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时间:2017-12-29
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1、《用多用表探测黑箱内元件》教学探析 《用多用表探测黑箱内元件》是高中物理的重要实验。在历年高考中都有所体现,考生在这种题型上的得分率不高,其主要原因是考生对电学实验掌握不牢,对实验设计的一般步骤不熟悉。本文对此实验的教学谈谈个人观点。笔者在教学中发现,很多学生长期以来,在电路分析和计算方面基础薄弱,对多用表的原理不了解;做实验时就是去实验室玩玩而已,没有明确实验目的,运用时无法找到切入点。为了让学生理解掌握好该实验的原理,并做好实验,笔者认为应从以下几个方面入手。一、理论上为学生打好基础首先要让学生掌握好电路方面的基础知识,如电源、电流、电压、电阻、功率、电容
2、、电感等基本概念;然后让学生掌握部分电路和闭合电路欧姆定律,串联、并联、混联电路的特点和基本计算方法。如果这些基础知识掌握好了,探测黑箱内元件的问题就好办了。二、理解表的原理,掌握使用方法(1)要让学生知道多用电表是可以测电压、电流、电阻的电学仪器,通过选择开关切换成不同功能的电表,让学生认识多用表的表盘,并懂得读数。(2)多用表的“+”、“-”插孔对应插红、黑表笔,表内电流“红进黑出”。4三、让学生掌握常见电子元件的特点和测量方法一般来说,中学要求掌握的常见器材是电阻器、二极管和电容器。(1)电阻器的作用有分流、限流、分压等。用指针式万用表判定电阻的好坏:首先
3、选择测量挡位,再将倍率挡旋钮置于适当的挡位,对万用表电阻调零,测量待测电阻,结束后选择开关打回OFF挡。(2)电容器的作用:隔直流、充放电、储能等。采用万用表R×1k挡,检测前,先将电解电容的两根引脚相碰,以便放掉电容内残余的电荷。当表笔刚接通时,表针向右偏转一个角度,然后表针缓慢地向左回转,最后表针停下。表针停下来所指示的阻值为该电容的漏电电阻,此阻值愈大愈好,最好应接近无穷大。(3)半导体二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,电阻很小,而在反向电压作用下电阻极大或无穷大。用万用表(指针式)判断半导体二极管的极性:通常选用万用表的欧姆挡(R×
4、100或R×1k),然后用万用表的两表笔分别接到二极管的两极上。当二极管导通时,测得阻值较小(一般几十欧姆至几千欧姆之间),这时黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极。当测得阻值很大(一般为几百至几千欧姆)时,黑表笔接的是二极管的负极,红表笔接的是二极管的正极。四、实践演练4(1)强化实验步骤:先用万用表的电压挡检测黑箱内有无电源,如果无电源,再用欧姆挡检测其他电学元件,猜测电路结构。(2)教师设计一定的实验,在实验室里指导学生做好该实验,使学生理论和实践相结合,进而提高学生的实验能力。(3)精选一些相应的练习,让学生通过练习,逐步养成科学分析的习惯
5、。例题:(2012·全国理综22题)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接线柱1、2、3(如图1所示)。用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω,1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。图1(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式;(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为Ω。解析:(1)由于箱内只有电阻,所以用串并联知识就可以了。先判断阻值最大的1、3支路结构,然后再判断2、3支路结构,最后判断1、2支路之间的结构就可以得出如下图所示电路。图2(2)根据题述的测量值,4个电阻的阻值
6、均为1Ω。如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻根据电阻的串并联公式,计算得R=0.6Ω。4笔者在教学实践中发现,按照上述思路去教学,效果较好,许多原来电学基础薄弱的学生都能找回信心,认真学习,这些学生对物理的兴趣也越来越浓了,物理教学质量也提高了。(责任编辑易志毅)4
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