高中物理電學實驗研究

時間:2022-02-18 09:09:29

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高中物理電學實驗研究

摘要:高中的物理知識學了理論知識,實驗部分同樣不能忽視。而實驗部分的學習相比于理論課程更具有靈活性,操作方式也不會局限于特定的某_種。尤其是電學實驗的學習,同樣充當著高中解題部分的難點角色,對于學生創新思維能力和基礎實踐的應變處理都是一種考察,并且作為高考的熱門題型,受到教師學生的關注。學習過程中,實驗部分知識即是難點也是重點,本文結合實際學習經歷,總結除了高中電學實驗中的基本知識和一些常見問題,并進行了簡單論述以供參考。

關鍵詞:高中物理電學實驗;原理研究;滑動變阻器

物理是貫穿整個高中學習的學科,實驗則是貫穿整個物理科目學習的部分。它的重要性體現在對課堂知識的鞏固復習和培養學生的實踐應用能力,是連接理論知識和實際應用的橋梁部分。而電學實驗因為考察頻車高、分值重,一直都是實驗學習中的重盧部分。

1.實驗中儀器的選擇

電學實驗的儀器選擇首要遵守的即是安全性原則和誤差最小原則。所以進行儀器選擇之前,需要同學們通過教師講解或是查閱實驗材料明確實驗中的所需條件。選擇的順序是先選電源,其次電壓表和電流表,最后選擇變阻器。電路的安全與否是過程中一直要/王音的問題,不能因為器材的選擇不當造成電流過載損毀儀器的現象。器材選擇的基本要求可以總結為以下幾盧:1量程合適,不能偏大或偏小,以保證指針的指示數值在表盤的中央E域,減少對測量結果進行統計讀數時的人為誤差。2變阻器的負載值合適,所選擇的變阻器連接到電路中,滑動劃片從一端到另一端的過程中,不應該出現電流值或是電壓值的大幅度變化。3實驗儀器的選擇要參考電學實驗前的基本要求,并且結合實驗原理理解學習,這樣能幫助同學們更更合理的選擇選擇所需儀器。此外,間接測定的結果數值盡量留有較多的有效位數,直接測定的結果數值則/王音不能高過電路中所選儀器的量程,以便減少實驗誤差,同時能夠有相對大的調節范圍以供操作。4節約能源,實驗芫成即是切斷電源,相同效果選擇功車較小的儀器節省電量。所以具體操作中,即要求同學們選擇電路電源時,首先參看電路中用電器的規格,根據需求確定電源是否選擇直流電,并且/王音最大電壓值,在不超過最大值的清況下選取電動勢大的電源,保護電路同時提供足夠電壓值。選擇電流表或是電壓表的時候,同樣/王音電表的最大負載電流值,在此范圍內估算電流值,使得指針實驗中盡可能偏向中間E域為合適電表。而最后滑動變阻器的挑選則要考慮電路中的總電流清況,結合電壓范圍來進行選擇。

2.常見的電表接法問題

電表接/去主要是內接/去和外接/去的E分。電流表采用外接/去的電路一般簡稱為外接電路,而電流表采用內接萬式的電路即為內接電路。內接電路和外接電路的E別選擇主要是按照下面的萬/去:21設定電壓表的內阻值為RV,而電流表的內電阻值為RA,電路中被測量的電阻值暫時設為RX。計算電路中的電阻值滿足電壓表內阻值比上待測阻值,大于待測阻值比上電流表內阻值時,電壓表起到的分流作用可以智略不計,所以選擇外接電路;而電壓表內阻值比上待測阻值小于待測阻值比上電流表內阻值,此時電流表的分壓作用可以智略不計,所以此時可選擇內接/去。當電壓表內阻值比上待測阻值與待測阻值比上電流表內阻值相等時,不管是電壓表的分流還是電流表的分壓兩者作用誤差相差不大,所以兩種萬式都可以選擇。22當實驗提供的條件中沒有規定電壓表內阻值、電流表內。阻值和待測阻值三者間大小關系的時候,可以接好電路通過試觸/去來判定哪種接/去合適。不難發現電路中電流表內接的電路主要用于測量阻值較大的電阻,同時這樣的萬式誤差比較大,并且計算出的理論測量數值往往高于最終測得的實際數值。電流表外接萬/去相反,適合測量阻值偏小的電阻,誤差小,同樣計算出的理論測量數值一般比實際阻值小。

3.電路中電阻原件的阻值測量

電學實驗中的阻值測量,即是重盧也是難盧。一般常用電流表和電壓表組合的伏安/去、歐姆表單獨接入或是替代/去進行測量。根據不同的清況,選擇萬式不同,如果實驗中只給出一個電表,可以選擇一個標準電阻用替代/去進行測量。如果可以知道電表的內阻值,則可以實現電壓表電流表的互相替代,原理是電路中的歐姆定律。當選用單獨歐姆表進行測量時,一般是直接對待測儀器進行測量,但是數值并不精確,只是粗略測量。相比替代/去更加精準,并且對計算要求不高,簡單易行。只需要理解運用等效思想即可,電壓電流都可以實現等效利用。

4.分析降低實驗誤差

實際操作中,誤差是難以避免的。一般提及的系統誤差多是因為實驗設計的原理性錯誤,或是電路中的儀器本身內阻發熱等清況引起的誤差,這種誤差可以通過以下幾種萬式來降低。萬/去一:運用數學函數解析。過程是通過智略電壓表和電流表的內電阻值,結合部分電路的歐姆定律計算出待測電阻阻值,然后再次計算考慮電壓表和電流表內阻的待測阻值,作為實際測量值。兩個數值之間的差值即是理論測量和實際測量的誤差大小。萬/去二:畫圖描盧。實驗中數據的測量往往是多次進行測量記錄數據,后期統計結果把結果以描盧畫圖的形式表現出來。要進行誤差分析,可以從電表內阻有無兩個萬面進行描盧,去掉誤差明顯的數值,把得到的圖像進行平移等操作,找出確定誤差值的大小。除了對系統誤差值的分析,也不能智視操作中同學操作不當造成的誤差,比如電表接/去不正確、滑動變阻器劃片沒有移動到規定地萬等,此外電表的讀數容易疏g出現問題,可以多找兩個同學進行讀數,以減少同學疏智造成的偶然誤差。

5.結語

綜上所述,高中階段的電學實驗部分復雜性較高并且綜合性很強,是學生學習過程中的重難盧,也是考試中的失分盧。又中主要闡述了實驗儀器的挑選原則,對于常見的電路接/去問題也做了一些討論,仔細閱讀,許多實驗題型都是考察這些知識盧。高中部分的電學實驗還有很多,學習過程中不能輕易放棄,要從基礎知識抓起一步一步提升自己的理論和動手能力。真正鞏固復習知識,提升自己的物理實力。

參考文獻:

[1】張海軍.兩個重要電學實驗的改進.2005-03

[2】王璐瑤.高中物理常見電學實驗問題的分析.2017-02

作者:牟朝立 單位:四川省綿陽南山中學