尹德旺
(安徽省阜陽市第十中學(xué) 236000)
高中物理是一門比較復(fù)雜的學(xué)科,電學(xué)實驗是教學(xué)的重中之重,為了保證良好的教學(xué)效果,任課教師需要在實際的教學(xué)工作中不斷探尋科學(xué)的、行之有效的教學(xué)方法,讓學(xué)生們愿意主動地學(xué)習(xí)物理知識,牢牢把握電學(xué)實驗的正確方法,以此來提升學(xué)生們的實踐操作能力,同時提升物理教學(xué)的效率.
在高中時期,涉及到的電學(xué)實驗有很多,教材中對這些實驗的分析并不是特別豐富,高考中對物理實驗的考察主要體現(xiàn)在以下幾個方面.第一,考察的方法比較多.隨著新課改的不斷深化,考察的內(nèi)容逐漸從理論知識的考察傾向于實踐能力的考察,在電學(xué)實驗方面的考察思路也在逐漸的拓寬.比方說伏安法測電阻這部分知識,可以設(shè)置選擇題的形式,已經(jīng)小燈泡的額定參數(shù),提供四組不同的器材,讓學(xué)生們挑選出測量最精準(zhǔn)的器材,此外還可以設(shè)置為填空題,按照伏安特點的曲線,讓學(xué)生們從中提取有用的信息,進而計算小燈泡的電阻等等.還有可能以連線題的形式考察學(xué)生的掌握情況,讓學(xué)生們通過畫圖把器材連接在一起,考察學(xué)生們對器材使用的掌握情況.總體上看,電學(xué)實驗問題的主要特點是一題多變,這就意味著學(xué)生們不僅需要牢牢把握實驗的原理,還需要建立起對器材、實驗步驟、誤差以及數(shù)據(jù)等等眾多知識體系.第二,高考中還特別重視考查學(xué)生們的創(chuàng)新能力,讓學(xué)生們知道單靠死記硬背是無法解決問題的,比如黑箱問題,經(jīng)常會涉及到一些簡單的電學(xué)方面的現(xiàn)象,此時便要求學(xué)生們按照實際的情況作出具體的分析.
1.電表的問題
在高中的物理實驗中,最基礎(chǔ)也是最普遍的問題之一便是電表問題.因為電表中有電阻,所以就無法避免地導(dǎo)致電表讀數(shù)和實際值之間存在差異,導(dǎo)致實驗的精準(zhǔn)性受到影響,容易令實驗沒有辦法實現(xiàn)預(yù)期的效果.而且在實驗的過程中,選擇電表的量程時也容易出現(xiàn)問題,電表量程選擇是否合理決定著電學(xué)實驗結(jié)果是否有效.不管是在挑選電壓表還是電流表,都應(yīng)當(dāng)注意不可以超過規(guī)定的量程,否則會損壞電表,還有可能發(fā)生危險.不僅如此,還需注意電表的連接,假設(shè)電流表的內(nèi)阻是RA,電壓表的電阻是RV,待測電阻的阻值大小是RX,如果已知RA,若RX/RA>RV/RX時,需選擇內(nèi)接法,如果RX/RA 2.滑動變阻器的問題 在電學(xué)實驗中,滑動變阻器的一個應(yīng)用頻率較高,它可以通過調(diào)節(jié)電阻值的大小,進而調(diào)控電路中電流的大小,在電學(xué)實驗中發(fā)揮著非常重要的作用,同時滑動變阻器的選擇是實驗中的常見問題之一.在實際的選擇過程中,需要考慮滑動變阻器的靈活性和安全性,因為它不僅可以調(diào)節(jié)電流,還可以保護電路,因此在實際選擇時,需明確滑動變阻器的額定電流和額定電阻,盡量不要選擇額定電流比較小的變阻器,以免電流過大導(dǎo)致電器的損壞,也不可以選擇阻值特別大的變阻器,以免產(chǎn)生因為電阻值過大造成電流和電壓基本不變的情況.在使用滑動變阻器以前,需要滑動數(shù)次滑片,除去電阻絲表面覆蓋的灰塵或雜物,實現(xiàn)良好接觸,避免產(chǎn)生接觸不良的問題,致使短路現(xiàn)象發(fā)生,導(dǎo)致實驗以失敗告終,避免威脅到實驗人員的健康以及財產(chǎn)的安全.除此之外,在實際使用滑動變阻器時,還需要根據(jù)實驗的要求展開實際操作,這也是決定實驗?zāi)芊癯晒Φ闹匾蛩?在電路的連接之前,需要把滑片調(diào)整到阻值最大的一側(cè),確保在電路接通的一瞬間,不會由于電流過大把電表和電源燒壞.在實際的使用過程中,盡量不要觸碰到容易導(dǎo)電的位置,比方說線圈、滑桿以及金屬滑片等等.需嚴(yán)格按照操作步驟,一只手固定.另一只手調(diào)節(jié)阻值大小,以此來確保實驗的安全,避免發(fā)生觸電的問題. 3.電路連接的問題 電路連接是高中電學(xué)實驗的重中之重,不管是選擇電表還是選擇滑動變阻器,都是為了電路連接做準(zhǔn)備,電學(xué)實驗本身就存在著一定的危險性,如果電路連接的方式出現(xiàn)差錯,輕則會損壞電路,重則會發(fā)生觸電的事件,這就要求學(xué)生們以絕對謹(jǐn)慎的態(tài)度看待電路連接.在對電表進行連接時,需要準(zhǔn)確連接正極和負極,在進行電流表的連接時,需要通過計算確定選擇外接法還是內(nèi)接法.在連接電壓表時,應(yīng)注意采取并聯(lián)的方法,保證電流的流動方向和電源的正負極相一致,保證實驗的順利進行,以免出現(xiàn)意外事件.在連接滑動變阻器時,需要按照具體的使用需求選擇采用限流接法還是分壓的接法,如果變阻器的阻值遠遠低于負載電阻值時,就需要采取分壓的方法連接變阻器.反之則需要采取限流的方法連接滑動變阻器.如果這兩種方法都適用時,應(yīng)盡量選擇限流的接法,此種連接方式具有耗能小的特點,而且電路的結(jié)構(gòu)也非常簡單,采取此種連接方式能夠減小耗能,提升電路的效率. 4.數(shù)據(jù)處理的問題 實驗結(jié)束之后,需要記錄實驗的結(jié)果,如果出現(xiàn)馬虎的情況,很容易導(dǎo)致差錯的出現(xiàn),導(dǎo)致計算的結(jié)果與實際值相差甚遠,無法實現(xiàn)實驗的預(yù)期目標(biāo).還有一些實驗的數(shù)據(jù)需要按照實際的實驗要求對公式進行轉(zhuǎn)換,但是極易由于馬虎或者是公式的套用出現(xiàn)失誤,導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確,需要引起學(xué)生們的特別注意. 綜上所述,高中階段涉及到的電學(xué)實驗種類比較豐富,對學(xué)生們基礎(chǔ)知識以及實踐操作能力存在著較高的要求,學(xué)生們不僅需要牢牢把握實驗的原理,還需要健全對器材、實驗步驟、誤差以及數(shù)據(jù)等等知識的統(tǒng)一的體系.在高中物理電學(xué)實驗教學(xué)中,需充分注意上述電學(xué)實驗的常見問題,規(guī)避不正確的實驗方法,確保實驗的順利進行.