向荣武
四川省通江中学 四川省巴中市 636700
【摘要】对高中物理电学实验电路的学习,需要依靠非常严格的操作步骤和更加科学的设计电路。高中物理电学实验电路的种类有很多,不是单纯的几种模型,即使是同一种类型的实验电路都会存在多种变换情况。根据要求进行电路设计和实验需要有着非常科学的选择和规范的操作。对不同规格的器材和不同要求以及实验器材的误差等都需要严格、科学的选择。所以在高中进行物理电学实验及电路设计时,就必须要求实验操作的师生都要严格根据科学的实验步骤进行规范操作,因此本文就对高中物理电学实验电路进行科学的分析以及科学的选择进行探讨。
【关键词】高中物理 电学实验 电路分析与选择
【正文】高中物理电学实验电路是高中时期最为重要的一个实验,而且电学也是高中时期最为重要的一部分内容,对于进行高中物理电学实验电路操作也是高中学生必须具备的一项技能。对高中物理电学实验电路的选择和分析都是要有着很科学的依据,对于进行高中物理电学实验电路时,学生以及老师都需要具备很深厚的理论知识,这些理论知识是进行物理电学实验电路时的重要依据,而且在进行电路实验时,就要根据这些理论知识去分析如何进行实验步骤和挑选相关的实验器材等。
一、物理电学实验的开展原则
1.1安全性原则
高中物理电学实验电路是高中时期最为重要的一部分实验,但是它具备着一定的危险性,在实验过程中,学生以及教师需要使用电,众所周知,电是相当危险的。虽然物理电学实验电路的使用用电范围并不足以致命,但是它依旧不容小视,它也会产生很大的危险性。所以在进行实验电路时一定要注意用电安全,避免出现因为用电不规范产生的严重后果。巨大危险产生的背后很多都是由很小的事情引起的,这样的事情同样也可能会发生在实验电路当中。虽然实验用电并不会很高,但是可能由于学生操作步骤的不规范等问题的出现就会导致实验电路出现短路、断路的现象,当出现这些现象时,学生可能会贸然去接触电路从而使学生受伤,而且除此之外,断路有可能会产生火花碰击点燃周围的可燃物,所以在学生进行高中物理电学实验电路时一定要注意安全,避免一些危险的出现。即使低压电对人没有危害,但也要注意设计的电路和具体的操作是否会对一些仪器、仪表有无损坏。
1.2准确性原则
高中物理电学实验电路的进行时一定要按照相应的方法和步骤,物理电学实验电路的操作步骤以及选择的实验器材都会影响实验结果,所以这就需要在进行高中物理电学实验电路时一定要准确。为了保证高中物理电学实验电路的准确性,就需要依靠学生和教师有着很深厚的物理电学理论知识的积累,一切的实践操作的背后都是需要依靠理论知识的支撑,所以一定要加强学生以及教师的理论知识储备。何为准确,总的来说就是要严格规范、科学操作,最后得出来的实验结果与理论计算的实验数据相差不大。为了达到实验数据的准确和实验进行的准确,进行实验操作的学生和老师一定要严格规范、科学操作。高中物理电学实验电路由于需要使用实验器材,比如:电流表、电压表等,这些器材都会使得实验数据产生误差,但是这些误差的产生都是必然的,并不能完全的消除,只能将这些误差减小到最小,除了这些必然误差的存在,其他的误差都会严重的影响实验数据,使得实验数据并不准确,所以学生在操作的时候一定要步骤规范、器材选择合理,才能使得到的数据真实、准确可靠。
1.3适宜性原则
对于高中物理电学实验电路这一部分实验来说,必须做到使用合理的实验器材做相应范围内的电路实验,必须遵守适宜性原则。高中物理电学中有很多的实验,而且每一种实验又存在着可能多种实验方法,这多种实验方法中并不仅仅局限在器材的规格以及使用方法上,还有根据实验精度如何减小实验器材所带来的误差,所以对于做高中物理电学电路实验时,一定要根据实验要求以及实验的可行性进行选择合适的实验器材和科学的设计实验电路。物理实验要求的就是实验器材的适宜性以及实验电路的适宜性,做物理电学实验需要保证使用有限的实验器材和科学的实验电路,通过俩者结合得出最真实、科学的实验数据。所以对于在高中物理电学实验电路中遵循适宜性原则是十分必要的,这也是保证实验可以得出最为科学的实验数据的重要保障。
二、实验电路的分析方法
2.1明确实验开展的目标
在高中进行物理电学实验时一定要明确实验开展的目标。绝不能出现盲目的进行实验步骤,有很多时候学生因为做的相似实验过于频繁,所以自以为的按照之前的实验操作步骤进行实验,并没有详细的了解实验的目的和实验的要求等等,盲目的跟随自己内心的想法进行实验,这样产生的后果是很严重的,而且不但对于实验的数据并不能准确的得出,甚至还有可能因为操作步骤的不正确,导致实验器材的损坏或者其他危险。例如高中物理电学实验的描绘小灯泡的伏安特性曲线实验,由于这个实验是很简单而且操作简单,就会导致很多的学生在进行实验的时候并没有仔细的阅读实验的步骤以及实验的目的,这就可能会导致灯泡损坏等情况出现。所以教师在引导学生进行电路实验时,一定要叮嘱学生切不可盲目的进行实验,跟随自我进行操作,一定要详细的阅读实验开展的目标和所给器材的规格,避免出现一些安全事故。除此之外,对于教师也需要进行严格规范,一定要培养师生规范的实验操作步骤和良好习惯,绝不因相似实验做的多,而不再关心实验的开展目标。
2.2分析电路设计的方法
对于进行高中物理电学实验,一定要选择合适的电路进行操作,每一种实验要求都会有一至多种实验电路可以选择,但是一定要按照实验的要求选择最为合适的一条电路。所以当师生详细的阅读实验的要求以及实验的目的之后,才可以根据相应的实验器材设计合适的实验电路。对于设计电学实验的电路一定要有依有据,并且可以有充分的理论依据说明得出来的数据具有科学性。例如高中物理电学实验中电流表改装电压表的实验,由于电流表阻值很小,需要改装成阻值很大的电压表,就需要克服一些因为器材带来的实验误差。所以设计电学实验电路一方面要根据实验要求和目的,另一方面就需要师生具有深厚的理论知识储备,可以根据实验要求和目的设计合理的实验电路。而且很多时候传统的实验电路并不能满足实验要求和目的,这就需要教师和学生依靠理论知识进行设计和创新,得出一套具有科学性的创新实验电路。
三、实验电路的选择方法
3.1测量功能电路的选择分析
对于进行测量功能电路时,要根据合理的实验步骤以及规范操作进行逐步开展。而且要明白实验开展测量的功能电路有何使用目的,比如上文提到的电流表改装成电压表的实验,就是一种测量功能电路实验,改装电流表成为电压表就需要选择合适的功能实验电路,以相应的实验电路进行相应的实验测量。
3.2控制功能的电路选择
控制功能的电路最多的表现形式就是在电路中使用单刀开关、单刀双掷开关或者使用滑动变阻器。对于使用单刀开关的实验电路最为简单,可以随意的进行或者终止实验,可以有效的保护电路当中的实验器材。而对于使用滑动变阻器的电路来说,滑动变阻器的作用也是保护电路当中的实验器材,只不过它需要滑动划片改变接入电路当中的电阻来实现保护的目的,控制电路的使用需要根据实验的目的和要求进行选择。
【结束语】本文首先简单的解释了高中物理电学实验中电路的种类以及选择电学实验电路时要具有科学性和电路操作时的可行性。然后对于电学实验电路的选择和设计通过三方面来详细的解释。第一是提出做物理电学实验需要遵守的原则,以安全性原则、准确性原则、适宜性原则三方面来解释;第二提出了实验电路的分析方法,通过对明确实验开展的目标以及分析电路设计的方法这两方面详细的解释如何分析实验电路。第三提出了实验电路的选择方法,详细的解释了测量功能电路的选择分析、控制功能的电路选择这二者。
【参考文献】
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