陈忠彦
云南省楚雄州元谋一中
摘要:在高中物理的教学中,电学实验一直是教学中的教学重点和学习难点,其中的系统误差分析更是教学中的一大难点,学生普遍表示难学难记。在实际教学中,教师除了要教授基本的物理知识以外,学生还要了解电学实验的步骤和环节,扎实掌握实验过程中的一些注意事项,这对正确完成实验有着非常重要的作用,也对日后的深入学习奠定了坚实的基础。本文对高中物理电学实验中的误差问题进行归纳总结,内容如下。
关键词:高中物理,电学实验问题,探究分析
引言:物理是高中阶段的必修科目。在高中物理的学习过程中,电气实验部分是教学课程中重要的教学内容,也是将物理电学理论知识和实际电气实验操作紧密结合的重要教学环节,并且对于学生来说难度相对较大。在实际物理电学实验课教学中,要求学生必须掌握各类电路的连接方式以及相应的仪表选取正确,灵活运用实验器材,并且掌握这些实验器材的基本功能,还要在进行深入学习后能够按照要求进行具体的电气实验操作,并且能够得出相应的实验数据。但事实上,在实际操作中,有些实验操作过程并没有实现相应的实验效果,电学实验中还是会出现一些误差,不能进行完善的实验过程。在这种情况下,要对高中物理电气实验过程中常见的误差问题进行探究讨论。
一、电学实验误差来源以及基本原理
高中物理电学实验中产生的误差一般分为系统误差和偶然误差:系统误差一般是指实验过程中设 计电路原理不正确导致的误差,主要是由电压表和电流表中存在的内阻对电压和电流的实际测量结果带来了相应的不良影响导致;偶然误差是指由偶然因素造成的误差,主要是人为因素导致的,例如读电表数时,没有正对刻线等等需要人为操作的一些步骤出现问题。
在高中物理教学中,电学实验是教学重点,教师要教导学生正确认识基本的实验器材以及相应的实验原理,在此基础上进行实验操作。高中物理学习中经常会用到的电学实验器材有电流表、电压表、滑动变阻器等。学生进行的电气实验时经常出现问题的地方在电表接线以及读数方面。高中物理电学实验的重难点在电路原理图的设计,这是学生完成电气实验的基础也是关键,电气实验的电路原理图设计不合格,那么这个电气实验也会出现问题,所以设计合格的电路原理设计图非常重要。在真正进行物理实验时,为了保证实验数据的准确性,学生至少要进行三次实验,然后将实验得出的数据进行归纳整理,记录在实验报告上,实验报告能够显示实验过程中出现的问题,使学生对实验过程更加印象深刻,有助于学生积累经验[1]。
二、实验问题分析
(一)电表问题
在高中物理电学实验的实际操作中,电表问题是实验中经常出现的问题,也是阻碍学生完全掌握电学实验的一大难题。实验中容易受到电表性能的影响,致使实验结果不理想,产生误差,与标准实验结果有很大差距。所以,在实际操作电气实验时,学生要充分考虑实际情况,选择合适的电表,并对其进行调整校准,使其在进行测量时既准确又及时,这样一来就能降低实验过程中产生误差的几率。想要电学实验结果精准,电表量程的选择至关重要,因为在实验中电流表和电压表在选择电表量程时都要注意电路中流通的电流,这是实验中要密切关注的重要细节。超过电表的量程会导致实验失败,电表损毁;而如果电表的量程选择过大,会影响实验数据,实验就不算成功,这是学生实验过程中要密切关注的问题。对于另一种情形,例如无法在实验前得到要测量的电压精确数值,学生要灵活应对,采用数值较大的电表进行实验,确定量程后再选择合适的电表[2]。
(二)电路连接问题
在高中物理电气实验操作中,电路的连接是实验的重要环节,也是学生选择合适的电表和滑动变阻器后重点关注的问题,考试时也会出现类似让考生根据题目要求设计电路图。在电路连接中,学生要注意实验步骤,以免出现电路短路等问题,并且根据实际请看看,注意实验顺序,防止出现把正负极装反等不必要的错误。在连接电表时,学生要注意电表正负极的是否正确连接,还要正确判断电表的内、外接法。在已经明确电表内部阻值的条件下,在连接电流表时,学生可以根据公式计算出待测电阻值,选择最合适的电流表的内、外接方式。如图1所示是比较常见的一种电路接法[3]。
图1安倍表外接法
结语:综上所述,物理是高中阶段非常重要的必修学科,也是学生今后探究自然科学的基础科目之一。在学习高中物理的过程中,电学实验室教学重点和学习难点,物理电学知识具有复杂性和系统性等难点、特点,这都为学生进行电学学习、电气实验带来很大的困扰。正因如此,学生应该充分掌握高中物理电学的理论知识,并在电气实验中不断进行学习,实践出真知,并且及时分析解决实验中的误差问题,这对今后的物理学习也有非常重要的作用。
参考文献:
[1]徐佳玉,蒋德琼.M ultisim14.0在高中电学实验中的应用[J].物理通报,2019,(12):88-90.
[2]段秋实.测电源电动势和内阻误差分析的瓶颈[J].中学物理(高中版),2013,31(2):34-35.
[3]谭又平.引导学生探究高中物理电学实验误差[J].中国科教创新导刊,2009,(9):98-99.