中出现的“双调节”或“双控制”元件,要注意操作步骤。如用半偏法测电流表内阻的实验步骤的考查,就曾在高考题中出现,因为此电路中存在两个变阻器、两个电键,必定有调节和操作上的先后顺序。还有研究自感现象中的通电自感实验时也涉及到了两个滑动变阻器先后调节的问题。
5、树立“转换”思想,开拓设计性实验的思路。要提高设计实验的能力,必须认真体会物理教材上的实验思想。其实物理教材蕴含大量的实验设计方法。善于联想对比,拓宽知识,如利用半偏法测定了电流表的内阻,那能不能利用半偏法测定电压表的内阻;根据电流表的校表电路,能不能设计电压表的校表电路。
6、掌握一些实验技巧:如电表是会“说话”的电阻:
①对一些特殊电阻的测量,如电流表或电压表内阻的测量,电路设计有其特殊性:一是要注意到其自身量程对电路的影响,二是要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能。测电压表内阻时无需另并电压表,测电流表的内阻时无需另串电流表。
②当电表内阻已知时,电表功能可以互换。如当电流表内阻已知时,可以根据电流表读数乘以其内阻得到电流表两端的电压,此时电流表可当电压表使用;同理,当电压表内阻已知时,电压表可当电流表使用。利用这一特点,可以拓展伏安法测电阻的方法,如:伏伏法,安安法等。
7、多进实验室进行实际操作,熟悉各种实验器材的使用。理论与实践相结合,才能更好地提高实验能力。实验题中的实物连线,实验步骤排序、纠错、补漏、实验误差的排除、错误的纠正等。这些都是实际操作的全真模拟,如果学生没有动手做过这些实验就不可能答好这些问题。复习中,可开放学校的实验室,让学生重温实验的实际操作。但由于某些学校实验条件不足,不是实验器材缺乏,就是实验器材陈旧,使得测量误差很大,限制了学生实验能力的提高。另外,实验室器材种类少、规格少,也不能满足当今高考的要求。还有高考试题中所给实验器材的规格,实验室也不一定具备。故建议有条件的家庭或学校安装仿真物理实验室,利用仿真物理实验室来完成实际中完成不了的实验,也可通过反复改变某一元件的参数值,看其对整个电路的影响。这样对考生解决实验问题有着非常大的帮助。
总之,实验也并不单纯是实验这一模块的问题,学生物理实验能力的高低往往与学生物理知识、思想、方法的储备密切相关,要从根本上提高物理实验能力,必须全面提高物理水平。
附:高考物理电学实验器材注意事项
电学实验器材和电路选择的总原则是安全、精确和方便。器材的选择与实验所用的电路密切相关,因此在选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计测量精确、安全可靠、操作方便的实验电路,再根据实验电路的需要选择器材。选择器材和电路时,为了使测量结果精确和保护仪器,应遵循以下原则:
□电表。通过估算确定电路中通过电流表的最大电流和电压表两端的最大电压,所选择的电表的量程应大于最大电流和最大电压,以确保电表的安全;通过估算确定电路中通过电流表的最小电流和电压表两端的最小电压,选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大,一般应使指针能达到半偏以上,以减小读数的偶然误差,提高精确度;在满足上述两个条件以后,在不计电表内阻时应选用内阻较小的电流表和内阻较大的电压表,以减小系统误差。
□变阻器。所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流,以确保变阻器的安全;为满足实验中电流变化的需要和调节的方便,在分压式接法中,应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器,在限流式接法中,应选用电阻与待测电阻比较接近的变阻器。
□电源。一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。
□分压式和限流式电路。在选择变阻器分压式和限流式电路两种接法时应优先考虑限流式接法,为了能使实验正常进行和操作方便,当电路中的最小电流仍然超过电流表的量程或待测电阻的额定电流,或者待测电阻远远大于变阻器的最大值或者需要在待测电阻两端从零开始测量电压、电流时采用分压式接法。
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