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        高中物理實(shí)驗(yàn)高效復(fù)習(xí)方法粗探

        2016-08-08 10:02:28劉亞熙重慶市長(zhǎng)壽中學(xué)校
        新課程(下) 2016年3期
        關(guān)鍵詞:量程電壓表電學(xué)

        劉亞熙(重慶市長(zhǎng)壽中學(xué)校)

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        高中物理實(shí)驗(yàn)高效復(fù)習(xí)方法粗探

        劉亞熙
        (重慶市長(zhǎng)壽中學(xué)校)

        電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高考的必考內(nèi)容,很多師生皆反映電學(xué)實(shí)驗(yàn)頭緒多,方法靈活,復(fù)習(xí)效果不佳。我在近幾屆的高三復(fù)習(xí)中,均采取了提綱式的復(fù)習(xí)方法,取得了較理想的效果。

        所謂提綱式,就是在電學(xué)復(fù)習(xí)之前,拿出一節(jié)課左右的時(shí)間,理清實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵及思路,這比逐一去復(fù)習(xí)單個(gè)實(shí)驗(yàn)效果要好,我的方法就是順著電路結(jié)構(gòu)理思路。

        一、電源、開(kāi)關(guān)部分

        電學(xué)實(shí)驗(yàn)基本上都要測(cè)電阻,故一般均要控制電壓、電流。所以除了半偏法測(cè)靈敏電流計(jì)內(nèi)阻時(shí),電源電壓需稍大外(10V左右),一般為3V左右,描繪小燈泡的U-I特性曲線電壓看小燈標(biāo)稱的額定電壓再選電源。開(kāi)關(guān)一般都是串接,有時(shí)也用并接的方式使局部電路短路。

        二、電流表和電壓表

        1.選表原則:先保證安全,再選擇精確

        2.電流表的內(nèi)接、外接選擇

        通過(guò)比較Rv和Rx值的大小,判斷Rx是大或是小電阻,然后選擇內(nèi)、外接法。如Rx范圍未知,可用試觸法:看內(nèi)、外接法中哪塊表的變化幅度大,即比較U與I的變化量與初態(tài)時(shí)數(shù)值比值的大小,如電壓表變化幅度大,則說(shuō)明電流表分壓多,應(yīng)當(dāng)用電流表的外接法,反之內(nèi)接。

        3.若電壓表、電流表告訴了確定的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意三個(gè)方面

        (1)可能涉及表的異用:一是已知內(nèi)阻的電流表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端充當(dāng)一個(gè)量程較小的電壓表,同理,已知內(nèi)阻的電壓表也可用串聯(lián)的方式充當(dāng)電流表。

        (2)可以進(jìn)行量程的擴(kuò)大,因?yàn)閮?nèi)阻已知,所以只要有定值電阻或電阻箱,就可用串或并一個(gè)定值電阻的方式將表的量程擴(kuò)大。

        (3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的修正,只要表的內(nèi)阻已知,則表分去電壓或電流均可由兩表讀數(shù)與內(nèi)阻計(jì)算得出,進(jìn)而得出待測(cè)電路兩端的真實(shí)電壓或其中電流,從而消除系統(tǒng)誤差。

        三、定值電阻、電阻箱

        在所提供的器材中,也常有定值電阻出現(xiàn),用途主要有三種:

        (1)用作保護(hù)電阻,這類電阻阻值較大,常串在電路中用于限流。

        (2)用于改變伏特表或電流表量程,此類要求是電壓表或電流表內(nèi)阻已知,大電阻常用于改電壓表,小電阻則用于拓展電流表量程。

        (3)串接入電源,擴(kuò)大“等效電源”的內(nèi)阻,使“路端電壓”變化幅度大,便于描繪U-I圖像。處理數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)注意將定值電阻從“等效電源”的內(nèi)阻中減去。

        而電阻箱因既可改變接入電路中的阻值,又可直接讀數(shù),常用在“半偏法”測(cè)量電流表、電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中。在只有電流表或電壓表時(shí),常結(jié)合電阻箱測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

        當(dāng)然,復(fù)習(xí)時(shí)也要抓重難點(diǎn):

        ①測(cè)定金屬的電阻率要掌握基本儀器的使用和讀數(shù),考題多出現(xiàn)在電流表的內(nèi)外接法的選擇上。本實(shí)驗(yàn)的拓展常常是電阻測(cè)量的幾種方法。

        ②描繪小電珠U-I特性曲線的實(shí)驗(yàn),復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)該注意小電珠工作點(diǎn)的確定,常見(jiàn)的考法就是在坐標(biāo)紙上給出小電珠的U-I曲線,再與一個(gè)已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電源連接,求小電珠的功率。方法是就在該坐標(biāo)紙上畫出該電源的路端電壓與電流的圖像,該直線與U-I特性曲線的交點(diǎn)即工作點(diǎn)。如果是兩個(gè)已經(jīng)畫好的U-I特性曲線的小電珠串接在一個(gè)已知電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻不計(jì)的電源上,則就用直尺垂直于I軸移動(dòng),直到找到U-I特性曲線上兩個(gè)U的值之和等于電源電動(dòng)勢(shì),則該處即兩小電珠的工作點(diǎn)。如果是兩個(gè)相同小電珠并聯(lián)接在一個(gè)已知電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的電源上,則可假設(shè)小電珠工作電流為I,則:E=U+2Ir,可推出路端電壓與小電珠通過(guò)電流的方程式:U=-2rI+E,再在小電珠的U-I特性曲線上,作出U=-2rI+E的圖線,交點(diǎn)即每個(gè)小電珠的工作點(diǎn)。

        處理我們不常見(jiàn)的圖像問(wèn)題,請(qǐng)首先觀察橫—縱坐標(biāo)的物理意義,再用物理規(guī)律寫出橫縱坐標(biāo)兩個(gè)物理量的函數(shù)關(guān)系,對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)方程,我們就可以得出圖線的斜率與截距甚至圖線與橫軸所圍“面積”的物理意義,從而做出解答。電學(xué)實(shí)驗(yàn)寫方程的基本思路是全電路歐姆定律。

        對(duì)于創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn),我們?nèi)匀灰莆障嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)原理和方法,然后看需要做什么改進(jìn)。

        比如測(cè)電阻,基本的方法是U-I法,但由于表的問(wèn)題,也可采用安安法、伏伏法,但這兩種方法都需要知道至少一塊表的內(nèi)阻,然后想法求出待測(cè)電阻的電流和兩端電壓。而用等效法或半偏法或電橋法測(cè)電阻,則需運(yùn)用串并聯(lián)電路的知識(shí),只要掌握基本原理,推知實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的思路,就不難正確作答。

        當(dāng)然,電學(xué)實(shí)驗(yàn)的確變化較多,我們應(yīng)該結(jié)合實(shí)物采取靈活多變的復(fù)習(xí)方式,在教學(xué)時(shí)調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,不斷總結(jié)方法和規(guī)律,多做相關(guān)練習(xí),就能取得良好的復(fù)習(xí)效果。

        ·編輯李建軍

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