于操作.對(duì)于電表的選擇除注意安全之外,還需要注意到讀取的數(shù)據(jù)應(yīng)在滿度的1/3以上,最好在滿度的2/3附近.
了解了儀器與電路的選擇依據(jù),那么怎樣在給定的儀器中選擇合適的儀器呢? 其關(guān)鍵是尋找突破口,注意選擇層次.突破口一般從以下幾個(gè)方面人手.
1、從給出個(gè)數(shù)最少的儀器入手
例:已知一電阻的阻值約為5 Q, 若用伏安法比較準(zhǔn)確地測(cè)量這一電阻的阻值,需要選擇下列器材中的哪一組?
A . 兩節(jié)新干電池
B . 電壓表0~3 V,內(nèi)電阻1 0 k O
C . 電壓表0~1 5 V,內(nèi)電阻5 0 k O
D . 電流表0~0 .6 A,內(nèi)電阻0.0 5 Q
E . 電流表0~3 A內(nèi)電阻0.1Q
F . 滑動(dòng)變阻器0~5 0 Q
G, 滑動(dòng)變阻器0~1 0 0 Q
H. 滑動(dòng)變阻器0~5 Q
分析,因?yàn)閭溥x儀器中只有一種電源,因此這是必須選用的,即應(yīng)選A;與電源電動(dòng)勢(shì)聯(lián)系最密切的是電壓表的量程,考慮電壓測(cè)量的準(zhǔn)確性,讀數(shù)應(yīng)在滿度2/3附近,應(yīng)選B;電流表的選擇通過待測(cè)電阻同電壓表聯(lián)系在一起,根據(jù)歐姆定律I m≈U m/R m =3/5=0.6 A,電流表應(yīng)選D;選取限流式電路,若選H 則電流的范圍為0 .3 A~0 .6 A,若選取F則為0.1 A~0.6 A,范圍大了,若選取G則范圍更大一些,但對(duì)電流表來說并無意義,且不利于操作。故應(yīng)選F.
二、找重點(diǎn),反復(fù)理解應(yīng)用
我們以滑動(dòng)變阻器為例,滑動(dòng)變阻器作為控制電路有哪些連接方式?各有哪些特點(diǎn)?怎樣選擇?
1、滑動(dòng)變阻器作為控制電路有兩種接法:限流式(圖1) 和分壓式(圖2 )。限流式的特點(diǎn)是:電路連接簡(jiǎn)便,附加功率損耗較小。但電壓變化范圍小。分壓式的特點(diǎn)是:電路連接較復(fù)雜, 附加功率損耗較大,但電壓變化范圍大。
2、伏安法測(cè)電阻電路有兩種接法:電流表外接法(圖3) 和電流表內(nèi)接法(圖4 )。
(一)當(dāng)電壓表內(nèi)阻RV 遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻,即RV》Rx 時(shí),選擇電流表外接法誤差 較小。但由于電壓表的分流作用,使電流表的測(cè)量值比通過待測(cè)電阻的電流大。故電阻的測(cè)量值 R*=U/I偏小。解析:待測(cè)電阻真實(shí)值 R x= U/[ I一( U/R v ) ] , 即 I/R外=1/R x+1/TV所以用電流表外接法。所得到的電阻的測(cè)量值外實(shí)際為待測(cè)電阻真實(shí)值R 與電壓表內(nèi)阻 的并聯(lián)值,故 R外 (二)當(dāng)電流表內(nèi)阻RA心遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻RX,即RA《RX時(shí), 選擇電流表內(nèi)接法誤差較小。但由于電流表的分壓作用。使電壓表的測(cè)量值比待測(cè)電阻兩端的電壓大,故電阻的測(cè)量值R內(nèi)=U/I偏大。 解析:待測(cè)電阻真實(shí)值Rx=(U-IRA)/,即 R內(nèi) =R + 。所以用電流表內(nèi)接法.所得到的電阻的測(cè)量值R內(nèi)實(shí)際為待測(cè)電阻RX真實(shí)值 R X與電流表內(nèi)RA 的串聯(lián)值,故 R內(nèi)>Rx,只有滿足RA? R X時(shí),才可認(rèn)為R內(nèi)=RX。 (三)同一電阻采用電流表外接法的測(cè)量值R電流表內(nèi)接法的測(cè)量值R外、真實(shí)值 R內(nèi) 三者的關(guān)系是:R外 理解和掌握這兩個(gè)基本知識(shí)點(diǎn)。也就抓住了電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)和重點(diǎn)。 三、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模噙M(jìn)行實(shí)際操作。 1、教師在實(shí)驗(yàn)前要強(qiáng)調(diào)學(xué)生端正實(shí)驗(yàn)的態(tài)度,實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_,既影響電路的設(shè)計(jì),也影響器材的選擇。明確實(shí)驗(yàn)的目的,使學(xué)生知道為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)應(yīng)該得到什么樣的結(jié)果,培養(yǎng)自己什么樣的能力。只有這樣學(xué)生才能在實(shí)驗(yàn)過程中做到心中有數(shù),重點(diǎn)明確,才能認(rèn)真操作,仔細(xì)觀察現(xiàn)象和分析研究。才能得出明確結(jié)論。對(duì)有關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)起指導(dǎo)作用。 2、學(xué)習(xí)每一個(gè)實(shí)驗(yàn),先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,然后根?jù)實(shí)驗(yàn) 目的結(jié)合自己所學(xué)的知識(shí),嘗試思考實(shí)驗(yàn)原理。圍繞敲定的實(shí)驗(yàn)原理,確定實(shí)驗(yàn)器材。根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材,確定實(shí)驗(yàn)步驟。依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行誤差分析。因?yàn)橥粚?shí)驗(yàn)?zāi)康?,它可能存在不同的?shí)驗(yàn)原理。所以我們通過嘗試思考實(shí)驗(yàn)原理的方法。就可以拓寬思路,提升能力。 3、課本中的演示實(shí)驗(yàn)或課后的小實(shí)驗(yàn),可以讓那些感興趣的學(xué)生利用課外活動(dòng)時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室去,研究驗(yàn)證甚至設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn),以便加深他們對(duì)物理的理解。多進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作。熟悉各種實(shí)驗(yàn)器材的使用,理論與實(shí)踐相結(jié)合,才能更好地提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。?shí)驗(yàn)題中的實(shí)物連線,實(shí)驗(yàn)步驟排序、糾錯(cuò)、補(bǔ)漏、實(shí)驗(yàn)誤差的排除、錯(cuò)誤的糾正等,這些都是實(shí)際操作 的總之嗎,如果學(xué)生沒有動(dòng)手做過這些實(shí)驗(yàn)就不可能答好這些問題。 總之,學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ母叩屯c學(xué)習(xí)物理知識(shí)、思想、方法的儲(chǔ)備密切相關(guān),要從根本上提高物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。必須全面提高物理水平。因此,?duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的重點(diǎn)和關(guān)鍵的內(nèi)容, 必須使學(xué)生能夠正確理解,靈活運(yùn)用;對(duì)教學(xué)難點(diǎn),非把它攻破不可,它往往是教學(xué)的重要概念和定律,必須采取有效措施,化難為易。所以,必須分清主次、突出重點(diǎn)、抓住關(guān)鍵、 突破難點(diǎn)。對(duì)于提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)的實(shí)際水平、提高教師的業(yè)務(wù)教學(xué)能力有著重要的意義。