山東省聊城市第一中學 山東 聊城 252000
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電子電路知識中主要有五大需要了解的元器件:二極管,電感,電容,單組以及集成電路等,在高中物理知識里有對這些元器件的知識點進行補充 。高中物理學習的過程中需要學習大量的電路知識,很全面的講到了物理中需要使用到的電路知識,其中電子電路屬于多種電路組合而成的單元電路,所以致使高中物理知識和電子電路之間有著很密切的聯系,本章節就對此進行闡述。
在學習物理的過程中繪制電路圖是一項重要的內容,電子電路作為一個完整的回路,相比高中物理中的電路而言相對于更加的復雜,在繪制中涉及到很多的參數,而且要進行分析,對設計者來講是極大的考驗,但是不管是比較復雜的電子電路還是高中的物理點了,在設計電路圖的過程中都要先對相關的任務進行確定,然后在選擇合適的方案。兩者中最主要的差別是在設計電子電路的過程中需要對電子電路中的每個部分的進行單獨的設計,合理的設計出參數以及選擇合適的元器件,然后再把每個部分鏈接。在繪制電子電路圖的過程中也要遵循高中物理的相關原則:第一是要進行合理的布局,把各元器件進行合理的排布,圖片清晰,便于觀看。第二是要對信號的流向進行確定,通常都要從輸入端和信號源開始畫,從左到右,從上到下的方向依次進行各單元電路的繪制。第三是繪制過程中使用的圖形和符號要符合標準,并進行標識。第四是鏈接的線路要畫成直線,不要發生交叉的現象,因此在高中電路圖繪制的過程中學好電子電路的相關知識十很重要。
電路連接的過程中需要根據具體的情況來連接,選擇合適的方式。其中需要使用到很多高中的物理知識,在高中學習物理中我們有學習到,閉合電路中有串聯和并聯兩種方式,很多的電器中會因為連接方法的不一樣而對電流和電壓進行了改變,致使工作效率發生變化。通常情況下在高中物理中我們對沒有對電源中的內阻給以關注,通過歐姆定律對要使用的串并聯電路進行了簡單的選擇應用,可是電子電路是相對于復雜的,其中需要考慮到的內容比較多,在電子電路設計中物理電路作為基礎起著至關重要的作用,把每個單元電路連接在一起,合理的參考電器在使用過程中所產生的電流以及電壓,從而設計出最為合理的連接方法。
設計電子電路前需要先對電路中所使用到的元器件的參數進行有效的整理,例如,電路中每個元器件所能承載的電流量,對電壓以及電阻進行測量,在高中物理中通常會使用歐姆定理來計算,理論上電源以及電源的內阻可以忽略。但是在實際設計時還是需要對參數進行測試計算,例如電源,通常電子電路中的電源可以分為電壓電源以及電流電源,負載電壓由直流電源提供,普通的直流電源可以時沒有內阻的電池,不管負載電阻的大小,直流電壓源都能夠輸出恒定的負載電壓。在直流電源中不管負載電阻如何產生的電流都是恒定的,內阻比較大的電池實際上就是一個直流電源,比較小的負載電阻對起負載電流產生不了多大的影響。
在學習電路知識時,需要每個學生都在學習的過程中不斷的總結新的學習方法,一下我結合自身的經驗總結了四點:(1)一切學習中教材是最基本的,是老師進行教學,學生進行學習的基礎,所以在總體的學習中首先要從教材下手,充分的熟悉教材,在學習的過程中不能夠全部的依賴于老師的講解,從而忽略了對教材的使用,有很多很重要的內容在教材中都有所講解,老師在講解的過程中有可能會對此講解的比較粗略,出現了疏漏,所以在學習電路知識的過程中需要對教材充分的熟悉,自己做好學習筆記,把書中的重點內容畫出來,梳理和電路相關的知識。(2)對課本中的概念做好理解,物理屬于理論性的學課,通常老師在講解的過程中對概念的講解比較粗略,很多同學在理解的過程中比較的含糊。例如串聯和并聯的概念是很重要的,所以需要對概念有一個比較透徹的理解,然后進行靈活的運用。(3)在學習中遇到不懂的問題就要問,學習電路知識遇到不會的部分要勇于向老師或者是同學請教,而不能自己盲目的找一些參考書籍。(4)經常性的總結,在學習時不斷的優化自己的學習方法,總結一些答題的技巧,對比較重要的知識點進行梳理,及時發現自己的不足。
高中的學生都有經過長時間的學習,所以在解題的方法上都有形成一些屬于自己的解題思路,例如在審題的過程中,要充分的利用腦子里所記憶的知識點,對相關題目準確的切入,并開始答題,答題完成后并再返回檢查一遍。在高中物理電路解題中,通常都要根據題干畫出相關的電路圖,然后再把條件標注在已經畫好的電路圖上,這樣在答題的過程中就會非常的清晰。
在上面闡述了解決高中物理電路知識問題常常要選擇電路圖或者畫出電路圖,這和解決數學問題中“數形結合”的思路基本相似。物理電路知識考察中,元件的伏安特性曲線和U-I圖像、電源電動勢和內阻測定、閉合電路中常見的功率等等都是比較高頻率的數形結合題型,要求學生在掌握相應知識點的同時,能夠培養數形結合的解題思路。
理科性質的學科相比文科來說,考察的問題比較靈活。相對于普通的物理習題來說,含有電容器的電路問題解答起來比較困難,但同樣有解題思路。例如:在甲乙兩點的電動勢為4V,電阻R、R1、R2的數均為4Ω,內電阻為1Ω的直流電源,電容器的電容為30μF,電流表的內阻不計,計算電容器中的電量。