■劉建靈
例談電學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)注意的三個問題
■劉建靈
高中物理中的實驗很多,但是學(xué)生對于實驗題是比較迷茫的。主要是學(xué)生們對遇到的錯誤不上心,下次做還會出現(xiàn)這種錯誤,造成考試時不必要的失分。教師就需要想辦法改變這樣的情況。筆者對電學(xué)實驗中常犯的問題進行分析,讓學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)錯誤的原因,進而改正。
對于電表連接方式的選擇,會直接影響到數(shù)據(jù)的誤差大小。對于電流表外接還是內(nèi)接,學(xué)生們有時只會憑借感覺去選擇,往往得到錯誤的答案。教師可以針對學(xué)生的出錯原因,給學(xué)生講解更多的內(nèi)容。
在講“電表接法”的時候,由于電壓表的連接方式的不同,會出現(xiàn)電流表內(nèi)接和外接兩種情況,在高中物理階段,會考慮到電表的電阻。所以兩種連接方式導(dǎo)致的誤差大小也會不一樣,教師需要告訴學(xué)生錯誤的原因和改正的方法。對于電流表的內(nèi)接,電壓表連接在電流表和定值電阻的兩端,電流表的電阻為RA,此時的電壓表測得的電壓是電流表和定值電阻的總電壓。電壓表的數(shù)據(jù)偏大,此時就會造成誤差,而電流表測得的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的。用公式來表示,電壓表的示數(shù)為U,此時電流表分的電壓為UA,定值電阻分的電壓為UX,考慮到電流表和定值電阻串聯(lián),電流大小相同,即,此時的相對誤差為要想讓相對誤差偏下的話,那么電路表的阻值要遠小于定值電阻的阻值,這樣誤差才會小。而對于電流表的外接,此時電流表測得的電流是流經(jīng)定值電阻和電壓表電流的總和,一般認(rèn)為電壓表的內(nèi)阻很大,流過的電流忽略不計,但是定值電阻的阻值也很大的話,就不能忽略了。
理清這個問題后,學(xué)生在選擇儀器的時候就不會犯難。電流表的連接方式,直接影響著實驗數(shù)據(jù)的偏差,當(dāng)學(xué)生懂得原理后,不管題目怎么變都不會混淆。
正確地連接好儀器后,要按照儀器的計量和實際的顯示進行讀取,有時儀器的數(shù)據(jù)會因為公式的轉(zhuǎn)換而出現(xiàn)“烏龍現(xiàn)象”,為了避免錯誤的產(chǎn)生,教師需要悉心對學(xué)生進行指導(dǎo)。
對于“讀數(shù)問題”,首先要看好量程,指針因為量程的不同而得到不同的數(shù)據(jù)。在讀數(shù)的時候,要認(rèn)清每個小格代表多大的值。電表數(shù)據(jù)的讀取是存在估讀的問題,對于確定有效數(shù)字,需要根據(jù)最小分度來確定,比如最小分度為“1”的儀器,測量誤差會出現(xiàn)在下一位,最小分度為0.1A時,寫出來的數(shù)據(jù)小數(shù)點應(yīng)該有兩位。而對于最小分度為“2”和“5”的儀器,只需讀到最小分度即可,例如電壓表的最小分度為0.5V,只需保留到小數(shù)點后一位即可,如果電流表的最小精度為0.2A時,應(yīng)該保留到小數(shù)點后第二位。但是在實際的運用中,一般對于最小分度為“2”的儀器,需要估讀到最小分度的下一位。電流表和電壓表的刻度都是均勻的,但是對于歐姆表來說,它的刻度就不是均勻的了,這種情況一般采用的是“十分之一估讀法”。高考題會經(jīng)常涉及到“多用電表”的考察,它可以測電流、電壓以及電阻。當(dāng)測電阻的時候,需要根據(jù)實際情況進行選檔,必須要讓學(xué)生謹(jǐn)記讀出的數(shù)值必須要乘上相應(yīng)的倍率才是正確的數(shù)據(jù)。對于測電流和電壓的時候,需要認(rèn)清相應(yīng)表盤的位置,防止讀數(shù)出現(xiàn)錯誤。在使用多用電表的時候,換擋必須要調(diào)零,采取紅表進、黑表出的原則。
學(xué)生們在做實驗的時候,不僅需要注意讀數(shù)的問題,還應(yīng)該注意影響讀數(shù)的一些因素,這樣才能讓數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,符合要求。
在電學(xué)實驗中,會給出多個電源、滑動變阻器、電流表和電壓表,這時候就需要學(xué)生根據(jù)實驗要求進行合理選擇,教師需要告訴學(xué)生選取的原則。
滑動變阻器是電學(xué)實驗中常見的儀器,它的作用是調(diào)解電壓和電流。對于電源的選擇,如果使用的電磁打點計時器,那么就應(yīng)該選取4∶6V的低壓交流電源。學(xué)生們選擇電壓表和電流表,需要根據(jù)電路中的電壓和電流選擇合適的量程,保證在使用的時候物理量不會超過電表15V的量程。
選取器材的時候,要有理有據(jù),才能保證實驗的合理性。讓學(xué)生解決這類問題,能夠訓(xùn)練他們掌握科學(xué)的態(tài)度,在平時會更加的嚴(yán)謹(jǐn)。
高中物理電學(xué)實驗包含了很多的知識點,教師應(yīng)該及時的整理出各種問題,讓學(xué)生進行及時的掌握。同時,還應(yīng)該讓他們得到動手的訓(xùn)練,這樣才符合全面發(fā)展的要求?!?/p>
(作者單位:甘肅張掖市實驗中學(xué))