高中物理实验高效复习方法粗探

2016-08-08 10:02刘亚熙重庆市长寿中学校
新课程(下) 2016年3期
关键词:量程电压表电流表

刘亚熙(重庆市长寿中学校)



高中物理实验高效复习方法粗探

刘亚熙
(重庆市长寿中学校)

电学实验是高考的必考内容,很多师生皆反映电学实验头绪多,方法灵活,复习效果不佳。我在近几届的高三复习中,均采取了提纲式的复习方法,取得了较理想的效果。

所谓提纲式,就是在电学复习之前,拿出一节课左右的时间,理清实验关键及思路,这比逐一去复习单个实验效果要好,我的方法就是顺着电路结构理思路。

一、电源、开关部分

电学实验基本上都要测电阻,故一般均要控制电压、电流。所以除了半偏法测灵敏电流计内阻时,电源电压需稍大外(10V左右),一般为3V左右,描绘小灯泡的U-I特性曲线电压看小灯标称的额定电压再选电源。开关一般都是串接,有时也用并接的方式使局部电路短路。

二、电流表和电压表

1.选表原则:先保证安全,再选择精确

2.电流表的内接、外接选择

通过比较Rv和Rx值的大小,判断Rx是大或是小电阻,然后选择内、外接法。如Rx范围未知,可用试触法:看内、外接法中哪块表的变化幅度大,即比较U与I的变化量与初态时数值比值的大小,如电压表变化幅度大,则说明电流表分压多,应当用电流表的外接法,反之内接。

3.若电压表、电流表告诉了确定的内阻,实验时应注意三个方面

(1)可能涉及表的异用:一是已知内阻的电流表并联在待测电阻两端充当一个量程较小的电压表,同理,已知内阻的电压表也可用串联的方式充当电流表。

(2)可以进行量程的扩大,因为内阻已知,所以只要有定值电阻或电阻箱,就可用串或并一个定值电阻的方式将表的量程扩大。

(3)实验数据的修正,只要表的内阻已知,则表分去电压或电流均可由两表读数与内阻计算得出,进而得出待测电路两端的真实电压或其中电流,从而消除系统误差。

三、定值电阻、电阻箱

在所提供的器材中,也常有定值电阻出现,用途主要有三种:

(1)用作保护电阻,这类电阻阻值较大,常串在电路中用于限流。

(2)用于改变伏特表或电流表量程,此类要求是电压表或电流表内阻已知,大电阻常用于改电压表,小电阻则用于拓展电流表量程。

(3)串接入电源,扩大“等效电源”的内阻,使“路端电压”变化幅度大,便于描绘U-I图像。处理数据时,应注意将定值电阻从“等效电源”的内阻中减去。

而电阻箱因既可改变接入电路中的阻值,又可直接读数,常用在“半偏法”测量电流表、电压表内阻的实验中。在只有电流表或电压表时,常结合电阻箱测量电源的电动势和内电阻。

当然,复习时也要抓重难点:

①测定金属的电阻率要掌握基本仪器的使用和读数,考题多出现在电流表的内外接法的选择上。本实验的拓展常常是电阻测量的几种方法。

②描绘小电珠U-I特性曲线的实验,复习时应该注意小电珠工作点的确定,常见的考法就是在坐标纸上给出小电珠的U-I曲线,再与一个已知电动势和内电阻的电源连接,求小电珠的功率。方法是就在该坐标纸上画出该电源的路端电压与电流的图像,该直线与U-I特性曲线的交点即工作点。如果是两个已经画好的U-I特性曲线的小电珠串接在一个已知电动势、内电阻不计的电源上,则就用直尺垂直于I轴移动,直到找到U-I特性曲线上两个U的值之和等于电源电动势,则该处即两小电珠的工作点。如果是两个相同小电珠并联接在一个已知电动势E和内电阻r的电源上,则可假设小电珠工作电流为I,则:E=U+2Ir,可推出路端电压与小电珠通过电流的方程式:U=-2rI+E,再在小电珠的U-I特性曲线上,作出U=-2rI+E的图线,交点即每个小电珠的工作点。

处理我们不常见的图像问题,请首先观察横—纵坐标的物理意义,再用物理规律写出横纵坐标两个物理量的函数关系,对比标准方程,我们就可以得出图线的斜率与截距甚至图线与横轴所围“面积”的物理意义,从而做出解答。电学实验写方程的基本思路是全电路欧姆定律。

对于创新型实验,我们仍然要掌握相关实验的基本实验原理和方法,然后看需要做什么改进。

比如测电阻,基本的方法是U-I法,但由于表的问题,也可采用安安法、伏伏法,但这两种方法都需要知道至少一块表的内阻,然后想法求出待测电阻的电流和两端电压。而用等效法或半偏法或电桥法测电阻,则需运用串并联电路的知识,只要掌握基本原理,推知实验改进的思路,就不难正确作答。

当然,电学实验的确变化较多,我们应该结合实物采取灵活多变的复习方式,在教学时调动起学生学习的主观能动性,不断总结方法和规律,多做相关练习,就能取得良好的复习效果。

·编辑李建军

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