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学科教育论文-“电路图连接”之我见.doc

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学科教育论文-“电路图连接”之我见.doc

学科教育论文“电路图连接”之我见物理学科是一门以实验为基础的自然科学,物理实验也一直是高考的重要内容。每年的物理高考试题(现行的理科综合试题)都有实验题目,分值比例约为13,应能力考查的要求分值还可能会加大。作为中学物理教学的重点电学,其相关实验也成为高考的重中之重,基本上年年出现。其中有关电路图的连接问题,是我们常见又很容易犯错的类型.结合教学实践,我从以下几个问题入手谈谈“电路图连接”。一、电路图连接渉及哪些实验在高考说明规定的学生独立完成的19个实验中,有关电路图连接的共四个实验,它们是“测定金属电阻率”、“描绘小灯泡伏安特性曲线”、“电流表改装为电压表”和“用电流表和电压表测电源的电动势和内阻”.作为基本实验它体现的是实验思想和方法,在高考中出现的几率很小.考试中经常出现的是相关或类似题目,比如设计一个实验准确测定某电阻(或灯泡)的阻值,或设计实验确定电流表或电压表的内阻,还有让你设计实验确定“空表”(有刻度无标度)的内阻值等等.二、电路图连接应注意的环节及各环节基本原则电路图连接虽说形式多样,但不管什么题目在解答时都需要注意以下三个环节(1)器材的选取.选定合适的电源、安培表、伏特表、滑动变阻器。(2)安培表、伏特表的连接方式,确定安培表内接还是外接。(3)滑动变阻器的连接方式,确定对滑动变阻器采用分压式还是限流式。按照中学物理教学要求,以及物理实验“安全”、“精确”和“便于操作”的总原则,针对以上三环节在具体操作时须遵循的原则是(1)器材选取学生实验一般选取直流电源,实验中多为干电池.安培表、伏特表选取原则①不超过表的量程;②在测量中指针偏转较大.一般以指在满偏刻度的2/3左右为宜,至少也要超过1/2.滑动变阻器选择的原则①不超过它允许通过的电流;②便于调节(单位长度阻值不要太大);③与连接方式有关.一般情况下,限流式接法选全阻值较大变阻器,分压式接法选全阻值较小变阻器.依据上述原则,器材选取时都要把住“合适”这个尺度.首先量程(滑动变阻器的额定电流)不能“太小”确保安全,其次不能“太大”(滑动变阻器全阻值不要太大)以便调节及精确读数.(2)安培表、伏特表连接安培表、伏特表在电路中连接有两种方式安培表内接(图甲)和安培表外接(图乙).由于安培表和伏特表接入电路后对电路的影响,不管采用外接电路还是内接电路都会产生测量误差.甲图中伏特表测量的电压大于通过电阻两端的电压使电阻测量值偏大,乙图中安培表测量的电流大于通过电阻的电流使电阻测量值偏小。为了减小测量误差,当远大于安培表内阻时(千欧以上),应采用安培表内接法(图甲);当远小于伏特表内阻时(几十欧),应采用安培表外接法(图乙).简单讲,测量大阻值电阻时,想法隔开待测电阻与伏特表(阻值相当),应采用安培表内接法;测量小阻值电阻时,想法隔开待测电阻与安培表(阻值相当),应采用安培表外接法.若遇到的阻值不太大又不太小,可用求中项阻值的方法来判定即先算出中项阻值(即的比例中项),若,说明待测电阻阻值较大,应采用安培表内接法;若,说明待测电阻阻值较小,应采用安培表外接法。(3)滑动变阻器连接滑动变阻器在电路中有两种连接方式分压式接法(图甲)和限流式接法(图乙).滑动变阻器分压式接法的特点是电源与滑动变阻器(R)组成主回路,而被测电路(负载)与滑动变阻器一部分电阻并联,该接法负载两端电压的调节范围是0~(不计电源内阻).滑动变阻器限流式接法的特点是电源、滑动变阻器(R)、被测电路(负载)三者串联,该接法负载两端电压调节范围是(为负载电阻,R为滑动变阻器电阻总电阻,不计电源内阻)。三、实物连接注意什么选定好实验器材,确定了安培表、伏特表、滑动变阻器恰当接法,下来就是画出实验原理图,最后实物连接.实验原理图要求“简洁”、“规范”、“准确”,用直线连接,能够体现你的实验思想,“内接”还是“外接”,“限流”还是“分压”。实物连接中要特别注意两点(1)滑动变阻器“两节点”还是“三节点”。若选用滑动变阻器限流式接法则有两节点,一点在滑杆,一点在螺线管,用两根导线连接,即“两点两线”。选用滑动变阻器分压式接法则有三节点,一点在滑杆,另两点分别在螺线管两端。其中一端常跟两根导线相连,一根接电源一根接负载。这样分压式接法多为“三点四线”。(2)接线柱有“+”、“-”。中学实验中都是直流电路,连接安培表、伏特表时要特别注意电流方向。要求电流必须从安培表“+”接线柱进,“-”接线柱出;伏特表“+”接线柱接在电势高的点,“-”接线柱接在电势低的点。除此之外,还需注意接线柱所对应量程,要跟所选安培表、伏特表量程一致。(作者单位甘肃省白银市第八中学)

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