物理知識在電子電路的運用

時間:2022-11-05 09:48:00

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物理知識在電子電路的運用

摘要:針對教育改革的不斷進(jìn)步,結(jié)合目前在高中學(xué)習(xí)的物理基礎(chǔ)理論知識和實驗操作,探討高中物理知識在電子電路中的簡單應(yīng)用。旨在促進(jìn)高中同學(xué)對物理知識的學(xué)習(xí)興趣,為以后電子、機電、測控類專業(yè)的深入學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:物理知識;電子電路;應(yīng)用

1引言

電路知識是高中物理考核的一個重要知識單元。通過學(xué)習(xí)高中物理知識,可以理解和解釋生活中的實際問題[1,2],高中物理知識也是后續(xù)大學(xué)電子、機電、測控類等相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。在加強基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)的同時,也要去關(guān)注一些自己感興趣的學(xué)科在大學(xué)里面的后續(xù)應(yīng)用情況,時間條件成熟的時候去進(jìn)行一些實踐技能的訓(xùn)練和學(xué)習(xí),有利于選擇學(xué)校和專業(yè)。高中的物理理論學(xué)習(xí)占據(jù)大量時間,可以利用暑期去體驗一些科技特訓(xùn)營項目,結(jié)合學(xué)校實驗室提供的實驗操作訓(xùn)練,提升動手能力,為基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)尋得一盞明燈。

2青少年科技特訓(xùn)項目

青少年科技特訓(xùn)營以“了解工程、體會動手、高端引領(lǐng)、激發(fā)求知”為工程訓(xùn)練核心的訓(xùn)練理念,依托主辦大學(xué)機械、電氣、能源、材料等學(xué)科優(yōu)勢,借助現(xiàn)代化的教學(xué)手段,積極探索和構(gòu)建“創(chuàng)造性思維基于實踐始于問題”的實踐能力提升的方法體系。探索準(zhǔn)大學(xué)生們與名師、優(yōu)秀學(xué)子面對面交流,研討如何做好學(xué)業(yè)與職業(yè)發(fā)展規(guī)劃、如何培養(yǎng)自身的綜合能力、如何掌握發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方式方法等各種主題。在訓(xùn)練期間,在實驗室親自動手,實施了一些實操項目。

3物理知識在電子電路中運用的意義

(1)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。物理知識豐富有趣,尤其是高中物理知識。高中物理知識層次略高于初中,又不是過于深奧,是物理知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)階段,能夠在日常生活中隨時接觸到。因此,在電子電路中運用高中物理知識,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,同時,能夠增強高中生學(xué)習(xí)的成就感與滿足感,讓高中生感受到學(xué)以致用,從而激發(fā)學(xué)習(xí)物理學(xué)科的強烈動機,提高成績,實現(xiàn)基礎(chǔ)物理知識的進(jìn)一步夯實。(2)為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。高中物理知識是整個物理知識體系的基礎(chǔ),一部分學(xué)生畢業(yè)后會在大學(xué)階段選擇電子類相關(guān)專業(yè),對于這類學(xué)生來講,高中物理知識是以后學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),由于更高階段的物理知識學(xué)習(xí)更加傾向于某一領(lǐng)域,因此,良好的物理學(xué)基礎(chǔ)知識就顯得尤為重要。此外,高中物理知識與生活息息相關(guān),在以后的日常生活中也會時常遇到,對于提高學(xué)生物理知識水平,增強綜合素質(zhì)都具有重要的現(xiàn)實意義。

4物理知識在電子電路中的運用

在實驗操作特訓(xùn)中,接觸了和物理知識接觸緊密的電子項目學(xué)習(xí),參與了電子收音機和電子音箱的制作,了解了電子產(chǎn)品的設(shè)計,生產(chǎn)、管理、售后等相關(guān)流程。電子電路是傳統(tǒng)物理電路的革新,但在一些基礎(chǔ)電路知識方面還是要依賴于基本電學(xué)常識。高中物理知識是電子電路發(fā)展的基礎(chǔ),也是大規(guī)模電子電路連接安全使用的基礎(chǔ)。(1)電子電路圖的設(shè)計。當(dāng)今時代,無論是工業(yè)用電是還家庭生活用電,由于社會的發(fā)展,科技的進(jìn)步,用電器種類增多,用電量也越來越大,這就導(dǎo)致電子電路設(shè)計圖也日趨復(fù)雜。既要保證用電器的正常供電,又要確保電路穩(wěn)定安全,需要對電子電路知識加深認(rèn)識。通過對電子相關(guān)知識的學(xué)習(xí),了解到設(shè)計電子電路PCB板,要建立在識元件,懂電路圖的基礎(chǔ)上,利用Protel等軟件加以設(shè)計。(2)串并聯(lián)與混連方式的選擇。串并聯(lián)和混連是高中物理知識中電學(xué)部分重要的內(nèi)容,也要求學(xué)生深入理解和掌握的,尤其是掌握串并聯(lián)與混連的特點,并根據(jù)相關(guān)電路分析進(jìn)行計算。人們在實際電路設(shè)計中,要充分考慮線路連接方式,從整體電路的設(shè)計到單元電路,同時考量電壓與電路回路的穩(wěn)定與安全,整體估量電路的合理性和安全性。通常來講,在電源充足的情況下,一般選擇串聯(lián),而在電壓不穩(wěn)定或者電源供給不充分的情況下,要選擇并聯(lián)電路,以確保用電器的穩(wěn)定和安全。而混連電路是日常電路連接中最常見的一種連接方式,是為了更合理的控制電壓,分擔(dān)用電器負(fù)擔(dān),延長用電器使用壽命,確保電路安全。(3)電子產(chǎn)品的制作。在實操訓(xùn)練期間,根據(jù)電子項目實施要求,先學(xué)會看電路原理圖,識別原理圖中的電子元器件,進(jìn)一步加深對電路的認(rèn)識。然后熟悉多種焊接工具,最后按照原理電路圖制作成實訓(xùn)電路板。而能進(jìn)行元器件的識別和選用也是需要具備一些電學(xué)的基礎(chǔ)知識。(4)電路故障檢測與排除。學(xué)會解決和判斷日常電路出現(xiàn)的一些問題,例如短路等家庭電路中出現(xiàn)問題,并且要求學(xué)生能夠使用萬能表等設(shè)備檢測電路中存在的問題,并排除故障。電子電路的發(fā)展基于傳統(tǒng)物理基礎(chǔ)知識。實際生活中常常有因為元器件選型不合適、電路板焊接不正確或供電電壓不符合要求等原因影響電子產(chǎn)品的使用壽命。面對電子電路故障,通過高中電學(xué)電路知識進(jìn)行解決,首先通過萬能表測量電路兩端電壓,并通過相關(guān)實驗和設(shè)備驗證故障點,在確定故障發(fā)生位置后,進(jìn)行故障的排除。電子電路故障的檢測與排除與高中物理電路故障檢排方法相同,其目的都是在于保證電路安全穩(wěn)定,確保用電安全。(5)新型電子材料的選擇和應(yīng)用。高中物理知識中,對新材料和電路元件的知識也有介紹,這些新型材料在電子電路中的應(yīng)用也是需要了解并掌握的。電子電路不同于傳統(tǒng)物理電路,電子電路作為新興科技領(lǐng)域的電路類型,其功能整體上是要優(yōu)于傳統(tǒng)物理電路的,對于用電器安全和電路的保護(hù)作用是非常巨大的,而新材料的運用能夠讓電子電路在功能和性能穩(wěn)定性上錦上添花,讓電路更好地服務(wù)于人們的生產(chǎn)生活。同時,新型材料的運用還能夠減少不必要的資源浪費,傳統(tǒng)物理電路材料會將產(chǎn)生的熱能大量損失,并減少傳輸導(dǎo)線的使用壽命,而新型材料和電子電路的應(yīng)用讓這些問題迎刃而解,從而保證電路更加穩(wěn)定安全和節(jié)能,為人們生產(chǎn)生活提供更多保障,讓有限的資源滿足人們更多的需求。

5結(jié)語

電子電路是時展的產(chǎn)物,無論是在用電穩(wěn)定還是用電安全上都具有傳統(tǒng)物理電路無法比擬的優(yōu)勢,這也是目前為止電子電路作為功能性最強電路的關(guān)鍵所在。電子電路以其自身的優(yōu)勢為當(dāng)前社會人們生產(chǎn)生活提供了極大的便利與安全可靠性。高中物理知識是了解和掌握電子電路的基礎(chǔ)。明晰高中物理知識在電子電路中的應(yīng)用形式,學(xué)會日常電子電路故障排查和解決是當(dāng)前高中生應(yīng)該掌握的知識和技能,也是學(xué)生未來學(xué)習(xí)電子電路專業(yè)知識的重要基礎(chǔ)和必備能力。

參考文獻(xiàn)

[1]李玥萱.淺析高中物理知識在電子電路中的應(yīng)用[J].計算機產(chǎn)品與流通,2017(09):178.

[2]孫祖童.論電子電路涉及的高中物理知識[J].數(shù)碼世界,2017(11):265.

作者:郭弘毅 單位:湖北省咸寧高級中學(xué)