论文部分内容阅读
摘 要:“测定金属电阻率”实验是高中物理的重要实验之一,其中有重要的物理知识点和高考考点,笔者通过对实验原理的理解及参与实验过程总结了“测定金属电阻率”的实验心得,旨在提升自己物理实验技能的同时,为其他学生做出参考。
关键词:金属电阻率;实验心得;实验原理
物理是一门理论性和实验性较强的学科,在生活中物理现象随处可见,笔者对物理学科有浓厚的兴趣,热衷于物理实验研究,因此,选取“测定金属电阻率”这一实验分享自己的实验心得,旨在对电学知识有更深刻的理解。
一、器材准备之心得
在“测定金属电阻率”实验器材准备的过程中,学生经常会存在器材选择丢三落四的问题,究其原因,是学生对实验器材的用途了解不够。物理实验器材可以分为显性器材和隐性器材两类,显性器材指的是我们能够从实验装置图上直接找到的器材,隐性器材指的是通过实验原理分析得到的器材,这些器材在实验原理图中不会显示,所以学生很容易落下。
在“测定金属电阻率”实验中,显性器材有电源、电键、导线、电流表、电压表、待测金属电阻丝、滑动电阻器等,而实验中的隐性器材并不确定,需要我们对“测定金属电阻率”实验的原理进行分析,并根据分析结果选择器材。电阻R的计算公式为:,其中待测电阻丝横截面积s的公式为:,由原理公式我们可以看出,要想测得金属电阻R,就需要知道金属丝长度以及金属丝直径,测量金属丝长度需要毫米刻度尺,测量金属丝横截面积需要螺旋测微器。
二、实验原理之心得
“测定金属电阻率”的实验原理公式为:,用毫米刻度尺测出待测金属电阻丝的长度L,用螺旋测微器测出待测金属电阻丝的直径D,用伏安法测出待测导线的电阻R,最后根据公式就能求得待测电阻丝的电阻率。需要注意的是,伏安法是高中物理中基础的电阻测量方法,但这种方法要求实验能够提供电压表和电流表,以测量通过待测电阻丝的准确电压值和电流值,之后才能根据欧姆定律测出待测电阻丝的电阻。在“测定金属电阻率”实验中,有电流表内接法和电流表外接法两种方式,选择方式是根据待测电阻丝电阻的大小,如果待测电阻过大则采用电流表内接法,如果待测电阻较小则采用电流表外接法,这样就能有效减小实验误差,提升试验结果的准确性。
三、步骤操作之心得
1.实验准备心得。首先,要画出“测定金属电阻率”的实验原理图,确保实验中根据原理图操作的准确性;其次,要对所使用的仪器进行检查,如电压表、电流表指针是否归零等;最后,在测定待测电阻丝直径时,要在待测电阻丝三个不同位置各进行一次测量,算出三次测量的平均值,以提高精确性。
2.具体操作心得。首先,在实验准备后,要根据实验电路图将实验器材用导线连接好,并且检查连接是否准确,需要注意的是,滑动变阻器要调到最大,以免通电后整个电路电阻过小,出现电流过载损害电源及电器的现象;其次,在测量待测电阻丝长度的时候要使用毫米刻度尺,计算出三次测量的平均值;最后,在电路检查没有问题后,将开关闭合,通过滑动变阻器的滑动来读出相应的电流表的电流值和电压表的电压值,并纪录几组数据,之后断开开关。
3.数据分析处理心得。根据欧姆定律与测出的几组电流值和电压值,求出电阻R的平均值,将已经测得的待测电阻丝长度L,待测电阻丝横截面积s,以及求得电阻R带入到金属电阻率计算公式中:,通过计算求出待测电阻丝的电阻率。通过上述三个步骤的阐述,我们得出在实验准备步骤中,画原理图的步骤以及电压表电流表指针归零检查的步骤对实验结果并没有实际影响,步骤顺序可以颠倒;但如果颠倒具体操作的三个步骤,会对实验结果产生重要的影响,因此不能颠倒。
4.实验结果反思心得。第一,在测量待测金属丝直径时,其结果要估读到最小刻度下一位;第二,为了确保测量电阻的精确性,我们可以采取作U-I图像来求取电阻平均值;第三,实验中的易错之处:电阻R平均值计算、仪表量程的选择、连接方式的选择、控制电路方式的选择以及实验步骤的操作顺序等;第四,实验中的易忘之处:测量待测电阻丝直径前要查零误差,按照“测多算少”累积法测出直径值,金属丝在未接入电路之前就测量长度等等。
综上所述,实验教学是物理教学中的重要方式,对于学生来说,实验教学能够加强其对物理知识的掌握,提升其动手能力。本文以“测定金属电阻率”实验为例,分享实验心得,旨在更好地提升自己的实验水平,为他人提供参考。
参考文献:
[1]钱洁.“测定金属电阻率”的难点与考点[J].物理教学探讨,2009(9):44-47,78.
[2]钱呈祥.“测定金属电阻率”的知识目标和能力要求[J].物理教学,2003(12):20.
[3]张永兴.“测定金属电阻率”实验“八要”[J].中学物理教学参考,1995(5):17.
关键词:金属电阻率;实验心得;实验原理
物理是一门理论性和实验性较强的学科,在生活中物理现象随处可见,笔者对物理学科有浓厚的兴趣,热衷于物理实验研究,因此,选取“测定金属电阻率”这一实验分享自己的实验心得,旨在对电学知识有更深刻的理解。
一、器材准备之心得
在“测定金属电阻率”实验器材准备的过程中,学生经常会存在器材选择丢三落四的问题,究其原因,是学生对实验器材的用途了解不够。物理实验器材可以分为显性器材和隐性器材两类,显性器材指的是我们能够从实验装置图上直接找到的器材,隐性器材指的是通过实验原理分析得到的器材,这些器材在实验原理图中不会显示,所以学生很容易落下。
在“测定金属电阻率”实验中,显性器材有电源、电键、导线、电流表、电压表、待测金属电阻丝、滑动电阻器等,而实验中的隐性器材并不确定,需要我们对“测定金属电阻率”实验的原理进行分析,并根据分析结果选择器材。电阻R的计算公式为:,其中待测电阻丝横截面积s的公式为:,由原理公式我们可以看出,要想测得金属电阻R,就需要知道金属丝长度以及金属丝直径,测量金属丝长度需要毫米刻度尺,测量金属丝横截面积需要螺旋测微器。
二、实验原理之心得
“测定金属电阻率”的实验原理公式为:,用毫米刻度尺测出待测金属电阻丝的长度L,用螺旋测微器测出待测金属电阻丝的直径D,用伏安法测出待测导线的电阻R,最后根据公式就能求得待测电阻丝的电阻率。需要注意的是,伏安法是高中物理中基础的电阻测量方法,但这种方法要求实验能够提供电压表和电流表,以测量通过待测电阻丝的准确电压值和电流值,之后才能根据欧姆定律测出待测电阻丝的电阻。在“测定金属电阻率”实验中,有电流表内接法和电流表外接法两种方式,选择方式是根据待测电阻丝电阻的大小,如果待测电阻过大则采用电流表内接法,如果待测电阻较小则采用电流表外接法,这样就能有效减小实验误差,提升试验结果的准确性。
三、步骤操作之心得
1.实验准备心得。首先,要画出“测定金属电阻率”的实验原理图,确保实验中根据原理图操作的准确性;其次,要对所使用的仪器进行检查,如电压表、电流表指针是否归零等;最后,在测定待测电阻丝直径时,要在待测电阻丝三个不同位置各进行一次测量,算出三次测量的平均值,以提高精确性。
2.具体操作心得。首先,在实验准备后,要根据实验电路图将实验器材用导线连接好,并且检查连接是否准确,需要注意的是,滑动变阻器要调到最大,以免通电后整个电路电阻过小,出现电流过载损害电源及电器的现象;其次,在测量待测电阻丝长度的时候要使用毫米刻度尺,计算出三次测量的平均值;最后,在电路检查没有问题后,将开关闭合,通过滑动变阻器的滑动来读出相应的电流表的电流值和电压表的电压值,并纪录几组数据,之后断开开关。
3.数据分析处理心得。根据欧姆定律与测出的几组电流值和电压值,求出电阻R的平均值,将已经测得的待测电阻丝长度L,待测电阻丝横截面积s,以及求得电阻R带入到金属电阻率计算公式中:,通过计算求出待测电阻丝的电阻率。通过上述三个步骤的阐述,我们得出在实验准备步骤中,画原理图的步骤以及电压表电流表指针归零检查的步骤对实验结果并没有实际影响,步骤顺序可以颠倒;但如果颠倒具体操作的三个步骤,会对实验结果产生重要的影响,因此不能颠倒。
4.实验结果反思心得。第一,在测量待测金属丝直径时,其结果要估读到最小刻度下一位;第二,为了确保测量电阻的精确性,我们可以采取作U-I图像来求取电阻平均值;第三,实验中的易错之处:电阻R平均值计算、仪表量程的选择、连接方式的选择、控制电路方式的选择以及实验步骤的操作顺序等;第四,实验中的易忘之处:测量待测电阻丝直径前要查零误差,按照“测多算少”累积法测出直径值,金属丝在未接入电路之前就测量长度等等。
综上所述,实验教学是物理教学中的重要方式,对于学生来说,实验教学能够加强其对物理知识的掌握,提升其动手能力。本文以“测定金属电阻率”实验为例,分享实验心得,旨在更好地提升自己的实验水平,为他人提供参考。
参考文献:
[1]钱洁.“测定金属电阻率”的难点与考点[J].物理教学探讨,2009(9):44-47,78.
[2]钱呈祥.“测定金属电阻率”的知识目标和能力要求[J].物理教学,2003(12):20.
[3]张永兴.“测定金属电阻率”实验“八要”[J].中学物理教学参考,1995(5):17.