物理电学实验教学的捷径.doc

《物理电学实验教学的捷径.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、物理电学实验教学的“捷径”郭金虎江苏省兴化中学江苏225700邮箱：xhguojinhu@163.com手机18951155939【内容摘要】高中电学实验是物理实验教学的难点之一，本文借助Multisim软件平台，解决以下几个电学实验（1.伏安法测电阻。2.晶体二极管的伏安特性曲线的描绘。3.门电路实验设计及真值表的填写。4.对交流电源进行参数，练习使用示波器。5.研究电源电动势与内外电压的关系。6.一灯多控电路的设计。）的重点、难点问题以及使用技巧。使用该软件进行课堂教学，是电学实验教学的“捷径”之一。【关键

2、词】仿真实验真实实验省时高效高中电学实验是物理实验教学的难点之一，在实验教学过程中，如何探索出一种省时、快速、高效的教学方法和教学手段，是我们每个中学物理教师追求的目标，笔者借助Multisim（电子工作台，俗称EDA软件）软件平台，以高中物理电学教学中的几个典型案例，谈谈如何寻找电学实验教学的“捷径”。一、软件平台的优势Multisim软件平台提供2万多种电子元件，选择实验需要的器材，可对元件进行参数设置（如电源电压高低、频率参数，电压表、电流表量程、内阻，元件参数，故障点设置等）。以该软件为平台，可以让学生

3、快速掌握较复杂实验电路的连线，修改，故障分析（可预先设置故障点），采集数据，列表绘图，显示波形，然后在理论指导下进行真实实验，对比实验数据，验证实验结论，大大节省了实验讲解和操作的时间，减少了故障率，提高了准确率。在较短的时间内可以获得大量的数据信息，让波形、数据等实验现象一目了然，提高了学生的理论研究的水平和实际操作能力。二、实验案例分析实验1：完成用伏安法测电阻的电路连接，设置电压表和电流表的内阻大小，总结安培表内、外接法对实验误差的影响，并进行误差分析，得出实验结论。（1）进行真实实验前，在软件平台上按以

4、下图a和图b，选择实验所需的器材，编辑电原理图。图a图b（2）采集数据，调节R1，读出6组U、I值，填入下表中，并会对实验结果进行误差分析。接法R真/Ω次数读数123456Ω相对误差电流表外接法1U/V0.2400.2620.3540.4190.5130.67510%I/A0.2400.2620.3540.4190.5130.675Rn=U/I1111111.2kU/V1.1943.5545.8918.21811.71623.9781.073k10.6%I/mA1.1143.3175.1997.6700.011

5、0.022Rn/kΩ1.07210.711.0711.0711.0651.089电流表内接法1U/V0.3560.4880.5330.5780.6260.6792100%I/A0.1780.2440.2670.2890.3130.339Rn/Ω2222221.2kU/V1.1955.89711.72717.69120.16024.001.195k0.42%I/mA0.9954.9109.6740.0150.0170.020Rn/kΩ1.2011.201.2011.1791.1851.200（3）真实实验连线与采

6、集数据，对比分析。（4）比较仿真实验和真实实验的数据得出如下结论：电压表和电流表内阻对测量结果有影响，为了减小测量误差：①当待测电阻远小于电压表内阻时，应采用电流表外接法；②当待测电阻远大于安培表内阻时，应采用电流表内接法进行测量。实验2：研究线性元件电阻和非线性元件晶体二极管的V—A特性曲线。（1）在软件平台上按图c选择阻值为25Ω的电阻与直流电源（0-1A）组成闭合电路。启动仿真（Simulate）菜单中分析（Analyses）下的直流扫描仪分析（DCSweep）命令，出现直流输出变量对话框，在信号源（So

7、urce）选择电流源(iil),开始值（startValue）设为0A，终止值（StopValue）为1A,增加量（Increment）为0.1A，在输出变量（OutputVariables）页选取节点1为输出变量，点击Add，再点击仿真（Simulate）按钮，可描绘出如图d所示的电阻伏安特性曲线。图c图d（2）在软件平台上，将晶体二极管1BH62（可设置最大工作电流，反向耐压值，工作频率等）与电源（电源电动势设为1V）组成闭合电路，按上述操作方法（信号源选择-VVl#branch），即可描绘出如图f所示的晶

8、体二极管伏安特性曲线。图e图f（3）结论：线性元件电阻R几乎不随温度变化而变化（室温条件下）；半导体元件晶体二极管具有单向导电性，正向电阻随I的增大而减小，反向电阻随U的增大而减小。实验3：门电路实验设计及真值表的填写。利用门电路元件及高低电平指示灯、示波器，可以解决教学过程中的重点、难点问题。以或非门（电路如图g）为例,通过开关A,B通断组合,通过观察高低电平指示灯,指示灯亮为1（高