高中電學實驗步驟范例6篇

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高中電學實驗步驟

高中電學實驗步驟范文1

【關鍵詞】高中物理 電學演示實驗 教學策略

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2016)12B-0113-02

物理中的電學是一個抽象的概念,電看不到又摸不著,使得學生在學習中無法直觀化與具體化地理解電學,無法更好地掌握電學的規律,所以教師在教學電學時會使用電學演示實驗教學的方式來進行輔助教學。電學演示實驗能夠幫助學生感知和理解電學中抽象的知識,能夠讓學生直觀地“看”到電,認識和理解電學概念,并能提高學生學習物理的興趣,提升物理成績,本文對此進行分析。

一、高中物理電學演示實驗教學現狀

新課改提出,教學不僅要讓學生掌握學科知識,而且要培養學生的思維與創新能力。但我國高中教學在高考的壓力下,過分關注學生的學科成績,而忽略了學生的興趣與思維的培養。就高中物理電學演示實驗的教學現狀來說,存在以下問題。

(一)學生對電學演示實驗教學不感興趣

電學是一個抽象的概念,學生在理解上存在一定的困難,利用實驗能夠更好地幫助學生理解這個抽象的概念。但部分學生對物理有恐懼心理,認為物理知識點繁多,公式難背,物理概念生硬難懂,自己根本就學不會高中物理,在沒開始實驗前就打起了退堂鼓。這在心理上影響了學生對物理實驗的興趣,使得教師在電學演示實驗教學時,老師講的累,學生也沒有心思聽,教學質量無法提升。

(二)教師對物理演示實驗教學不重視

在高考壓力下,許多教師認為學生只要將高考這一關過去了,就是“人生的贏家”,因此不太重視學生的興趣發展與思維創新能力的培養,一味地讓學生做題,通過題海戰術來提升學生的物理成績。而電學演示實驗教學需要在實驗室中進行,需要比較多的時間,因而部分教師認為,在實驗室教學是在浪費自己的課時,從而忽視演示實驗教學,更愿意按照原本的教學過程進行“填鴨式”教學。有的教師甚至認為,實驗對物理教學而言影響不大,也不那么重要,只要讓學生理解了物理中的理論知識,并不斷地做題,就能夠將成績提升。這讓學生無法更好地理解抽象的概念,也使得部分學生在課業的壓力下對物理產生抵觸心理。

為了節約課時,有的教師通過語言描述來代替演示實驗操作,有的教師雖然也會做一些簡單的演示實驗給學生看,但沒有給出更多的時間來讓學生消化,更不會讓學生做。對需要學生參與的實驗課,也只是讓學生在實驗室里跟著教師的步驟進行實驗,沒有自己獨立思維的過程。這樣以教師為主體的教學使得學生在學習過程中的主動性降低,甚至讓學生認為物理實驗教學不需要自己動腦,只要跟著老師做就不會有太大的失誤。這無形中降低了學生對物理的學習興趣。實驗課本身是一個充滿樂趣的課,但在這種教學模式下讓學生失去了學習的興趣。

二、提升高中物理電學演示實驗教學質量的策略

(一)提高電學演示實驗效果,激起學生的學習興趣

教師在進行電學演示實驗時,為了提升實驗效果,可以讓學生在課前進行預習,讓學生通過預習知道這節課需要做的實驗,步驟是什么,并通過自己的思考提出問題,以便在實驗中找到答案。例如在進行“測電動勢和內阻”實驗時,教師可以讓學生進行課前復習,通過已學知識點預習新知識點;可以讓學生自己設計測量電路來測量家用小電器的內阻,比如測量干電池的內阻。之后到課堂上,教師分別利用內接法和外接法進行演示實驗,讓學生去感知這兩種接法的明顯區別,提高實驗效果。由此讓學生知道對不同的電器,當我們要測量它的內阻時,要考慮什么條件。只有根據電器的特點選擇不同的測量方法,才能精確地測量出電器的內阻。以此激發學生的學習和探究興趣,學好物理。

(二)教師邊教學生邊學做實驗,增強師生互動性

傳統的電學演示實驗,學生都是按照教師設置好的步驟一步步進行實驗,對實驗的原理以及所表達的物理意義,學生自己并不一定知曉。如果教師不充分利用好實驗時間,那么要想在短短的45 分內讓學生自主掌握實驗過程還是有一定困難,所以我們可以利用邊教邊學的模式來進行演示實驗教學。例如在教學“測定金屬的電阻率”這項電學實驗時,教師可一邊做演示實驗一邊對所做實驗進行講解,分析其中的物理原理,讓學生在實驗中掌握電學概念。教師在進行演示實驗的過程中,也可以讓學生參與實驗,甚至讓學生親自動手做實驗,并在學生做演示實驗過程中在一旁進行教學與分析,使學生自然融入課堂中,發揮學生的主體作用,增強學生的動手能力。教師還可以在學生做實驗的同時讓學生對實驗原理進行思考,把一些已學過的知識引入到新知識學習中,進行自我探索,并在課堂探索中與教師進行互動,共同完成演示實驗。

許多高中學生對物理有興趣,但在實驗時常常因為時間不夠或是只跟著教師做,漸漸失去了興趣。使用邊教邊學的方式,能夠很好地調動學生的主動參與熱情,增強學生的求知欲與師生的互動性。

(三)使用多媒體技術進行模擬實驗教學

國家對教育的不斷重視使得大部分學校都配備了多媒體設備,教師可以利用多媒體設備進行輔助教學。對于電學演示實驗教學來說,部分實驗操作復雜的實驗,如果讓學生自主進行實驗,課程時間完全不夠,也無法讓學生透徹地理解實驗內容。有些實驗因為學校器材不完善,不能夠進行實驗。面對這些情況,教師可以利用多媒體中的實驗軟件,模擬一些復雜實驗,例如模擬電分布的變化,或是電在不同電表中的反映狀況以及復雜電磁場的運動等,利用計算機模擬可取得較好的效果,通過模擬實驗使學生明白其中的原理。

網絡上有許多模擬的物理實驗,教師可以讓學生下載一些物理實驗來進行觀看,直觀、形象地感知實驗,以此增強學生的理解能力,提升學生對物理實驗的興趣。

電學內容部分有許多演示實驗,教師進行電學演示實驗教學時要以學生為課堂主體,根據學生的物理基礎及其對物理的理解能力制訂切實有效的實驗方法,使學生主動地參與到電學實驗教學中,提升學生對物理的學習興趣,讓學生在學習電學的同時拓展自己的思維能力與創新能力。

【參考文獻】

[1]張忠政,張春紅.新課程改革下高中物理電學演示實驗教學研究[J].教育教學論壇,2013(50)

[2]余淡遠.兩個電學實驗的創新[J].中學課程輔導(教學研究),2015(35)

高中電學實驗步驟范文2

關鍵詞:高考備考 設計型實驗 測電阻

物理實驗的考查在高考中是以筆試的形式進行的,通過考查一些設計性的實驗來鑒別考生實驗的“遷移”能力、創新能力。實驗部分在理綜試卷中占有較大的比重(17分左右),區分度和難度較高。通過對高考電學實驗試題的分析,可以看出當前高考實驗考試的總趨勢是:一是利用考綱所列實驗的原理、方法和器材重新組合,推陳出新;二是把重點放在實驗和器材測量的原理、選取、數據處理和結論獲取的方法上;三是適量編制設計性、探究性實驗,進行考查。由于每年高考中均有電學實驗,雖然形式多樣,但考查的特點還是比較清晰的。比如實驗能力的考查多集中在電阻的測量上。這幾年高考,幾乎所有電學實驗都是以測電阻為背景:

第一種形式:考查伏安法測電阻,如2003年,08年全國Ⅱ卷,09廣東考卷,09江蘇考卷等;

第二種形式:考查電表內阻的測量,如2004年、2006年全國I卷,07年全國Ⅱ卷;

第二種形式:考查電源電動勢和內阻的測量,如2005年,09北京考卷,09海南省考卷等。

歸根結底考查的實驗原理均為歐姆定律R=U/I,因此對電阻的測量,都是在用各種方法尋找電壓U和電流I。

設計型電學實驗題考查考生對實驗原理的認識及理解、實驗器材的選取、步驟的合理安排、實驗操作、數據分析處理及結論的得出等一系列知識和能力.試題具有考查方式新、考察內容廣和能力要求高的特點,受到命題者的高度青睞,設計型實驗題已將電學實驗的考查推向了更新的高度. 關于伏安法測電阻設計型實驗題我們應該從何入手呢?

一、設計思路

高考物理實驗考查的是實驗的遷移能力、創新能力等。對于一個實驗正確的學習方法是遵從以下步驟:明確目的――嘗試原理――選擇器材――確定步驟――誤差分析。學習每一個實驗,先明確實驗目的,然后根據實驗目的結合自己所學的知識,嘗試思考實驗原理。圍繞敲定的實驗原理,確定實驗器材,根據實驗器材,確定實驗步驟,依據實驗原理進行誤差分析。因為同一實驗目的,它可能存在不同的實驗原理,所以我們通過嘗試思考實驗原理的方法,就可以拓寬思路,提升能力。如果同學們提前知道實驗原理,就可能造成先入為主的思維定勢,使思維受到限制。

二、電學實驗器材選用原則:

1、可行,即夠用

如――線路中的限流電阻必須滿足要求,確保電流不能超過允許值;

指選用的實驗器件要能保證實驗的正常進行。

通過安培表的電流或加在伏特表上的電壓均不能超過它們的使用量程;

通過電源、滑動變阻器的電流不能超過額定值。所有的器件都必須符合實驗要求。

2、精確

是指選用的實驗器件要考慮盡可能減小實驗誤差。

如――如果實驗原理不考慮電源和安培表的內阻及伏特表的分流作用時,就必須選用內阻小的電源和安培表及內阻大的伏特表;

安培表、伏特表在使用時,要用盡可能使指針接近滿刻度的量程,因為這樣可以減小讀數的誤差;

使用歐姆表時宜選用使指針盡可能指在中間刻度附近的倍率檔位;因為高阻值區的刻度較密,電阻值不易讀準,誤差大,而接近零歐姆處雖然刻度較稀,讀數誤差小,但乘上相應的大倍率,誤差同樣會變大。

3、方便

指選用的實驗器件要便于操作。

如――對于那種高限值滑動變阻器,盡管其額定電流值滿足要求,但如果在實驗中實際使用時只用到其中很少一部分,不便于操作,就不宜采用。

三、電路的設計

電路中電路的設計要考慮以下幾個問題:

1,滑動變阻器的連接方法:限流式接法或分壓式接法。一般情況兩種均可,但有下列情況的,只能用分壓式:①,當電路中電流最小時,仍超過電表量程的;②當滑動變阻器阻值較小時;③要求測量范圍較寬,或要求電表示數從零開始變化時;④測量結果要求用圖象法處理數據的等。

2,電流表是內接法還是外接法。 ①,當RX≥RA時,用電流表的內接法;②,當RV≥RX時,用電流表外接法。

3,電路中所涉及到的測量方法對電路的要求。如基本的測量方法只有五種:伏安法測電阻;電壓表和一已知電阻測電阻;電流表和一已知電阻測電阻;半偏法測電阻;替代法測電阻。

四、特殊處理方式

如對測電表的內阻問題,學生常感到恐慌,因為他們只習慣測量明擺著的定值電阻,面對隱含的電表內阻的測量手足無措。我們應該教給他們一種處理的方法。例:測電壓表內阻,可把該電壓表看成一未知電阻RV兩端再并一只理想電壓表的結構,測電流表內阻,可把該電流表看成一未知電阻RA再串一只理想電流表的結構。多年來,測電阻的試題??汲P隆?/p>

另外,掌握一些實驗技巧:如電表是會“說話”的電阻:

①對一些特殊電阻的測量,如電流表或電壓表內阻的測量,電路設計有其特殊性:一是要注意到其自身量程對電路的影響,二是要充分利用其“自報電流或自報電壓”的功能。測電壓表內阻時無需另并電壓表,測電流表的內阻時無需另串電流表。

高中電學實驗步驟范文3

有關電學實驗題時出現失誤。筆者就如何設計電學實驗的方法進行剖析,以提高教學效率。

高中電學實驗電路分為電源電路和測量電路兩部分,電源電路的設計通常只有兩種方式:分壓式和限流式

;測量電路也只有兩種方式:內接法和外接法。

那么我們的實驗電路就只有四種接法:即:①分壓內接法、②分壓外接法、③限流內接法、④限流外接法

那么我們如何才能設計出符合實驗要求的電路呢。

一、基本原則:

1.安全——不損壞實驗器材

2.精確——盡可能減少實驗誤差

3.方便——便于實驗操作、讀數和數據處理

二、儀器選取原則:

1.電源允許的最大電流要大于電路中的實際電流

2.用電器的額定電流應大于或等于通過它的實際電流

3.電壓表和電流表的量程不能小于被測電壓和電流的最大值,一般兩表的指針應指到滿偏刻度的一半至滿

偏的位置為宜

三、電源電路的選取。

1.根據提示(或暗示)語來確定。通常在題目中往往有一些提示的語言,如:多測幾組數據、做出伏安特

性曲線、從零伏開始測量、電壓變化范圍寬等,這就要求使用分壓電路。

2.根據被測電阻Rx的大小與滑動變阻器阻值R的大小關系來確定,如果Rx>R則選用分壓方式,反之則選用

限流方式。這也說明,在選擇滑動變阻器時,如果采用的是分壓方式,通常選擇其阻值較小的,如果采用

的是限流方式,則選擇阻值較大的。

3.根據滑動變阻器的額定功率來確定。一般情況下,為了節約能源,和電路的簡單,在沒有其它要求的情

況下,通常采用限流方式,但從考試的情況來看,使用分壓方式的情況要多得多。另外如果使用分壓方式

,滑動變阻器的功率超過了其額定功率,則只能選用限流方式。

四、測量電路的選取。

1.選取口訣:"一大一小誤差小,兩個都小要分隔。"

2.選取方法:由于電壓表的內阻較大,則稱其為"大",電流表的內阻較小,則稱其為"小",被測電阻Rx如

果較大,則"大"的被測電阻與"小"的電流表接在一起誤差較小,即選電流表的內接法;如果被測電阻Rx較

小,則需要由電壓表把"小"的被測電阻與"小"的電流表分開,則"大"的電壓表與"小"的被測電阻接在一起

誤差較小,即選用電流表的外接法。

3.Rx大小的確定:

方法一:在電流表的內阻RA和電壓表的內阻RV均已知的情況下,如果 則Rx就"小",即選用外接法。

方法二:按照一些常識來確定。如果被測電阻的阻值在幾十歐姆以下,通常就認為其較"小",則應該選用

"外接法",如測量金屬絲的電阻。如果被測電阻的阻值在幾千歐姆以上,通常就認為其較"大",則應該選

用"內接法"。

方法三:探測法。在不知道待測電阻的大概阻值,也不一定很清楚RA和RV的大小,這時就采用探測法。

其步驟如下:

①將待測電阻R與電流表、電壓表如圖所示接好,并將電壓表的一根接線K空出;

②將K先后觸碰電流表的兩個接線a、b;

③比較兩次觸碰中兩個電表的示數變化情況:若電壓表讀數變化顯著,說明電流表分壓作用明顯,應使用

外接法,K接a;若電流表示數變化顯著,說明電壓表的分流作用明顯,應使用內接法,K接b。

四、誤差分析:

1.利用等效法分析。如果采用內接法,則電流表和電壓表測量的等效電阻為電壓表與Rx并聯后的總電阻。

由并聯電路的知識可知,測量值小于真實值。簡單記憶為:"并聯則小"。如果采用外接法,則電流表和電

壓表測量的等效電阻為電流表與Rx串聯后的總電阻。由串聯電路的知識可知,測量值大于真實值。簡單記

憶為:"串聯則大",合并起來記憶:"串大并小"。

2.利用公式法分析:電流表和電壓表的讀數分別為I、U,則Rx的測量值為:,如果采用電流表的"外接法"

,則電壓表測量的是電阻兩端的真實電壓,但電流表測量出的并不是通過電阻的真實電流,即I=I真+

IV,故I真<I,而 ,故Rx>R真,即如果采用外接法,測量值小于真實值。"內接法",則電流表測量

的是通過電阻的電流的真實值,但電壓表測量的并不是電阻兩端的真實電壓,即U=U真+UA,故U真<U,

而 ,故Rx<R真,即如果采用內接法,測量值大于真實值。

例:某同學測繪標有"4.8V1.5W"字樣的小燈泡的電功率隨電壓變化的圖像,要使小燈泡兩端電壓從0到

4.8V連續變化,為了使測量盡可能準確,除了導線和開關外,可供選擇的儀器還有:

A.電流表:量程0~0.6A,內阻約為1Ω

B.電流表:量程0~3A,內阻約為0.2Ω

C.電壓表:量程0~6V,內阻約為2kΩ

D.電壓表:量程0~15V,內阻約為4.5kΩ

E.滑動變阻器:阻值范圍0~20Ω,額定電流2A

F.滑動變阻器:阻值范圍0~2kΩ,額定電流0.5A

G.電池組:電動勢6V,內阻約為1Ω

(1)選用的器材代號為:

(2)畫出實驗電路圖。

解析:(1)根據小燈泡的額定電壓為4.8V可知,電壓表選擇量程為6V的"C"。額定電流 ,電流表選擇量

程為0.6A的"A"

要使小燈泡電壓從0到4.8V連續變化,電源電路應采用分壓式,滑動變阻器應選擇阻值較小的,故選擇"E"

。

答案為:ACEG

(2)由于小燈泡正常發光時的電阻 ,而 ,因此R< ,R較小,測量電路采用外接法。因此電路如圖6所

示。

高中電學實驗步驟范文4

關鍵詞:高三物理;二輪復習;策略

中圖分類號:G427 文獻標識碼:A

文章編號:1992-7711(2012)10-082-1

策略一、知識體系系統性,主干知識網絡性

(一)物理學科的內容很廣,知識層次十分清楚,通過第一輪復習,學生已初步構建成了知識系統,但由于物理學科知識點多,第一輪又是分章節復習,雖然物理學的知識層次非常清晰,但學生對知識點掌握還是比較零散。因此,老師在教學過程中要站在整體的高度,對所教知識加以總結、歸納、提煉,從而使學生形成清晰的知識脈絡,了解知識間的縱橫聯系,從而構建一個完整的知識結構體系。

譬如在復習力學知識時,教師要讓學生明確對研究對象的受力分析和運動分析是整個力學的基礎,而牛頓運動定律是將原因和結果聯系起來——力是產生加速度的原因。學生掌握了這一點,就掌握了解決力學問題的完整的方法。機械能和動量的知識則從時間和空間兩方面提供了解決力學問題的另外兩種方法。

(二)物理學科中的主干知識是重點、難點,也是高考熱點,學好主干知識是提高物理解題能力的基點。但學好主干知識又不能把主干知識游離于基礎知識之外,要把主干知識和基礎知識有機地結合起來,形成知識網絡,這樣學生才能真正做到深刻理解主干知識并能熟練應用之。

高中物理的主干知識按學科分支分類有:

1.力學:勻變速直線運動、勻速圓周運動、萬有引力定律、機械振動機械波、牛頓運動定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理、能量守恒定律。

2.電學:閉合電路歐姆定律、串并聯電路中電壓、電流和功率(電功)分配特點、電路動態分析、電學實驗、安培力、洛倫茲力、帶電粒子在各類場中的運動、電磁感應現象、楞次定律、交變電流。

3.熱學:分子運動論、熱力學三大定律、氣體性質。

4.光學:光的反射和折射、全反射、干涉衍射、光的波粒二象性。

5.原子物理:原子的結構、原子核的結構、衰變、核力與結合能。

策略二、專題復習要注重,能力提高是關鍵

高考是選拔性考試,旨在選拔有能力的人才,所以在二輪復習教學中,要格外注重培養學生分析問題的能力,行之有效的方法是進行專題復習,圍繞主干知識,打破知識分類,分析物理情景,尋找物理規律。

常見專題有:追及與相遇問題、整體法與隔離法受力分析、動力學中的臨界問題、傳送帶問題、全過程法解決力學綜合問題、圖像問題、類平拋問題、單擺模型、彈簧問題、電學實驗專題、帶電粒子在復合場中的運動、物體在等效重力場中的運動等等。

譬如圖像問題。隨著科學技術的日新月異,人們尋找物理規律的手段也越來越先進,即利用計算機采集數據,分析數據,尋找規律,而計算機顯示的物理規律大多是以圖像的形式呈現。近年來各地的物理高考試卷中,圖像問題占的分值越來越高,是高考的熱點,所以老師在教學過程中對圖像問題務必引起高度重視。在物理教材中,可以說圖像問題遍布于力學、電學、熱學、光學、原子物理的各個章節,雖然形式多種多樣,但只要老師稍加整理,就能發現,高中物理中的圖像問題基本只涉及到圖像的斜率、截距、走勢、拐點的物理含義,對圖像是直線的題目最好要能寫出函數表達式,這樣斜率、截距的含義就更清晰了。

策略三、物理課本需回歸,物理本質要還原

高考命題“源于教材,高于教材”?;貧w物理課本就是要尋找物理規律的“源頭”。在物理復習的最后階段,一定要重視回歸課本,一要梳理基礎知識,包括對基本概念的精準理解,概念的內涵與外延,公式的適用條件,物理規律的確切含義,易混淆概念的區別和聯系;二要梳理基本模型,如單擺模型、繩桿模型、質點模型、類平拋模型、天體模型等等;三要歸納基本方法,包括整體法隔離法、等效法、控制變量法、圖像法、對稱法、類比法等等;四要回歸演示實驗,近年來,高考試卷中考演示實驗的頻率也較高,對一些重要的演示實驗要重新回顧其實驗目的和實驗原理,理解實驗步驟、數據處理方法、誤差分析,特別重視圖像分析法和實驗的設計思想。

高中電學實驗步驟范文5

關鍵詞:統計與分析;特點與規律;特點、規律與啟示;基本、基礎與能力

中圖分類號:G633.7文獻標識碼:A文章編號:1003-6148(2006)11(S)-0046-4

高考理綜物理命題特點及對教學的啟示隨著課程改革的進一步深入、高中新課標的逐步實施也發生著相應的變化。認真分析與研究近幾年高考理綜物理命題特點,找出其中的一般規律和特殊規律,將對高中物理教學工作及復習起到很好的啟迪和引導作用。同時它也是我們進行高中物理教學以及高考復習的基礎與方向。幫助我們在教學和復習過程中少走彎路,努力提高學生的各種能力,促進在學生綜合素質的全面發展上打下堅實的基礎。

1近幾年高考理綜物理命題特點分析

現就2002年~2006年全國統一考試理綜物理命題情況作一分析統計列表如下。

從以下二表的統計分析可看出,高考物理命題具有以下幾個特點:

1.1題型全面,知識覆蓋面減少而范圍變化大

從2002年~2006年命題分析對比中可看出:各部分內容比例趨于穩定,各部分物理知識的占分比例為:力學約占45%,電學約占35%,熱學約占5%,光學約占5%,原子物理學約占5%,實驗約占12%~15%。命題中有單選(2002年~2004年為單選)、多選(2005、2006年改為多選)、填空、作圖、實驗題(包括實驗步驟、實驗數據的正確讀取、實驗數據的分析處理,如2002年第29題,2003年的23題,2004年的22題,儀器的正確使用、電路的連接、實驗設計等,如2005、2006年的22題)、綜合計算題等多種題型。總題量保持在10~12題之間,但試題考點范圍變化較大。

1.2突出考核重點,兼顧一般知識

從表二中可看出,力學與電學是考核的重點。在120分中占80分~90分,力學中力和物體的平衡、牛頓運動定律、萬有引力與圓周運動、機械能和物體之間的相互作用,則是每年的必考內容。而電學中的電場、穩恒電流、磁場和電磁感應、洛侖茲力也是考查的重頭戲。而熱學中熱與功、光學中反射與折射、光電效應也是考查的重點知識,約占10%~20%。尤其是新課標中所要求學生必須掌握的內容,在近幾年的高考命題中都有所涉及與體現。不言而喻,高考考核的重點內容(特別是須掌握的知識點)就是我們在以往的教學中要重點學習、訓練與復習的內容。

1.3試題難度下降,重視基礎知識的考核

從近幾年的高考物理命題情況看,基本上沒有超綱的內容,沒有偏題、怪題。其特點是:小綜合題增加,大綜合題減少,試題難度有所下降,高難度題已不多見。教材上的原型題或原型改編題題量有所增加,偏而難的題量減少,活而新的題量增加。雖然增加了教材中原型題或原型題綜合、交叉改編題,但都不落俗套,很有特色。試題難度不大,靈活性較高,如2006年15題的牛頓運動定律的應用問題;第19題光電效應問題;第14題原子核物理;第17題的電場問題等。這些題易而活,著重考查學科的基礎知識和主要內容。這對中學物理教學起到了很好的導向和啟迪作用,必須引起我們高度重視。

1.4命題與生活實際、科技生產實踐、現代物理相聯系

從近幾年的高考試題中可以看出,越來越多的題目體現了與生活實際、生產實踐、現代高科技知識的緊密聯系。題目趨向于把涉及生活、生產、科技等知識內容溶入到試題中,讓學生逐步學會把實際中所涉及的物理現象轉化為物理問題,把實際問題抽象為物理模型,這一動向值得我們高度重視。此外,試題密切聯系生活和科技前沿的動態,意在引導學生加強課外閱讀、拓寬知識面。并引入了一些較為新穎的探究型、開放型、閱讀分析型等各種具有創新特色的試題,如2002年的第15題中的夸克問題;19題的貓眼問題;26題的蹦床問題;27題電視機顯像管電子偏轉問題;2003年的24題中自行車問題;2006年的24題中超重與矢重問題。這些題都與人們的日常生活實際、生產實踐、現代科技相聯系,其目的是考查學生理論聯系實際、靈活運用知識的能力。

1.5命題把考查能力放在首位

從表一、表二分析對比可看出:命題增加了客觀題比例。這些試題中有對物理概念、物理規律正確理解的題,如2002年――2006年的選擇題部分;有判斷推理題,有小的綜合計算題,如2002年的26、27題,2003年的24、25題,2004年的23、24題,2005年的23、24題,2006年的23、24題;有識圖、作圖、用圖的題(每年都有);有實驗儀器選擇、實驗操作方法、實驗數據處理和實驗原理、實驗結果分析題等。題型是客觀的,而考核的內容卻是全面的。充分體現了新課標中對學生提出的五點能力要求(觀察、實驗能力;理解、判斷能力;分析綜合能力;獲取、處理信息的能力;科學探究能力)。體現了“把能力的考核放在首要位置”的原則。

1.6加強考查實驗能力,尤其注重考查對實驗原理理解和運用的能力

物理是一門以實驗為基礎的學科。特別是高中物理,很多重要物理概念的引入,物理規律的總結依賴于實驗。而且實驗能力也是從事科學研究的基礎,是學生將來走向社會所必須的基本技能。所以近幾年高考試題十分重視對實驗能力的考查,除了強調獨立完成實驗的能力外,還強調能根據要求靈活運用知識,用已學過的理論、實驗方法和儀器,設計簡單的實驗方案,并處理相關的實驗問題。如2003年的實驗題23題(用伏安法測電阻,并求出電阻率),在此題中即要求學生畫出測量電路圖,還要求寫出相關的實驗步驟,對數據進行正確讀取與處理,畫出圖像,并根據實驗數據算出相關的物理量。再如2006年的實驗題22題中第一個實驗題,要求考生根據測量要求選擇合適的測量儀器和測量電路,第二個實驗題要求考生寫出實驗步驟、作圖方法以及相關物理量的表達式等。從多方面考查學生設計和完成實驗以及進行物理實驗所需要的各種能力。

1.7利用物理圖象解題是高考物理命題的一大特色

從近幾年高考物理命題中可看出圖象題逐年上升。特別是波的圖象幾乎每年都有,另外如電流――電壓關系圖象,交流電中電流、電壓、電動勢等隨時間變化圖象,以及位移、速度圖象也在高考試題中屢屢出現。這就要求我們在平時的教學中要予以高度重視,加強訓練,從而提高學生利用圖象解題的能力。

1.8高考物理命題中壓軸題的特點

縱觀近幾年高考理綜物理壓軸題,一般具有以下幾個特征:(1)物理圖象模糊(2)物理過程復雜且綜合性強(3)隱含條件審視困難(4)解題方法靈活(5)應用較多數學知識等。如2005年的25題(質量為M的小物體A靜止在離地面高h水平桌面的邊緣,質量為m的小物體B沿桌面向A運動并以速度v0與之正碰。碰后A離開桌面,其落地點離出發點的水平距離為L。碰后B反向運動。求B后退的距離。已知B與桌面間的動摩擦因數為μ。重力加速度為g)。本題是一道比較復雜的綜合題,它把動量守恒,平拋運動,動能定理有機地結合起來,有效地考查學生較高層次的理解和應用能力。所以,對于本題來說,只要認真地審視所發生的物理過程,應用相關的物理規律,建立起幾個連續方程,再綜合找出各物理量的關系,把它們有機的結合到一起,就會解出相關物理量,問題就可迎刃而解。

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2高考命題對教學的啟示

面對高考,面對高考命題的特點與規律,針對中學物理教學,采取什么樣的措施、方法、手段,以提高教學效果,大面積提高物理教學質量,全面推進素質教育,促進學生綜合素質的全面發展。這是擺在我們每一位中學物理教師面前的重大課題。下面就理綜高考物理命題特點,談一談自己對中學物理教學的一些認識與體會。

2.1重視課本知識,打好基礎

近幾年高考命題是以新的物理課程標準為準繩,以教材為出題依據。高考試題中都有一些直接來源于課本內容或據課本內容稍加改編的題。這部分試題占分比例都在70%以上,高考試題中的難題只占15%左右。即便是這部分難題它也是考查學生對物理基本原理、基本規律的靈活運用或是對物理基本規律的綜合應用。強調基礎,聯系實際,體現科學探究精神。上述情況啟示我們:在平時的教學過程中用好課本,重視課本知識,打好物理基礎,是中學物理教學工作的重要環節。而拋開課本鉆難題,搞題海戰術,實在是物理教學過程中的錯誤之舉。

2.2抓住重點,照顧全面

從近幾年的高考試題中可看出:單科題量有所減少,難度有所降低。但所出題目更加靈活,范圍變化更大。因而,這就要求和啟示我們:在日常的物理教學工作中,要把課本教好,讓學生牢固掌握課本所要求的基本知識,夯實基礎,以不變應萬變。但也不能平均使用力量,要突出抓幾個重點,它們是力學中的力、受力分析與平衡、牛頓運動定律、機械能、物體間的相互作用,電學中的電場、穩恒電流、洛侖茲力、粒子加速與偏轉等。對于新課標所要求學生必須掌握的知識點,要特別花時間,使學生切實掌握,提高綜合應用知識的能力。

2.3全面打好基礎,著重培養能力

現今的高考命題已把考查學生的能力放在了首位。無論考查何種能力,采用何種題型,解題的先決條件是:要有各項扎實的基本知識和靈活運用知識的能力。這就明顯的啟示我們:在日常的教學過程中要加強物理概念和規律的教學,要讓學生深刻領會,深入理解。對物理公式要熟悉,掌握它的使用范圍和應用條件。對知識的橫向比較和縱向聯系要有全面了解??傊凇爸渌匀弧鄙舷鹿Ψ?,要融會貫通。對于練習中碰到的各種問題都要弄清它的物理圖景,物理過程,設計出解題方案,找準所要應用的公式。在解題過程中要求學生要善于運用已有知識、方法和經驗去研究處理新問題,找出新舊知識之間的區別和聯系,能把待解問題納入到已有解題模式之中,溫故而知新,舉一反三。

2.4加強實驗教學,培養學生的各種實驗能力

實驗題在近幾年的高考中占分比例有所增加,開放性的實驗設計題屢屢出現,難度加大,對實驗提出了較高要求,突出了實驗的地位和作用。然而,實驗題中所涉及的基本知識和實驗技能的要求,所用儀器仍然立足于課本實驗。這一現象告誡與啟示我們:在平時的教學中一定要抓好實驗、做好實驗(包括課堂演示實驗、學生實驗、課外小實驗等)。并對課本上的實驗從原理入手,在理解原理的基礎上去把握實驗方案(如實驗所需物理量、實驗儀器、實驗步驟等),并要求學生能夠根據自己所學的有關知識和理論,對實驗進行必要的改進、改編,或重新進行設計。同時要求并鼓勵學生多做一些課外小實驗,進行一些科技小制作活動,鼓勵學生閱讀一些科普書籍和資料,開闊學生的知識面,擴大學生的視野。通過各種方法、措施、手段培養學生進行物理實驗所需的各種能力。

2.5強化綜合訓練,培養學生綜合運用知識的能力

從近幾年高考命題情況看,最后的幾道計算題,簡單的送分題基本上沒有,多數題都是由兩個或多個知識點編制綜合而成。這就告誡與啟示我們:在常規物理教學中要注意相關知識的聯系,深入了解知識鏈條上的各個環節,用一題多解的方法溝通不同知識點之間的聯系,有了這種能力,碰到小的綜合題就能順利解決,培養學生綜合分析問題與解決問題的能力。

2.6聯系實際,提高應用知識的能力

綜觀近幾年高考命題,有一部分題以現實生活中的有關理論和實際問題立意命題,試題更加真實和直面人類生活實際。這就啟示我們:在中學物理教學中要更加廣泛的聯系生活實際、生產實踐、現代科技發展實際,用生動具體的生活、生產、科技事例來分析解決實際問題,同時要注意將現代科學技術,如航天、航空、人造衛星技術等社會熱點問題,環境保護、能源問題等滲透到教學來,提高利用學科知識解決實際問題的能力。

綜上所述:只要我們立足于基礎教學,扎扎實實打好基礎,重視學生的各種技能的培養,以及學生創新、探究精神和實踐能力的培養,就會達到事半功倍的作用。為全面提高教學質量,推進素質教育,促進學生綜合素質的全面發展,為國家培養出德、智、體、美、勞全面發展的建設人才做出我們應有的努力。

高中電學實驗步驟范文6

關鍵詞:高中物理;電阻的測量;教學;研究

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1671-8437(2015)02-0013-02

高中物理恒定電流教學中的重要知識和能力要求幾乎都體現在對電阻測量的實驗中,高考對有關恒定電流內容的考查幾乎都離不開對電阻測量的考查,而這部分知識往往也是學生感到困難的。為此結合教學要求,對用歐姆表、半偏法、等效法、伏安法測量電阻做如下探討,愿與師生們交流。

1 歐姆表測量電阻

歐姆表測量電阻是日常生活中最常見的方法,雖說現操作使用越來越簡單,但從知識的學習要求來看仍需要在理解的基礎上掌握基本的測量原理和操作。

1.1 基本原理

歐姆表測量電阻的基本原理是全電路歐姆定律。對應基本電路如圖1,

I=

I與Rx對應,故讀數可表示Rx。

1.2 測量操作與原理溶合的理解

(1)選擇開關指向“Ω”,目的是要構成如圖1的基本測量電路;

(2)選擇“倍率”相當于改變“Ω”的量程;

(3)歐姆調零:a、 b短接使Rx=0,調R使電流為電流表滿偏電流Ig=,找到“0Ω”,即起點;

(4)測電阻:a、 b接Rx 測量,讀出Rx。

1.3 從原理理解歐姆表的特殊性

(1)所有“倍率”的讀數盤刻度均為“0~∞Ω”,且“0Ω”在讀數盤的右側,即Rx=0時的Ig;“∞”在讀數盤的左側,即R為∞時的I=0。

(2)讀數盤的刻度不均勻,因為I與Rx不成正比。

(3)中值電阻就是歐姆表的內阻Ig= ,=,

R中=R內=R+rg+r 。

(4)保證電流由歐姆表的紅插孔流入,黑插孔流出。

2 “半偏法”測電流計內阻

2.1 基本原理

并聯電路的分流:I=I1+I2,U并=I1rg=I2R如圖2。

2.2 測量的操作與原理溶合理解

(1)K1合、K2斷,調R′使電流計讀數為滿偏電流Ig= 。

(2)K1、 K2合,只調R使電流計讀數為(半偏),在R′>>rg(R)條件下,R′兩端電壓和通過R′的電流可視為不變,且通過R′的電流仍為Ig= ,此時R中的電流也為,所以 rg=R;

(3)從基本原理可擴展為測量小電阻Rx;具體方法為將Rx與電流計串聯,進行(1)(2)操作,可得Rx+Rg=R,即Rx=R-Rg。

3 等效法測量電阻

基本原理就是“等效”的替代,如圖3。當開關S擲于“1”和“2”兩種狀態下電表讀數相同時,Rx=R。此方法主要是讓學生建立一種“等效”思維。

4 伏安法測電阻

伏安法測電阻是測量電阻的核心方法,是考查學生知識和能力最廣、最有效的內容,也是高考中的考查熱點,下面著重討論。

4.1 基本原理

基本原理是歐姆定律Rx=,實驗中需測算出Ux,Ix。

4.2 基本電路及系統誤差控制

如圖4即電流表內接、外接問題。

(1)當開關S接1時,電流表內接??紤]電表內阻RV、RA則測算電阻R測===Rx+RA,R測為Rx與電流表內阻RA串聯電阻,即R測比Rx偏大RA。若RA已知,可修正,減小誤差;若RA未知,當Rx >>RA時,采用電流表內接誤差較小。

(2)當開關S接2時,電流表外接??紤]電表內阻則測算電阻R測===,可見,R測為Rx和電壓表內阻RV并聯電阻,比實際Rx偏小。同理,若RV已知,可修正,減小誤差;若RV未知,當RV>> Rx時,采用電流表外接誤差較小。

(3)綜上,內接法中電壓表測得電壓U測為Rx和電流表串聯的總電壓,RA越大,電流表兩端分得電壓UA越大,Rx誤差越大;外接法中電流表測得電流I測為Rx和電壓表并聯電路總電流,RV越小,IV越大,Rx誤差越大。實驗中,若>,即Rx>應選用內接法;同理Rx<時選用外接法。實際操作中若RA、RV、Rx未知,可根據以上討論用試觸法;即分別把S接1、2看電表讀數變化,誤差大是由讀數變化大的電表引起,故讓讀數變化大的表接在準確測量Rx的位置。(讀數變化大小判定應看變化的百分比。)

4.3 實驗中安全原則及偶然誤差控制

主要是對測量電路的供電電路,即滑線變阻器限流接法和分壓接法的討論和選擇。如圖5:

(1)圖5中(a)是滑線變阻器限流接法。此電路一般能耗小應優先考慮,但要保證R′調到最大時測量電路中用電器的電流和電壓未超過其額定值。在便于操作R′改變下使測量電路中足夠多的測量讀數且便于電表準確讀數(減小偶然誤差)。要求R′>Rx或R≈Rx。

(2)圖5中(b)是滑線變阻器分壓式接法。此電路同樣要保證限流接法中的條件。除此之外,此電路有一個最大特點是可以使Rx兩端的電壓從零開始增大。而這往往是電路選擇中的關鍵點。在便于操作R′改變下使得更多組測量數據且便于電表準確讀數。

4.4 伏安法測電阻中電表的替代

在很多實驗中出現無法滿足要求的電表(電壓表),此時,可以把電流表進行改裝,涉及電表改裝知識,在這里不作討論。

4.5 實驗數據的處理

在伏安法測電阻的實驗中,得到實驗數據,一般都采用圖像法進行實驗數據的處理。如圖6在建立圖像后,要注意消除偶然誤差如圖6(b)中A點數據。要理解得到圖像的“斜率”表示所測量的電阻;同時也可判定所測電阻是否隨通過的電流大小變化而變化,怎樣變化?(如熱敏電阻,半導體電阻)。

4.6 完成伏安法測電阻實驗的一般思路步驟

(1)選用實驗器材:一般是從電流電壓和電表量程及被測Rx的額定值入手選擇出相匹配的電源、電表;其次根據電表和Rx確定測量電路采用內接或外接電路(試觸法除外);第三根據滑線變阻器和Rx及題上特殊要求(讀數從零開始等)確定供電電路限流式或分壓式;最后完成實驗處理數據。

5 實例分析

1.有一根細長均勻的金屬管樣品,橫截面如圖7(a),此金屬管線長約30cm,電阻約10Ω,已知這種金屬電阻率為ρ,因管內空的部分截面形狀不規則,無法測量。現有如下器材,請設計一實驗方案,測量管內中空部分截面面積S。

A、毫米刻度尺

B、螺旋測微器

C、電流表 A1 (600mA,約1.0Ω)

D、電流表 A2 (3A,約1.0Ω)

E、電壓表 V (3V,約6kΩ)

F、滑線變阻器R1(2kΩ,0.5A)

G、滑線變阻器R2(10Ω,2A)

H、電池組(6V,約0.05Ω)

I、開關一個,帶夾子導線若干

(1)上述器材中,根據實驗要求應是用 器材(填代號字母)。

(2)實驗中測量的物理量 。計算S0的表達式:

S0= 。

分析 根據題意,此實驗設計應為電學中測R的實驗設計。即金屬管電阻Rx=ρ 而S=a2-S0,故測量出a、L、Rx,則S0可算出。L用毫米刻度尺測量,a用螺旋測微器測量,R則用伏安法測量。

(1)根據電壓表量程3V、R約10Ω,則電流表量程約0.3A,即可故選擇C、E。>故采用電流表外接。

(2)在保證安全前提下,滑線變阻器R≈Rx,為保證實驗中盡可能測出多組數值(R2取5Ω時,A1讀數約0.2A, V讀數約2V)。故采用分壓式接法。選G。電路如圖8。選用器材為:A、B、C、E、G、H、I。

表達式 S0=a2-

測量物理量:金屬管截面邊長a,金屬管長度L,電流表讀數I,電壓表讀數U。

(2)在“探究決定導線電阻的因素”的實驗中,待測金屬絲電阻約5Ω,實驗器材:

A、電壓表V1 (3V,約15kΩ) B、電壓表V2 (15V,約75kΩ)

C、電流表A1 (3A,約0.2Ω) D、電流表A2 (0.6A,約1Ω)

E、變阻器R1(0~100Ω,0.6A) F、變阻器R2(0~200Ω,0.1A)

G、電池組(3V,約0.3Ω) H、開關S,導線若干

(1)為減小實驗誤差,應選器材 (填代號)。

(2)畫出實驗電路圖。

分析:根據題意,本題為伏安法測電阻Rx≈5Ω的實驗。本題是考察選擇器材及電路。

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