电学实验论文:浅析电学实验中的电路问题
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初中电学实验的故障分析和排除“测定小灯泡的电功率”实验是初中物理一个重要的电学实验,笔者在指导学生分组实验中发现:尽管在实验前老师指出了实验中应该注意的事项,但学生在实验时仍常出现这样或那样的问题。
究其原因,主要是由于实验所用的器材较多,学生对它们的特性没有很好地掌握,加上学生平时动手操作较少,实验能力不强,因此出现故障较多。
并且多数学生一旦出现了故障总是找老师解决,并不能自己排除,这一方面是由于学生对老师有一种依赖的心理状态,不能主动寻求解决问题的方法;另一方面是由于学生对电路中电压、电流和电阻之间的关系没有理解,对电路的分析不熟练的缘故。
所以一堂课结束时,老师常因忙于为学生实验排除故障而疲惫不堪,有些学生也因没有及时排除故障而未能顺利地完成实验。
为此笔者将本实验中较常出现的故障进行归纳和总结。
测定小灯泡的电功率实验的电路如图1所示。
直流电源多采用实验室中的“学生电源”。
现将有关的故障现象及相应的改正措施分述如下:故障现象一将开关s闭合后,调节滑动变阻器滑片p时,发现电流表或电压表的指针沿逆时针方向偏转,这是因为电流表或电压表两接线柱接反了,将它们对调过来接好便可。
故障现象二将开关s合上,发现灯泡过亮,这时应立即断开开关s,首先检查直流电源的电压是否偏大,若偏大,调至正常即可。
若电源电压合适,再检查滑动变阻器,这里较常出现的错误有两种:其一是滑动变阻器滑片的位置是错误的,移动滑片使其接入电路中的电阻在闭合开关s前为最大阻值即可;其二是滑动变阻器接线有误,使其处于“直通”(即电流没有经过其电阻丝,而是从其上方的金属杆直接通过,滑动变阻器接入电路中的电阻始终为零)的状态,只要将变阻器的一个接线柱的接法纠正过来即可。
故障现象三在移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表的指示值和灯泡的亮度随之同步变化,但电压表指针不动,这是因为与电压表相连的两根导线没有接好或者电压表自身已损坏之故,先检查接线,若接线正常则更换电压表。
电学的实践应用与问题解决电学是物理学的一个重要分支,研究的是电荷、电场、电流和电磁现象等电学现象及其应用。
在现代社会中,电学已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
本文将探讨电学的实践应用以及可能出现的问题,并提供相应的解决方案。
一、电学的实践应用1. 电能输送与分配:电学的一个主要应用是电能的输送与分配。
电能被用于供应家庭、工业和商业用途,通过输电线路将电能从发电厂传输到用户的家庭和企业。
2. 电子技术与通信:电学在电子技术和通信领域有广泛应用。
例如,电子设备、通信设备、计算机等都离不开电学原理的支持。
电子技术的发展也使得信息传输变得更加快捷和方便。
3. 电动机与发电机:电动机和发电机是电学的重要应用之一。
电动机将电能转换为机械能,驱动各种机械设备。
而发电机则将机械能转换为电能,为我们的生活提供电力。
4. 光电子学与光通信:光电子学使用电子器件来控制和放大光信号。
它在光通信、激光技术、光存储和光成像等领域有重要应用。
二、可能出现的问题及解决方案1. 电路故障与维修:在电路中,可能会出现电路断线、电路短路、元器件出现故障等问题。
为了解决这些问题,可以使用多用途数字电表进行电路故障排查,并进行相应的维修或更换故障元器件。
2. 电源稳定性问题:在供电过程中,电源的电压、电流波动可能导致电子设备的工作不稳定或损坏。
为避免这种情况,可以使用稳压电源或者进行电源负载平衡,确保设备的电源供应稳定可靠。
3. 电子设备寿命问题:电子设备寿命是每个使用者关注的问题。
为延长设备的使用寿命,可以定期进行设备的清洁与维护,保持良好的散热条件,避免长时间超负荷运转。
4. 静电问题与防护:在某些特殊环境下,静电可能对电子设备造成伤害,例如在无尘室或在干燥地区。
如要防止静电对设备的损坏,可以使用防静电设备或定期进行静电消除处理。
5. 电磁干扰与屏蔽:电子设备之间可能会发生电磁干扰现象,导致设备工作异常。
为了解决电磁干扰问题,可以使用屏蔽材料或设备间距离适当隔离,保持设备之间的正常运行。
浅谈高中物理电学实验难点的应对策略高中物理电学实验是学生学习物理知识的重要环节,也是学生探究和实践能力的重要训练。
许多学生在学习高中物理电学实验时会遇到一些困难和难点,导致实验效果不佳,影响了对物理知识的理解和掌握。
我们有必要针对高中物理电学实验的难点进行分析与思考,提出相应的应对策略,使学生能够更好地进行实验学习,掌握相关知识。
一、高中物理电学实验的难点1. 实验操作复杂:高中物理电学实验的操作步骤通常较为繁琐和复杂,学生必须按照一定的顺序和要求进行操作,否则很容易出现实验失败或结果不准确的情况。
2. 仪器设备使用困难:许多高中物理电学实验需要用到各种仪器和设备,如电磁铁、导线、电池、电表等,学生对这些仪器设备的使用方法和原理了解不深,导致实验过程中出现困惑和错误。
3. 实验数据处理:高中物理电学实验通常需要进行数据采集和处理,学生需要掌握一定的数据处理方法和分析技巧,否则很难准确获取实验结果。
4. 实验原理理解不深:许多高中物理电学实验涉及到电路、电流、电压等概念,学生对这些概念的理解不够深入,导致在实验中无法很好地应用相关知识。
二、应对策略1. 增加实验演示环节:老师在进行实验教学时,可以增加实验演示环节,通过实际操作给学生展示操作步骤和技巧,让学生能够直观地了解和掌握操作方法。
2. 实验操作流程分解:针对实验操作繁琐的特点,老师可以将实验操作流程分解成若干简化的步骤,让学生逐步进行实践,加强操作技能的培养。
3. 仪器设备使用培训:在进行实验前,老师可以对学生进行仪器设备的使用培训,让学生了解各种仪器设备的使用方法和使用注意事项,提前消除学生对仪器设备的困惑。
5. 深化实验原理理解:在进行实验教学的过程中,老师可以加强对实验原理的讲解和讨论,让学生深化对实验原理的理解,增强学生实验的动力和兴趣。
三、案例分享学生小明在进行高中物理电学实验时遇到了很多困难,他在实验操作和仪器设备使用上都存在困惑,导致实验结果不准确。
也能够通过互联网进行物理知识的更新ꎬ丰富物理教学资源.另外ꎬ教师也可以通过利用多媒体获取更多的物理知识内容ꎬ进而便于教师进行教学资源的整合和分类ꎬ不但能够丰富自身物理理论知识ꎬ更能开阔视野ꎬ为学生带来更棒的物理教学体验.3.将抽象物理知识具象化对于高中物理知识而言ꎬ大部分都是由实验而得ꎬ只有将物理实验的每一个细节都十分了解才能完全弄清楚该物理知识点.然而ꎬ高中物理知识是抽象的ꎬ即使它与我们的生活息息相关ꎬ但是在具体理解的过程中很难将物理过程剥离出来并与实际生活相对照.因此ꎬ在此情况下就可以利用多媒体技术ꎬ让学生通过观察物理实验的每一个过程ꎬ并帮助学生在头脑中形成具象的物理过程ꎬ这样可以帮助学生对物理知识有着更为具体的理解.因此ꎬ在帮助学生充分理解较为抽象的物理知识时ꎬ配合着多媒体可以更为高效的完成教学任务ꎬ并且有效提高学生对物理学习的兴趣.综上所述ꎬ在高中时期ꎬ培养学生的物理思维尤为重要ꎬ而当前物理课程结构的教学效率较为低下ꎬ严重阻碍了学生物理思维模式的构建.因此ꎬ教师必须要秉承着与时俱进的教学理念和方法ꎬ将多媒体技术与物理教学相融合ꎬ打造更具吸引力更高效的物理教学课堂氛围ꎬ只有这样才能够切实提高学生的物理水平ꎬ进而推动我国物理教学水平向着更高的层次发展.由此可见ꎬ当代高中物理教学育多媒体技术相融合不仅是大势所趋ꎬ更是推动物理教学发展的重要途径.因此ꎬ在高中物理教学过程中ꎬ要充分利用多媒体技术来模拟实验过程ꎬ丰富物理教学资源ꎬ并且将物理知识具象化ꎬ增强学生的学习积极性ꎬ进而提高物理教学质量和整体效率.㊀㊀参考文献:[1]沙文霞.多媒体技术在高中物理教学中的应用研究[J].无线互联科技ꎬ2015(21):98-99.[2]王红蕊.多媒体技术在高中物理教学中的运用之我见[J].中国教育技术装备ꎬ2015(23):154-155.[3]夷延武.多媒体技术在高中物理教学中的应用探索[J].科技创新导报ꎬ2016ꎬ13(21):166+168.[责任编辑:闫久毅]高中物理电学实验电路的分析与选择蔡灿芳(福建省晋江市南侨中学㊀362241)摘㊀要:高中物理是一门综合性较高的学科ꎬ电学是该课程的重要知识点ꎬ对于电学实验电路来说ꎬ该项实验操作的掌握ꎬ与学生物理水平有着密切联系.随着我国教育改革的不断深入ꎬ传统说教式的教学方法已经无法适应时代的发展需求ꎬ在高中物理电学实验电路的学习中ꎬ教师应当多展开实验教学ꎬ让学生进行实际操作ꎬ让学生从中发现物理知识与实验操作的规律ꎬ让学生更好的理解与掌握相关的物理知识ꎬ以此为提高学生物理教学效果奠定基础.本文首先阐述了高中物理电学实验电路的基本原则ꎬ之后分析了高中物理电学实验电路的分析与选择.关键词:高中物理ꎻ电学实验ꎻ电路选择中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2018)24-0071-02收稿日期:2018-03-10作者简介:蔡灿芳(1983.4-)ꎬ男ꎬ中学一级教师ꎬ本科ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀高中物理课程中涉及到较多的实验ꎬ其中电学实验是该课程重要知识点之一ꎬ在实验教学中ꎬ提升学生的实践能力是最关键的ꎬ合理的分析与选择电路实验直接关系到学生的学习效率.本文就对高中物理电学实验电路的分析与选择展开探究ꎬ以此为提升学生对物理知识的认识ꎬ以及物理实践能力奠定良好基础.㊀㊀一㊁高中物理电学实验电路的基本原则安全性㊁准确性㊁适合性是高中物理电学实验电路的基本原则ꎬ物理电学实验教学中ꎬ首先应注意实验操作的安全性ꎬ在实验器材与电路的选择中ꎬ应科学的进行选择ꎬ以此为保证实验操作的顺利进行奠定基础ꎬ降低实验的失败几率.在实验操作之前ꎬ需要明确实验操作的目的ꎬ确保电流与电压的正常运行.同时ꎬ物理实验操作应遵循 由简单到复杂 的原则ꎬ在确保实验操作安全的前提下ꎬ选择合适的实验器材与电路ꎬ以此保证实验操作顺利展开ꎬ提升学生的实验操作能力.17Copyright©博看网 . All Rights Reserved.㊀㊀二㊁高中物理电学实验电路的分析1.确定电学实验的目的在实验操作的前期阶段ꎬ需要分析题目中的特定条件ꎬ了解所探究的根本物理规律.实验目的确定之后ꎬ应巩固与了解已学的知识ꎬ发现理论知识与实验操作之间的规律或现象ꎬ以此为更好的展开实验操作奠定基础.㊀㊀2.电路设计的方法在物理实验电路设计中ꎬ应当根据实验的基本原则选择最佳的设计方案ꎬ合理的设计电路的原理图.比如ꎬ电压表的内阻为3KΩꎬ量程为3Vꎬ电流表的量程为1mAꎬ电源电动势为3Vꎬ且滑动变阻器的最大值为20Ωꎬ如何展开电路实验图的设计ꎬ以及精确测量电压表的内阻方法?分析:任何电路ꎬ测量电路与电源电路都是两个部分构成的ꎬ从题中可知ꎬ较大的电压调节范围中ꎬ被测量的对象为电压表.且了解到无需过多的分析电压表中内阻图1的电压.在了解电压表过程中ꎬ可将滑动变阻器分压接法应用其中ꎬ如图1所示ꎬ再测量电路上串联电流表.最后研究所设计的电路图的是否可行ꎬ当电流表的指针较慢的情况下ꎬ让电路设计在正常情况下运行.㊀㊀三㊁高中物理电学实验电路的选择1.测量电路的选择物理电学实验电路中ꎬ有两种方法可实现电压表与电流表接入到电路中ꎬ分别为外接法㊁内接法.由于电表内阻的影响ꎬ为了防止出现误差的现象ꎬ一般将RA作为电流表的内阻设置值ꎬ将RV作为电压表的内阻设置值ꎬ在不知晓电流表与电压表的内阻时ꎬ可将触摸法的应用其中.电路接通之后ꎬ对电流表与电压表之间的示数进行观察ꎬ如果电流表的示数变化比电压表的示数变化更明显的情况下ꎬ可将内接法应用其中ꎻ反之ꎬ则可将外接法应用到电压表与电流表接入到电路中.2.控制电路的选择如果是为了实现电阻两侧的电压值的改变ꎬ可将电源相互连接与滑动变阻器进行应用ꎬ限流接法如图2所图2示ꎬ分压接法如图3所示.在高中物理电学实验中ꎬ限流接法是经常应用的方法ꎻ对于分压接法的应用ꎬ在这几种情况下可对其进行应用:(1)在限制电路的应用中ꎬ如果电路中的最小电流ȡ被测电阻Rx的额定电流或所给电表的量程时ꎬ可以选择分压电路ꎻ图3(2)被测电阻的阻值比滑动变阻器的总电阻大很多ꎬ应选择分压式电路.如果采用接成限流式ꎬ在改变滑动变阻器的阻值时ꎬ出现不明显的电流变化ꎬ电压与电流测得的取值范围较小的情况下ꎬ可采用分压接法ꎻ(3)在实验操作中ꎬ明确要求电压从零开始并连续变化ꎬ可将分压电路应用实验中.3.高中物理电学实验仪器选择的建议首先应考虑到安全问题ꎬ各电表的实际读数应在其量程以下ꎬ且对于电阻类元件来说ꎬ实际电流应低于其最大允许电流或电压.在实际操作当中ꎬ应对回路中的最小电流进行估算.在电源的选择中ꎬ应根据物理电学实验的实际要求进行选择ꎬ其中包括交流电源㊁直流电源ꎬ同时还应根据实际电路的用电要求ꎬ选择合适的电源.在实验器材选择中ꎬ还需要考虑读数误差因素ꎬ一般情况下ꎬ物理电学实验中各电表的实际读数应ȡ其量程的1/3ꎬ目的是为了将读数误差的现象减小.在实验操作当中ꎬ需要对回路中最大电流或电压进行估算.另外ꎬ应当对滑动变阻器进行考虑ꎬ在物理电学实验操作采用分压接法时ꎬ需考虑到变阻器的电阻值小ꎬ且额定电流大的因素ꎻ在采用限流接法过程中ꎬ需要注意变阻器的阻值相接近于电路中其他电阻的阻值.总而言之ꎬ高中物理电学实验的实践性较强ꎬ为了更好的检验电学的基本原理ꎬ采用科学的方法具有重要作用.因此ꎬ在展开物理实验操作过程中ꎬ应当注重电学实验电路的分析与选择ꎬ采用正确的实验操作器材ꎬ遇到不懂的问题应主动请教老师或其他同学ꎬ这样才能更好的展开物理电学实验操作ꎬ为提升自身的物理水平奠定基础.㊀㊀㊀参考文献:[1]刘浪沙.浅谈高中物理电学实验电路的分析与选择[J].农家参谋ꎬ2017(21):101.[2]徐从茂.浅谈高中物理电学实验电路的分析与选择[J].新课程(下)ꎬ2017(04):80.[3]吕少永.高中物理电学实验器材和电路的选择分析[J].中学课程资源ꎬ2015(10):61-62+36.[4]王心应.高中物理电学实验中的电路设计分析[J].中学生数理化(教与学)ꎬ2015(04):89.[5]严锋.探讨高中物理电学实验中的仪器和电路的选择[J].数理化解题研究(高中版)ꎬ2013(01):32-33.[6]王光毅.高中物理电学实验器材和电路的选择[J].物理教学探讨ꎬ2010ꎬ28(08):8-10.[责任编辑:闫久毅]27Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
中学教育2019 年 10 月197高中物理电学实验中的电路设计分析刘 俊(四川省中江县龙台中学 四川中江 618101)摘 要:高中物理是高中阶段一门重要的科目,电学又是高中物理教学内容当中的重点。
随着近年来物理课程的逐渐更新,高中物理电学试验中也比较重视学生的创新意识。
因此,笔者结合高中物理电学实验中的电路设计进行分析,结合学生的实际情况开展教学工作,有效提高高中物理教学综合质量。
关键词:高中物理 电学实验 电路设计 分析在高中物理教学过程中,电学实验有着其重要的特征。
在高中物理教学过程中,不仅需要对基础理论知识进行学习,还应该不断进行实践。
面对越来越多的物理实验,物理教师应该不断增强自身能力,这样才能对电路实验进行合理地选择和分析,进而培养学生的物理实验能力,也加深了学生对物理知识的认知。
[1]一、高中物理电学实验中电路设计的主要原则高中物理的难度比较大,一般情况下,高中物理的电学实验电路设计有三个重要原则,即准确性、安全性和适合性。
在这个过程中,电路设计需要注意安全,这就要求教师应该知道学生选择合适的实验器材和电路,学生在实验的过程中也要注意操作规范,一旦操作不当将会对学生的安全造成影响。
同时,还应该确保电路设计的准确性,一个准确的电路设计,能够提高实验的成功率,避免对实验器材带来损耗。
此外,还应该重视电路设计过程中的适合性,只有根据实际情况,选择比较合适的实验器材和电路,才能够确保实验的正常开展。
所以,高中物理电学实验中的电路设计应该严格遵照这些原则,只有这样才能够增强物理教学效果,提高学生的物理成绩。
[2]二、高中物理电学实验中的电路设计分析1.明确电路设计的目的高中物理教学过程中,进行电路设计,最重要的就是针对设计目的进行分析,这样才能够让学生对相关的物理知识有所了解,这也是高中物理电学实验开展的基本目的。
在确定相关目的之后,教师还应该引导学生回忆以前学习的内容,让学生对已经学习的知识有一个大致上的了解,加强学生对不同物理学现象之间的联系,让学生自己发现其中的密切关联,在此基础上展开实验,这样的实验过程目的性更强,效果更加明显。
对高中物理常见电学实验问题的探究
高中物理电学实验是物理学习过程中非常重要的一环,通过实验可以帮助学生直观地理解电学原理和定律,培养学生的动手能力和实验精神。
在实验过程中,学生可能会遇到一些常见的问题,例如实验结果与理论预期不符,实验装置不稳定等等。
本文将围绕这些问题展开探究,为高中物理电学实验提供一些解决方案。
一、实验结果与理论预期不符
1.可能的原因
(1) 仪器误差:实验中使用的仪器可能存在一定误差,例如电压表、电流表的精度不够高。
(2) 实验操作不当:实验中的操作不够细致、不够规范,导致实验结果与理论预期不符。
(3) 环境因素:实验室环境的温度、湿度等因素可能对实验结果造成影响。
2.解决方法
(1) 提高仪器精度:选用精度更高的仪器进行实验,减小仪器误差。
(2) 严格操作规范:在实验过程中,要严格按照实验要求进行操作,确保实验的可靠性和准确性。
(3) 控制环境因素:在实验过程中,要控制好实验室的环境因素,避免其对实验结果造成影响。
二、实验装置不稳定
1.可能的原因
(1) 仪器老化:实验装置使用时间较长,仪器老化导致其稳定性下降。
(2) 电路接触不良:实验装置中的电路连接部分出现松动或接触不良。
(3) 外界干扰:实验装置受到外界电磁干扰或振动干扰。
三、实验数据处理困难
1.可能的原因
(1) 数据量大:实验中采集的数据量较大,导致数据处理困难。
(2) 数据精度不高:实验数据的精度不够高,导致数据处理困难。
(3) 数据分析方法不当:对实验数据的分析方法不够正确或合理,导致数据处理困难。
高中物理教学中常见电学实验问题分析在高中物理教学中,电学实验是非常重要的一部分。
通过实验,学生可以更好地理解和掌握电学知识,培养动手能力和实验观察能力。
然而,在电学实验中常常会遇到一些问题,影响学生的学习效果。
本文将针对高中物理教学中常见的电学实验问题进行分析和讨论。
首先,电路连接问题是电学实验中常见的问题之一。
由于连接不正确,电路无法正常工作,导致实验效果不佳。
这主要有两个方面的原因:一是学生对电路连接原理和方法不了解,缺乏基础训练;二是学生在操作时粗心大意,随意连接电源线、开关等元件。
为了解决这个问题,我们可以在实验开始前先进行一次实验演示,教师详细讲解和演示电路连接过程,并要求学生一个一个来亲手连接电路。
同时,教师还可以提供电路图和操作指导,让学生能够更清楚地掌握正确的连接方法。
其次,实验数据采集问题也是一个常见的难题。
在电学实验中,由于学生对仪器的操作不熟悉,采集数据时可能会出现数据误差较大、不准确的情况。
例如,在测量电压时,学生手握导线不稳定、测量仪器读数不清晰等因素都会造成数据的误差。
为了解决这个问题,教师可以在实验前进行一次仪器操作的讲解和演示,重点讲解如何正确操作仪器、如何减小误差。
同时,在实验过程中,教师应及时发现学生的错误,并加以纠正。
另外,实验结果分析问题也是学生在电学实验中遇到的难题。
对于一些复杂的实验现象,学生没有足够的分析和处理能力,无法得出正确的结论。
例如,在测量电阻时,学生可能会遇到电流过大导致电阻过热、电流过小导致测量值不稳定等问题,这时学生需要对实验条件进行分析,并找出原因。
为了解决这个问题,教师可以提供一些实验数据分析的方法和技巧,让学生能够在实验结果出来后,能够进行综合分析,并得出正确的结论。
最后,实验安全问题也是不容忽视的。
在电学实验中,学生接触到的电压、电流都有一定的危险性,不正确的操作可能会对学生的人身安全造成威胁。
为了保障实验的安全性,教师应事先向学生进行安全教育和操作技巧培训,让学生明确实验过程中的安全注意事项和应急处理方法。
电路实验中的常见问题及解决方法电路实验是电子类专业学生必修的实践课程之一,通过实验操作,可以加深对电路理论的理解,培养学生的实践能力。
然而,在进行电路实验的过程中,往往会遇到一些常见问题,例如电路无法正常工作、电压波形不正确等,这些问题给学生带来了困扰。
本文将就电路实验中常见的问题进行分类,并提供相应的解决方法。
一、电路无法正常工作在进行电路实验时,有时会发现电路无法正常工作,这可能是由于连接错误导致的。
首先,检查电路中的所有连接,确保电源线、信号线、地线等连接正确,没有松动或断开。
同时,检查电源是否开启并供应足够的电压,以及电源正负极是否正确连接。
若所有连接正确无误,而电路仍然无法正常工作,可能是部件损坏导致的。
可以用万用表测量电路中各部件的参数,如电阻、电容等,找出可能发生故障的部件进行更换。
二、电压波形不正确电压波形不正确是电路实验中常见的问题之一,通常体现为波形失真、幅值较小、频率不稳定等。
首先,检查信号源是否输出正确的波形,可以用示波器进行波形显示并进行观察。
若信号源输出正确,可能是电路中的耦合、放大等部件产生了问题。
可以尝试重新调整耦合电容、放大倍数等参数,以改善波形的性能。
同时,还可以检查电路中的电容、电阻等部件是否正确连接,以及是否存在未连接的地线或干扰信号。
若波形问题仍然存在,有可能是示波器本身的问题,可以更换示波器试试。
三、电路过热在进行一些较高功率的电路实验时,很容易出现电路过热的情况。
电路过热可能导致部件损坏甚至引发火灾等严重后果。
为了解决这个问题,首先要确保电路中的散热措施到位,如电阻器、晶体管等部件周围要留有足够的散热空间。
其次,可以尝试更换功率较小的元件,或采用降低供电电压、增加散热装置等方法来降低电路的功耗。
另外,注意电路中的电流是否过大,可以通过电流表进行测量,并根据实际情况进行调整。
四、电路噪声过大在进行一些高灵敏度的电路实验时,常常会面临噪声过大的问题。
噪声可能来自于电源、干扰电磁场等因素。
浅析高中电学实验设计与分析高中学生对电学实验的电路设计、仪器选择、误差分析普遍感觉到无从下手,甚至是一片茫然,导致分析有关电学实验题时出现失误。
笔者就如何设计电学实验的方法进行剖析,以提高教学效率。
高中电学实验电路分为电源电路和测量电路两部分,电源电路的设计通常只有两种方式:分压式和限流式;测量电路也只有两种方式:内接法和外接法。
那么我们的实验电路就只有四种接法:即:①分压内接法、②分压外接法、③限流内接法、④限流外接法。
那么我们如何才能设计出符合实验要求的电路呢。
一、基本原则:1.安全——不损坏实验器材2.精确——尽可能减少实验误差3.方便——便于实验操作、读数和数据处理二、仪器选取原则:1.电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流2.用电器的额定电流应大于或等于通过它的实际电流3.电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值,一般两表的指针应指到满偏刻度的一半至满偏的位置为宜三、电源电路的选取。
1.根据提示(或暗示)语来确定。
通常在题目中往往有一些提示的语言,如:多测几组数据、做出伏安特性曲线、从零伏开始测量、电压变化范围宽等,这就要求使用分压电路。
2.根据被测电阻rx的大小与滑动变阻器阻值r的大小关系来确定,如果rx>r则选用分压方式,反之则选用限流方式。
这也说明,在选择滑动变阻器时,如果采用的是分压方式,通常选择其阻值较小的,如果采用的是限流方式,则选择阻值较大的。
3.根据滑动变阻器的额定功率来确定。
一般情况下,为了节约能源,和电路的简单,在没有其它要求的情况下,通常采用限流方式,但从考试的情况来看,使用分压方式的情况要多得多。
另外如果使用分压方式,滑动变阻器的功率超过了其额定功率,则只能选用限流方式。
四、测量电路的选取。
1.选取口诀:”一大一小误差小,两个都小要分隔。
”2.选取方法:由于电压表的内阻较大,则称其为”大”,电流表的内阻较小,则称其为”小”,被测电阻rx如果较大,则”大”的被测电阻与”小”的电流表接在一起误差较小,即选电流表的内接法;如果被测电阻rx较小,则需要由电压表把”小”的被测电阻与”小”的电流表分开,则”大”的电压表与”小”的被测电阻接在一起误差较小,即选用电流表的外接法。
电学实验论文:浅析电学实验中的电路问题[摘要] 电学实验是中学物理的重点﹑难点问题,也是高考的热点内容,其中尤以电路问题为最,遇到这类问题,学生往往束手无策。
本文通过举例归纳出一些解决电路问题的基本方法。
[关键词] 电学实验电路实物图
一﹑实验器材的选取
1.安全性原则。
安全性原则是指选用的实验器材要能保证实验的安全正常进行。
2.简便性原则。
简便性原则是指选用的实验器材要便于操作,且能简化电路。
3.精确性原则。
精确性原则是值选用的器件要考虑尽可能减小误差。
二、画电路原理图
在画电路原理图时,应明确电流表采用那种接法,变阻器采用那种接法。
1.电流表的两种接法
若待测电阻是未知电阻,可用“实验试探法”判断电流表所采用的接法。
方法如下,如图4所示连接电路,只空出电压表的一个接头s,然后将s分别与a、b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况。
若电压表示数变化明显,说明电流表分压作用大,待测电阻阻值可与电流表内阻想比拟,故待测电阻为小电阻,采用电流表外接,s应接a。
若电流表示数变化明显,说明电压表分流作用大,待测电阻阻值可与电压表内阻比拟,故待测电阻为大电阻,采用电流表内接,s应接b。
例2:一未知电阻,无法估算其阻值,某同学用伏安法测其电阻,采用图5(a)(b)两种电路各测一次,用图5(a)电路所测数据为3.0v、3.0ma,用图5(b)电路所测数据为2.9v、4.0ma,由此可知,用图测得rx误差较小,测量值rx=
解析:比较两次测量数据可知,两次测量中电流变化比较大(3.0ma→4.0ma),而电压表示数变化比较小
(3.0v→2.9v),说明电流表分压不明显,而电压表分流比较明显,即待测电阻阻值可与电压表内阻想比拟,待测电阻为大电阻,采用图5(a)接法(内接法)测量误差较小,且
答案:(a),1000ω
2.滑动变阻器的接法选择
(1)限流式接法。
如图6(a)所示的电路中变阻器起限流作用,负载rx的电压可调范围为,再合上开关前要使
变阻器所使用的阻值最大,因此,在闭合开关前一定要检查滑动触头p是否在正确的一端(图中为b端)。
(2)分压式接法。
如图6(b)所示的电路中变阻器起分压式作用,滑片自a端向b端滑动时,负载上电压的范围为0~e,显然比限流式调节范围大,合上开关前滑片应在a 端,以使负载rx的电压和电流最小。
(3)接法选择。
通常变阻器以限流式接法为住,但在下列三种情况下,必须选择分压式连接方式。
①所提供实验仪器的最大允许电流、电压不足。
②变阻器最大阻值远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻阻值。
③要求回路中某部分电路电压从零开始连续变化,并且测量的数据比较多,显然限流式接法无法实现该要求,应采用分压电路。
三、实物图连线。