电学基本实验实验报告

2024-10-20

电学基本实验实验报告(共10篇)

电学基本实验实验报告 篇1

初中物理电学实验的基本操作

基础性

9.(1)用电流表测电流

【实验目的】用电流表测电流

【实验器材】电源、电键、小灯泡、电流表、若干导线等

【实验步骤】

1.将电源、电键、小灯泡、电流表串联起来,连接过程中电键处于断开状态。

2.电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出。在未知电流大小时,电流表选择 0~3A 量程。

3.闭合电键,观察电流表的示数,确认是否需要改变电流表的量程,然后记下电流的示数。

【实验结论】如图所示,电流表的示数为 0.5 A。

(2)用电压表测电压

【实验目的】用电压表测电压

【实验器材】电源、电键、小灯泡、电压表、若干导线等

【实验步骤】

1.将电源、电键、小灯泡连接在电路中,连接过程中电键处于断开状态。

2.将电压表与小灯泡并联连接,在连接过程中,电压表的正接线柱靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极,在未知电压大小时,电压表选择0~15V 量程。

3.闭合电键,观察电压表的示数,确认是否需要改变电压表的量程,然后记下电压的示数。

【实验结论】如图所示,电压表的示数为 2.5 V。

10. 用滑动变阻器改变电路中的电流

【实验目的】练习使用滑动变阻器改变电路中的电流强度。

【实验器材】滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关、电池组、导线若干

【实验原理】通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流强度。

测定性

11.用电流表、电压表测电阻(伏安法测电阻)

【实验目的】用电流表、电压表测电阻

【实验器材】电源、电键、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线等。

【实验原理】R=U/I

【实验步骤】

1.如图所示连接电路,电键处于断开状态,滑动变阻器连入电路中的电阻处于最大值。

2.移动滑片到三个不同位置,记下相应的电流表示数和电压表示数。

3.根据公式计算三次的电阻,最后通过求平均值得到待测电阻的阻值。

滑动变阻器在实验中作用:多次测量,求平均值,减小误差。

12. 测定小灯泡电功率

【实验目的】测定小灯泡的电功率

【实验器材】电源、小灯泡、电键、电压表、电流表、滑动变阻器、若干导线等。

【实验原理】P=UI

【实验步骤】

1.记下小灯泡的额定电压,额定电流。

2.如图所示连接电路,电键处于断开状态,滑动变阻器连入电路中的电阻处于最大值,电源电压要大于小灯泡的额定电压。

3.移动滑片,使得电压表的示数等于小灯泡的额定电压,观察小灯泡的发光情况,记下此时的电流表示数,根据公式计算出小灯泡的额定功率。

4.改变滑片的位置,使得电压表的示数分别大于或小于小灯泡的额定电压,记下相应的电流值并计算出相应的电功率,并观察记录小灯的发光情况。

滑动变阻器在电路中的作用是:分担一部分电压,从而改变小灯两端的电压和通过小灯的电流。

探究性

13.探究导体中电流与电压的关系

【实验目的】探究导体电流与电压的关系

【实验器材】若干节干电池、电键、电压表、电流表、两个不同导体、若干导线等。

【实验步骤】

1.如图所示连接电路,将导体甲连入 M、N两点,电键处于断开状态。

2.闭合电键,记下相应的电流表示数和电压表示数。

3.改变电池的节数,再记下两组不同电压下对应的电流值。

4.用乙导体换甲导体,重复上述实验。

5.本实验进行多次实验的目的是多次试验,得出普遍的物理规律。

【实验结论】

1.同一导体,电流与电压成正比。

2.同一导体,电压和电流的比值为定值。

3.不同导体,电压和电流的比值不同。

滑动变阻器在实验“探究电流与电阻的关系”中作用:控制电阻两端电压不变。

初中物理电路及特点记忆顺口溜

摩擦起电本领大,电子转移有变化;吸引排斥验电器,静电放电要注意

毛皮摩擦橡胶棒,棒上负电比较强;丝绸摩擦玻璃棒,丝负玻正等电量

定向移动成电流,电流方向有规定;电源外部正到负;自由电子是倒流。

容易导电是导体,不易导电是绝缘;绝缘自由电荷少,防止漏电和触电;

学电路前画元件,认真规范是关键;整个图形是长框,元件均匀摆四方;

拐角之处留空白,这样标准显出来;通路断路和短路,最后一路烧电源。

基本电路串并联,分清特点是关键;串联就是一条路,正极出发负极回;

一灯烧毁全路断,一个开关管全局;开关位置无影响,局部短路特殊用。

并联电路像河流,分了干路分支流,干路开关全控制,支路电器独立行。

串联等流电压分,并联分流电压等;串联灯亮电阻大,并联灯亮小电阻

电学基本实验实验报告 篇2

多年来, 笔者根据初中物理课程标准和我省学业水平考试要求,围绕一基本电路图进行电学实验的复习,收到了事半功倍的效果。

一、通过基本电路图,建立“核心知识板块”

建立“核心知识板块”就是将涉及的概念、基础知识进行适当类比,提炼出重点、难点及考点并进行分类,使得繁杂凌乱的概念变得清晰有序,让复习有条不紊地进行。

分析基本的电路图(下图),不难发现基本电路图中涵盖了电学实验所涉及的基本知识点、考点:电流表涉及电流的知识点、电压表涉及电压的知识点、电阻R涉及定值电阻的知识点、滑动变阻器涉及变阻器的知识点,只要围绕这个基本的电路,就能构建电学实验的核心知识点的板块(如下表)。

从这个表格“模板”中,一方面能够理清学业水平考查的电学中的重点实验,从而掌握考点之间的内在逻辑关系,清晰的建构知识的整体框架,用全局视角审视电学知识,使学生的思维始终保持整体性和连贯性。另一方面能够让学生清楚地抓住复习的目的或目标, 在课前找出哪些问题尚不明白需要老师帮助,提高复习效率。

二、通过基本电路,全面复习初中电学实验

如右图所示的这个基本电路, 是整个物理实验的基础和灵魂,通过它能够把电学实验的知识点、能力考察呈线性展开。

1.按基本电路图 ,连接电学实验实物图 。

请你用笔画线代替导线,

(1)把图1中的器材连接成实验电路。 (连线不交叉)

(2)把图2中的实物电路连接完整。

(3)把图3实物电路连接完整。 ( 要求滑片向右移时灯变亮)

根据电路图连接实物图是初中电学中一项非常重要的实验技能,是学业水平考查的重点内容,通过这一基本电路图强调并复习了电流表、电压表的连接特点及“+”、“一”接线柱的接线位置,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大造成测量值的误差大, 同时避免了量程过小导致电流烧坏仪表的问题。通过实物图的连接,不仅培养了学生的实验技能,而且培养了学生的实验探索能力。

2.依据基本电路图 ,复 习电学实验 。

如右图所示的实验电路图。其中电源为两节新干电池, 定值电阻为10Ω,滑动变阻器上标有“10Ω2A”的字样:

(1) 为了“探究 电流跟电 压的关系 ”在连接电路的过程中:

1开关应该处于_____状态。

2接通电路前应将滑动变阻器的阻值调到___位置,实验中调节滑动变阻器的目的是___。

3实验时电压表应选用的量程为_______V,电流表应选用的量程为______A。

4下表是探究 “电流与电压关系” 时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到的初步结论是:_______。

(2)为“探究电流跟电阻的关系”把电源电压换为6V且保持不变, 增加了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。

1实验中多次改变R的阻值, 调节滑动变阻 器的滑片 , 使电压表 示数 ___记下电流表的示数 ,得到如图甲所示的电流I随电阻R变化的图像。

2由图像可以得出结论:电压一定时,_____。

3上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是______,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为_______V时,读出电流表的示数。

以上两个探究实验,一方面,可以让学生进一步复习和巩固电流表、电压表、滑动变阻器的知识点、考点,避免死记硬背。另一方面,通过实验可以让学生感受和体验:“探究型的实验”往往是根据实验的“探究问题部分”进行器材的选择、实验变量的控制、实验现象的分析, 最后根据问题得出实验的结论。从而让学生学会从物理现象和实验中归纳出一般性科学规律,并尝试应用获得的知识解决一些具体问题。

(3)根据基本电路图做“测量小灯泡的电阻”实验 。电源电压保持不变,小灯泡上标有“2.5V 0.3A”字样。

1这个实验的原理是根据___定律推出公式_____然后计算出Rx的阻值。

2连接好最后一根导线, 灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:

A.______________。 B.______________________。

3排除故障 后 ,电压表和电流表的示数如图乙所示, 电流表示数为________灯泡的电阻为___________Ω。

4实验中我们多次测量求平均值的目的是_________。

(4)根据基本电路图做“测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验。

1开关闭合 前 ,将滑动变 阻器的阻 值调到最 大是为______。

2检查电路 连接无误 后 , 闭合开关 发现灯泡 不亮 ,电压表有示 数 ,电流表无 示数 ,造成这种 故障的原 因可能是_______。

3排除故障后,测得数据如下表所示,完成表中空格,小灯泡的额定功率是_______W。

4测出功率后,又算出小灯泡在不同电压下的电阻值,发现电压升高时电阻变大,其主要原因是_________。

通过工具直接测量,还可以采用间接的方法进行测量,弄懂间接测量的实验原理,正确使用器材,掌握必要的实验技巧,再通过分析、推理得出正确结论,最后能够评估实验的得失,获取实验的经验值。此外,可以让学生在实验中学会查找实验中电路的故障问题,使知识得到补充和完善。更重要的是,通过观察实验现象,分析和解决问题,培养了学生的创造性思维能力,激发了学生的学习兴趣。

三、通过基本电路,训练学生的发散思维

通过基本电路图,可以对电学实验从多角度、多侧面、全方位提出多种方案,打破常规的思维定式,突破固有的认知结构。创新解题思路和解题方法,能提高悟性,变知识为智力、能力,真正达到举一反三、触类旁通的思维效果。

在解决“伏安法测电阻”的实验时,笔者在基本电路的基础上通过以下3个例题拓展和训练学生的思维能力。

1.现有下列实验器材 :一只已知阻值的定值电阻R0、两只电路图涉及的知识点电流表、电池、开关足量的导线。请你利用这些器材设计实验,0 - 3A(量程)~ 0. 1A(分度值)测出一只未知电阻Rx的阻值。要求:(1)画出实验电路图。 (2)读0 - 0. 6A(量程)~ 0. 02A(分度值)用已知量和测量量表示Rx。教师引导学生从伏安法测电阻的数原理入手推出:

电流可以用电流表测量,电压没有测量工具怎么办? 为什么给一个R0,如何把它跟电压联系起来 ,因此想到U0=I0R0,又如何让Ux=U0,得出此电路为并联电路Ix、I0用电流表测出。如此分析既能分析出实验电路是串联还是并联,又能表示出Rx的测量量,还能根据测量量推理出实验步骤。

2.如果1实验中的电流表换成电压表又该如何解决(1)、(2)小问 (解决方案如上一问, 可让学生自己结合上面的推导完成,并画出电路图)。

3.如果1实验中的R0换成一个变阻箱又该如何解决(1)、(2)小问(解决方案同上)。

通过这3个例题让学生由表及里地分析了单表测量、等效替代法测电阻的考点,培养了演绎推理和归纳推理的能力,同时利用一题多变、一题多解培养创造性的求异思维能力,拓宽思路,使学生的思维更灵活、敏捷,提高其发散思维能力。

四、以基本电路图为主线,赏析中考试题摇用

(2014·云南 )22. 如图13是“伏安 法测电阻 ”的实验 装置(待测电阻阻值不小于10Ω)。

(1)请用笔画线代替导线补充完成图13中的实物电路连线次数U/ VI/ AP/ W亮暗(要求导线不能交叉,滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大)。

(2)某次测量时电流表的示数为0.2A,电压表示数如图14所示,则待测电阻值为______Ω。

为减小误差, 可用______改变待测电阻两端的电压来0. 96较亮进行多次测量求平均值。

(3)将上述实验中的电阻换成小灯泡 ,用同样的方法测小灯泡的电阻,数据记录如下表:

分析表中数据可知,小灯泡两端电压越低,小灯泡的电阻越___,原因是_______。

解析:(1)电源是两节干电池,所以电源电压是3V,电压表应选取0~3V量程;电路中最大电流I=U/R=0.3A,电流表应选取0~0.6A量程 ;

(2)电压表的选取0~3V量程 ,最小分度 值为0.1V,读数为2.2V, 由I=U/R得 ,R=U/I=2.2V/0.2A=11Ω;

(3) 分析表中的5组数据可知 ,电压变小 时 ,电流随之变小,灯泡电阻就会变小,这是因为电流变小灯泡亮度减弱,钨丝温度下降,钨丝受温度影响所致,温度越低,钨丝电阻越小。答案:滑动变阻器;小;灯丝电阻受温度影响。

本试题属中难题。围绕基本电路图中涉及的电流表、电压表、滑动变阻器这几个器材,既对器材的连接要求,测量工具的读数,以及电流、电压、电阻的知识点进行了考查,特别是电流表要与所测的用电器“串联”、电压表要与所测的用电器“并联”、滑动变阻器要“一上一下”连接;又通过基本电路图让学生会使用电流表和电压表测电阻。另外,考查了学生在实验中围绕实验要求选择科学的探究方法及选择合适的实验器材进行实验操作,会用科学术语、简单的图表等描述实验结果。

电学基本实验实验报告 篇3

关键词:高考;电学;实验设计;教学策略

中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1003-61

48(2007)7(S)-0056-3

纵观近几年的高考试题可知,电学设计性实验是最为常见的题型。其特点:均为课本实验的拓展与变式,均需要对电路的基本原理和规律进行思考与设计,弱化了直接用公式或模型,强化实验设计中的原理意识。如何让学生能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,提高学生掌握知识的水平和实验设计能力,是复习教学中有待解决的重要问题。本文以测定电源电动势和内阻为例,谈谈传统高三实验复习的一些误区及突破电学实验设计难点的教学策略。

1 对实验复习教学误区的审视

从目前的情况来讲,对高考命题方向、内容的把握其实并不难,难在如何高效地解决教学中的实际问题,如何切实提高学生的掌握水平和解决问题能力。对此,首先要反思实验复习中一些实际做法。在新课程背景下,目前还有不少教师对实验复习保持着陈旧的做法,存在不少误区,具体表现如下:

1.1 教学过于简单化倾向

实验复习往往为了省时间赶进度,热衷于多练题,简单采取逐个复习课本实验,教师讲清实验原理、器械选择、操作步骤、注意事项等,学生进行记忆、理解,接着做习题的方式。缺乏整合、联系、体验,导致学生的理解简单片面,只见树木、不见森林,妨碍了在具体问题中的广泛而灵活的迁移。

1.2 照本宣科,造成学生思维定势

把课本知识当成定论,把课本提供的方案当成唯一正确的方案。如用伏特表、安培表测定电源电动势和内阻实验中,对课本实验方案没作解释、质疑,只让学生被动接受。使学生知其然而不知其所以然,停留于教条式掌握、简单套用。

1.3 重结论,轻设计过程、轻体验

传统教学认为熟能生巧,从而进行反复训练。在实验练习分析中往往想当然地认为,只要告诉学生答案就能一点即破,以自己的思维代替学生的思维,忽视让学生经历实验设计的判断、评价过程。

2 突破电学实验设计的策略

新课程重视过程与方法,在过程中感悟,从而构建对事物的个人看法,鼓励学生独立思考,培养创新精神和实践能力。这些也应该是我们实验复习教学的基本理念、基本办法。复习中应引导学生自主建构知识,积极参与实验电路设计、系统误差分析,在具体实验设计中揭示思维过程,提高实验设计的探究能力。

2.1 引导学生自主建构知识,促进原理、方法迁移

电学实验设计过程是综合运用电路知识的过程,教学应重视对知识系统的构建,充分注意知识的完整性、系统性和综合性。在实验复习中,应让学生独立地对课本电学实验所涉及到的概念、原理进行初步归纳总结,比较不同实验之间在知识、方法上的联系、区别,做到整体把握。在此基础上,探究具体实验中可用的原理、方法,促进原理、方法迁移。如测定电源电动势和内阻实验,基本原理为闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串并联电路等,是这些知识的综合应用。

2.2 引导学生积极参与实验设计,培养学生实验设计探究能力

诱导学生运用学过的物理知识,变换思维角度,进行多途径、多方向、多侧面思考,从而设计出尽可能多、尽可能新的实验方案,这是提升学生实验规划、设计能力的一条重要途径。如要求学生利用常用的仪器与仪表设计几种“测定电源电动势及内阻”的实验方案,说明实验原理和方法,并画出电路图。学生在经过思考、讨论之后,能设计出如下几种实验方案:

方案一 如图1所示,当R变化时,由电压表和电流表可读出电压和电流的数值。由闭合电路欧姆定律列出方程组:

方案二 如图2所示,其原理和结论同方案一。

方案三 如图3所示,电路中R1、R2的阻值给定。实验时分分别测量电键S连接R1和R2时的电流I1和I2则有:

解以上方程得:

方案四 如图4,电路中R1、R2的阻值给定。实验时分别测量电键S连接R1和R2时的电流V1和V2则有:

2.3 重视系统误差分析,拓宽实验设计思路,培养创新能力

实际测量中由于电表本身内阻影响,不同测量方案带来误差原因、效果不同。学习中如缺乏对实验的系统误差分析,会导致对实验方案优劣不能判断,只能束缚于课本知识,造成思维定势。

在上述方案一中,由于电压表的实际分流作用,引起实验误差。以I真=I+URV,代换闭合电路欧姆定律中的I,解得:

在方案二中,由于电流表的分压作用,引起误差。以U真=U+IRA代换闭合电路欧姆定律中的U,解得:

由上述误差分析可知,为了减小误差,如满足RVr,采用方案一;如满足rRA,则采用方案二较为合理。一般情况由于电源的内阻满足RVr,而RA≈r,应采用方案一(这就是课本中所采用的原因)。但笔者认为,如果安培表的内阻已知,则采用方案二更为合理。方案三误差分析同方案二,方案四误差分析同方案一。通过误差分析让学生拓展思路,激发学生的学习兴趣,发展学生的创新能力,改变过去按教科书上电路“依葫芦画瓢”的情况。

2.4 重视应用中评价、判断,揭示设计的思维过程,提高实践能力

在学生掌握基本概念、原理,形成基本技能基础上,引导学生在各种变化的情景中应用知识,解决问题。组织学生展开充分讨论,透视学生的理解,洞察学生的思考方式,揭示实验设计的思维过程,形成深层次理解。

例 测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)。器材:量程3V的理想电压表V,量程0.8A的电流表A(具有一定内阻)。固定电阻R=4Ω,滑线变阻器R,电键K,导线若干。

①画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。

②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可以求出E=______,r=______。(用I1、I2、U1、U2及R表示)

解本题时首先想到的是上述设计方案一(同课本),但电压表的量程只有3V,而电源电动势约为4.5V,故不能直接用电压表测量电源的路端电压,在此处学生碰到困难。这时,教师不能直接提供答案,而应该引导学生打破思维定势,从多角度出发,设计出各种可能的方案。学生常见方案如图5-图8所示。接着让学生从精确性、安全性、可操作性进行判断、评价,充分暴露、展现学生的思维过程,最后在集体讨论下确定最佳方案。答案如下:

①实验电路原理图8所示。

②根据U1=E-I1(r+R),

总之,电学设计性实验已成为高考实验考核的主要内容之一,高三物理实验复习教学,应在新课程理念指导下,重视学生学习中的思维过程,提高学生的科学素养,才能做到事半功倍。

参考文献:

[1]张健伟.孙燕青.建构性学习.上海教育出版社.2005.6

[2]陈才兴.对2005年高考实验题的分析和思考.中学物理教学参考.2005.8

(栏目编辑王柏庐)

中考物理电学实验总结分析 篇4

1.如图把小球从O点沿水平滑杆拉到A点,放开后小球在O点两侧 来回振动。对小球振动的快慢,小明提出了如下猜想:

A.小球振动的快慢与它被拉离O点的距离x有关;B.小球振动的快慢与它的质量m有关。

(1)现有固定支架、弹簧、质量不同的小球、天平、刻度尺等器材,为完成本实验,还需要的器材是____秒表____。

(2)小明实验探究的部分数据记录如下:

表格中的实验数据是验证猜想___B___时记录的。(选填“A”或“B”)

(3)分析表格中的数据,可得出结论:__在拉离距离相同的情况下,质量越大小球振动越慢__。

2.为了探究影响固体热膨胀的因素,某科技小组用铝棒进行相关实验,实验数据如下表:

(1)

分析实验序号1、2、3的实验数据可得出结论:升高相同温度时,铝棒的伸长量与它的___原长___成正比;

(2)为了探究铝棒的伸长量与升高的温度有什么关系,应该选择实验序号__1、4、5__的三组实验数据进行分析;

(3)根据你的分析结论,可计算出实验序号6的伸长量

△L=__2__mm。

(1)相同量确认(2)相同量确认(3)数学归纳法

3.逸舟和他的同学在探究电流与电阻的关系时,用到如下 器材:电源1个,电流表、电压表各1只,定值电阻若干个,滑动变阻 器1只,开关1个,导线若干。设计的电路如图18所示。

(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到__b__端。实验过程中应 通过调整滑动变阻器,使__电阻两端电压__保持不变。(控制变量)(2)下面是他们获取的部分实验数据,请根据数据在坐标系上描点并连成光滑的曲线。

1(3)如果实验过程电压表示数突然变为0,而电流表示数不变,则发生断路的是__电压表(电流不变电路没问题)__;如果电流表示数变为0,而电压表示数突然增大,则发生断路的是__电阻R1__。(4)若粗心的逸舟少领了一只电压表,多领了一只电流表,请在方框内设计一个电路图,使这个实验仍然可以进行。

将电流表+电阻改装成电压表(自造电压表)

(5)为测量阻值约10Ω的电阻,小龙设计并连接了如图电路,所使用的电源为两节干电池。请指出他在电路设计和连接上存在的两个问题:

①不能多次测量减少误差②电流表(或电压表接线柱问题)

思维角度:安全性、普遍性、减少误差、条件控制

4.某兴趣小组利用图示电路进行如下的实验研究。

S3,闭合S1、S2,调节滑动变阻器,得到上面表中四组数据。根据表中的数据,可计算(1)断开

电阻R =_10__ Ω。(表格获取已知条件)(2)图象中获取已知条件

(2)断开S2,闭合S1、S3,调节滑动变阻器,测量灯泡L两端的电压和电流,根据测量数据绘制

成如图26的U—I关系图象。由图象分析,当电

压表示数为2 V时,灯泡L的电阻RL= __5__ Ω。

(3)闭合S1、S2和S3,调节滑动变阻器,当电压表示

数为2 V时,电流表的读数是__0.6_ A。

(4)根据图完成本实验的实物线路的连接(图中还有

4条未接)(3)电阻、灯并联,电流表测干路电流)

(5)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在____端(选

填“左”或“右”)。(由下接线端决定)

(6)实验过程中,滑动变阻器的滑片向右移动时灯丝将变_____(选填“亮”或“暗”)。

(7)若实验过程中电流表的读数突然变大,而电压表的读数为0,经检测电压表没有损坏,可能发生的故障是___灯(电阻或电压表)短路___。R=U/I=0说明短路(R=U/0I=0说明断路)

5.在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压6 V,小灯泡L的额定电压是2.5v,电阻大约l0Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R

2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图所示。

(1)应该选用的滑动变阻器是(选填“R1”或“R2”);

(2)电路正确连接后闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示

数,接下来应进行的操作是(填序号);(电路通,电流小,不亮)

A.更换小灯泡B检查电路是否断路

C.向左移动滑动变阻器滑片D.向右移动滑动变阻器滑片

(3)如图是根据实验数据绘成的U—I图象。根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是1(图上找)w.当滑动变阻器的滑片向

左移动时,小灯泡的电阻将变大;(图上找数据)

(4)继续移动滑片,小灯泡突然熄灭,此时电流表示数为0,而电压

表有示敷,那么发生的故障是灯断(或与灯座接触不良),此时电压表的示数是 6V。R=U/0I=0说明断路电压表读数也可能超出量程无法读数

6.如图是测量灯泡电功率的电路图。灯泡额定电压2.5 V,阻值约为10 Ω,电流表量程有0~0.6 A和0~3 A两档,电压表量程有0~3 V和0~15 V两档。P=UI(测量电阻实验原理是什么?I=U/R)(根据额定电压、额定电流)

本实验中电流表量程应选择0-0.6A档,电压表量程应选择0-3v档; 在连接电路时,开关应处于 开路 状态,在开关闭合前滑

动变阻器的滑片应移到处。(最大阻值处,远离下端)(电阻变小灯变亮)

完成实物图,要求使滑动变阻器滑片向左滑动,灯变亮。

⑸正确连接好电路,闭合开关后,出现如下情形,A.若实验过程中电流表的读数突然变大,而电压表的读数为0,经检测电压表没有损坏,可能发生的故障是灯(电压表)被短路;R=U/I=0说明短路

B.如果实验过程电压表示数突然变为0,而电流表示数不变,则故障发生的原因是电压表坏;(电流表示数不变说明电路正常,故电压表读数为0,电压表出问题)

C.如果电流表示数变为0,而电压表示数突然增大,灯不亮,则故障发生的原因是灯断(或与灯座接触不良。I=0R=U/0为无穷大说明断路

D.无论怎样调节滑动变阻器,灯泡亮度不变,且较暗,则可能是原因造成。(灯泡亮度不变滑动变阻器失去调节功能,会通但较暗,说明阻值较大,故可能接成定值电阻)

E.正确连接好电路,闭合开

关后,无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮。经排查电流表、电

压表均无故障,请根据下表所列

情况,判断故障原因:

I=0 U=0 说明断路(灯没问

题)且断在干路上,故:电流表、滑动变阻器、开关、电源都可能出问题

I=0 U不为零,故:灯断或接触不良;I不为零,U=0说明电压表被短路或坏了

排除故障后,闭合开关,某时刻观察到电压表的示数为2V,现要测量灯泡的额定功率,此时调节滑动变阻器的滑片P应向右滑动,使其电阻____(变大、变小),直至灯泡两端电压为__2.5__V。串联灯电压要升高,电流就要增大,故电阻要减少。

探究电流与电阻的关系时如果定值电阻由5Ω增大到10Ω,问滑动变阻器阻值应调。控制变量条件:电压要保持不变,U1:U2=R1:R2保持不变,故R1增大,R2也增大。A.从函数图像上获取

通过实验测得通过灯泡的电流随电压变化的曲线如图,由图可知,当

灯泡两端的电压为1.5 V时,它的电阻是

6Ω;灯泡正常发光时,它的额定功率是0.75W;

B.从测量数据表格中获取 在本实验中,滑动变阻器起到 保护电路 和 调节灯两端电压 作用。

A.在探究电流、电压关系中的作用

当定值电阻变大时,滑动变阻器阻值应(变大、变小)?

B.在探究电流、电阻关系中的作用(调节灯两端电压使之保持不变)从图像可以看出,灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐_______(“变大”或“变小”),造成这一现象的原因是___灯丝电阻随温度改变__。实验中测出了灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻,有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差。你是否同意他们的观点?请说明理由。不同意,灯丝电阻会随温度改变 若在实验中,定值电阻电压值超出电压表量程,可采取什么措施,同样也能完成电压的测量?测滑动变阻器电压(它较小)若少领了一只电压表,多领了一只电流表,请设计一个电路图,使这个实验仍然可以进行。造:电压表迁移:造电流表

⒁实验缺陷分析

角度:安全性;普遍性;减少误差;条件控制。

7.小平同学利用图所示装置研究电磁铁磁场的强弱与哪些因素有关。图中A是悬挂在弹簧下的铁块,B是电磁铁的铁芯,S是转换开关(S接1时连人电路的线圈匝数多,S接2时连入电路的线匿匝数少)。

(1)实验过程中弹簧的伸长量越大,表示电磁铁的磁场越强;

(2)保持滑片P位置不变.先后让开关S接l和2,可以研究电磁

铁磁场的强弱与线圈匝数的多少是否有关;

(3)请提出一个还可以用该装置验证的猜想并设计验证方案。

猜想:电磁铁磁场的强弱还与电流大小有关;

8.为了探究影响电热的因素,实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管,两根不同阻值的电阻丝,以及滑动变阻器、开关、导线、电源等.两个实验小组根据提供的实验器材,分别设计了图

18甲、乙所示的两个方案. 验证方案: 调节滑动变阻器改变电路电流

(1)这两个方案的共同点是通过观察什么知道电热的多少。温度计示数

(2)甲方案探究的问题是什么?

电热跟电阻关系(电流相同时)

(3)乙方案探究的问题是什么?

实验报告书写的基本方法与要求 篇5

摘要:

实验目的:本实验最主要的目的实验方法:对实验对象的主要处理,用何种方法得到或反映的实验数据

实验结果:归纳出变化后的实验数据或结果

实验结论:从本实验结果得出的归纳性的结论

引言:

在探索性实验,它是实验的基本依据,也就是要阐明你为什么要做这个实验,拟在什么实验对象上,应用什么方法,观察什么指标。由于我们要求大家做的实验一般都是已知结果的,目的是给大家一个探索新知识的范例。因此,我们这里要求大家要归纳出与本实验有关的背景知识。如:“生理因素和药物对呼吸运动的影响”实验,大家都应该紧紧抓住“呼吸运动”来写。要把呼吸运动的概念、肺通气的原理、影响呼吸运动的因素及神经体液因素对呼吸运动的调节等归纳成为一段话,最后加上本实验最主要的目的就可以了。

材料与方法: 实验报告的材料与方法不同于科研论文的材料与方法,科研与论文是探索的新知识,锁使用的仪器试剂必须要罗列出来,目的时要说明自己的结果是大家公认的仪器试剂做出来的,因此,必须详细罗列。学生教学实验运用的一般都是普通的试剂和仪器,实验只是起到培养大家基本的科学思维和方法的作用,因此,没有必要罗列仪器和材料。我们一般只要求大家包括以下内容即可:

1、对本实验对象的主要处理:

2、使用的主要仪器:

3、观测的主要指标:

4、实验目的。以“生理因素和药物对呼吸运动的影响”实验为例,我们可以这样表述:对麻醉的家兔气管插管并分离双侧迷走神经,用压力换能器和BL-410生物信号记录系统记录家兔的呼吸曲线,用曲线的疏密代表呼吸的频率变化,用曲线的幅度代表呼吸深度的变化,来观察生理因素和药物对呼吸运动的影响。其他实验可以类推。

结果:

结果一般是用三线来表示,当然也可以用图来表示(这里的图不是你们剪辑的图,它是由测量出的数据通过做图软件做出来的),具体的请严格按照或参考你们能够看到的书籍的表或来做。

表一:增加CO2,N2,无效腔,乳酸和迷走神经对呼吸运动的影响

项目

呼吸频率(单位)

呼吸幅度(单位)

处理前

处理后

处理前

处理后

CO2

备注:

讨论:

讨论一定要根据自己的实验结果讨论,一般的格式是:

1、罗列变化(增加或减少;增高或降低;增强或减弱)的结果(国际上一般用%表示)。

2、根据以上的变化结果推理出结论。

3、分析解释这个结论。如“生理因素和药物对呼吸运动的影响”实验中增加CO2为例:本实验发现,麻醉的家兔保持节律的稳定的呼吸运动其呼吸频率是34次/分、呼吸深度是10mmHg,当吸入适量的CO2后,呼吸频率增加X%,呼吸深度增加Y%,由此可知适量的CO2能够增加呼吸运动。由所学的知识可知,CO2是维持呼吸运动必不可少的最重要的生理刺激因子,血液中的CO2可通过血脑屏障。。。。

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

一次有趣的电学实验小学生作文 篇6

可以做实验了!这是一节实验课,桌上各放了一个实验盒,里面放满了导线、电池、灯泡等器材。

老师说:“这是一次电学实验,有一定难度,这次实验的`要求是:一节电池控制两只灯泡,并用上开关,注意要让两只灯泡同时亮、同时灭(备注:可用上导线)”。“简单!”我们异口同声地说。“那我就来考考大家,我已经在黑板上画上了电池、开关和两个灯泡,谁能按照要求画好电路图?”吴可雅一马当先,率先走上讲台利索地拿起粉笔、踮起脚尖,娴熟地画了起来,三下五除二就OK了,老师点点头。

看着吴可雅画的电路图,我恨不得马上动起手来。“开始做实验!”随着老师一声令下,我们开始了实验,薄立寒迫不及待地按照吴可雅的方法连接,可结果令我们大失所望:一盏灯亮,另一盏却是外甥打灯笼——照旧。这是什么原因呢?正当我们组百思不得其解的时候,第一组同学叫起来“我们亮了!”我们急得都快要跳起来了,其间又有两组成功了。这时王欣雨发话了:“呀,有一根导线老化了,只有绝缘体,橡胶连着导体——电池是不会导电的吧!”听了王欣雨的话,我们利索地换了新的导线,连上了电池,呵,灯果然亮了,虽然是第四个成功的,我们欣喜若狂。

第一次实验结束了,老师又发话:“这个题目不止这一种方法,还有一种,谁来?”另一个男生快速完成了电路图,老师又让我们用第二种方法开展了实验。

近年高考电学实验题分析 篇7

电阻、电源电动势和内阻的测量、半偏法测电流表电阻、电表的改装和校对等。

2. 创新实验通常为部分设计或已知电路的实验。

例如以下题目:

例1: (2008年高考全国卷) 一直流电压表, 量程为1V, 内阻为1000Ω, 现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联, 以扩大电压表的量程, 为求得扩大后量程的准确值, 再给定一直流电源 (电动势E为6~7V, 内阻可忽略不计) , 一阻值R2=2000Ω的固定电阻, 两个单刀开关S1、S2及若干线。

(1) 为达到上述目的, 将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图。

(2) 连线完成以后, 当S1与S2均闭合时, 电压表的示数为0.90V;当S1闭合, S2断开时, 电压表的示数为0.70V, 由此可以计算出改装后电压表的量程为V, 电源电动势为V。

本题为部分设计的创新题有较明显提示。

例2 (2008年高考全国卷) 左图为一电学实验的实物连线图。该实验可用来测量特测电阻Rx的阻值 (约500Ω) 。图中两个电压表量程相同, 内阻都很大。实验步骤如下:步骤略。

回答下列问题:

(Ⅰ) 根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图, 其中电阻箱的符号为滑动变阻器的符号为

, 其余器材用通用的符号表示

(Ⅱ) 不计电压表内阻的影响, 用U1、U2和R0表示, Rx的公式为Rx。

(Ⅲ) 考虑电压表内阻的影响, 且U1、U2、R0、的内阻r1、的内阻r2表示Rx的公式为Rx。

这类题目属创新题, 课本上是没有的, 需要学生能灵活运用知识, 会把实验方法进行迁移, 但一般不会出现完全的设计电路, 因为设计能力要求很高, 一旦出现创新的题目绝大多数学生无法下笔, 这是我校高三几次适应性考试统计的结果。这样试题就没有区分和鉴别的作用。

3. 电路中非常规的测量电阻通常可以用部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律、串并联规律求解。

例如:2008年高考全国II理综22题就可以用串并联规律求解, 2008年高考全国I理综22题应用闭合电路欧姆定律求解, 其中应注意电路的变化。

综上所述, 不难看出电学实验命题其实是有规律的, 设计电路类实验几乎全是学生实验, 设计电路类实验基本不会是完全的创新实验。学生实验外的电路实验通常可以用部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律、串并联规律求解。还得注意电表的特殊用途。复习中抓住这些规律会让你事半功倍。

摘要:高考电学实验命题其实是有规律的, 设计电路类实验几乎全是学生实验, 设计电路类实验基本不会是完全的创新实验。学生实验外的电路实验通常可以用部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律、串并联规律求解。还得注意电表的特殊用途, 复习中抓住这些规律会让你事半功倍。

探究高中物理电学实验策略 篇8

关键词:高中物理;电学实验;原则;教学效果

物理是一门对实验要求较高的学科,做好实验是学习的根本。所有的物理概念、规律、理念,都是在实验的基础上整理和发展出来的,尤其是在电学部分,几乎所有的现象和结果都可以利用实验进行检验和学习,而且在高中物理的考试大纲中,也将电学实验作为了实验部分的重点考试内容,因此,学好物理电学实验对学生的成绩具有重要的帮助。但实验的操作过程不是随意而为的,根据实验的准确性、安全性、便捷性等原则规范操作,才能更好地达到实验学习的效果。

一、转变教师教学方法。激发学生的学习兴趣

在物理实验教学中,除了必要的重点内容学习外,教师還要充分利用网络资源、文字资料、影像资料等工具帮助学生更好地理解物理电学知识和实验操作的精髓,做到寓教于乐,激发学生的学习兴趣。教师可以采用开放式的教学方法,在实验课之前让学生根据学习主题,自己选择实验目标、实验方法和实验过程,并自己探索实验结果,教师可以适当放松对实验结果的要求,只需帮助学生正确使用实验仪器即可。例如,在学习关于“电阻”的实验过程中,教师可以让学生自己选择实验方案,帮助学生准备实验仪器和实验工具,这时学生可能想到橡胶、干木头、湿木头、水、苹果等可能存在电阻的工具,再设计已知电压测电流、已知电流测电压、电压电流变化比等实验方案,让学生在学习测电阻的过程中充分了解生活中各种物质本身的电阻大小。在这一过程中,学生能够根据自己的兴趣选择研究课题,更好地调动学生的学习积极性,其次,在设计实验的过程中,能够更好地培养学生的逻辑思维,对多个实验过程的对比和创设中也能培养学生的发散思维。

二、教导学生使用仪器。增强学生的动手能力

物理电学过程中,对实验仪器的使用具有较高的要求,有些学校因为实验仪器的匮乏或者实验经费的短缺等问题,学生在实验过程中并不能完全接触到各种实验仪器,这对学生学习电学实验是不利的。教师根据实际条件,尽可能地让学生掌握仪器的使用方法,如电压表的正负极区别、线路的连接方法、磁感线的转动要求、游标卡尺的使用等,教导学生正确使用仪器,提高实验的安全性原则,并让学生在操作过程中熟悉实验操作,提高学生的实践能力。例如,在学习“影响电阻大小的因素”这节实验时,会涉及游标卡尺、电流表、电压表、电源的使用,同时还需要了解电路,在这一过程中,教师主要以指导为主,要观察到每一位学生对实验仪器的操作过程,及时纠正学生的错误,提高学生实验的准确率,同时让学生通过不同的实验对象进行多次反复练习,锻炼学生的动手能力。

三、参照电路图教学。培养学生的创设能力

物理电学的学习离不开电路图的学习,在实验过程中也是同样的。教师不仅要教导学生正确认识电路图,提高学生对电路图的熟练度,还要增强学生在电路图和实际仪器连接之间的转换能力,在看到电路图時要知道怎么简化仪器之间的导线,简化连接过程,在看到实验仪器的连接状态时要能将其转化为电路图,增加对各个数据分析处理的正确性。例如,在学习“伏安法测电流”的实验时,电路图中电压表是与导线连接的,但在实际的操作过程中,电压表可以与导线相连,也可以连接在电阻两端,更可以一端连接电流表,另一端连接电阻,只要整体的电流走向没有变化即可,在电路多种连接方法的变化中能够提高学生的创设能力。

四、运用小组合作教学。提高学生的学习效率

电学实验是一个复杂的过程,常常因为实验内容和实验时间的限制,不能完整进行实验,这时教师可以采用小组合作教学的方法,让学生之间相互配合、共同完成一组实验内容,不仅可以提高学生的学习效率,也能够减少实验仪器缺乏的影响。例如,在学习上述电阻的测量时,同一个实验主题可以由一组学生共同完成,这一组学生共同参与实验对象的选择、实验方案的制订过程,不仅可以让学生之间取长补短提高教学效率,也能够在多种思维的碰撞过程中促进学生思维的发展。

综上所述,教师在教学过程中应该注意培养学生对物理电学实验的兴趣,增加学生对物理知识和相关概念的理解,并且教师要根据自己所学的知识和学生的发展制定适宜学生的实验方案,增强学生的实践操作能力;其次,教师还要利用电路图的清晰性和多变性进行教学,提高学生电路连接正确性的同时,激发学生思考相同结果下的不同连接方法,培养学生的创新能力。

电学基本实验实验报告 篇9

《物流与供应链》课程实验实训报告

4、突破一定的习惯思维方式,以结构性或系统性的思考才能找到问题并有改善的可能。

5、避免组织学习的智障。

a)局限思考

b)归罪于外

c)缺乏整体思考的主动积极

d)专注于个别事件

e)煮青蛙效应

f)从经验学习的错觉

g)管理团体的问题。

2.简要说明“啤酒游戏”的主要操作步骤

(1)游戏假设

假设供应链由4个环节构成--生产厂商、经销商、批发商和零售商,且每个环节只有单一的下游客户(当然,这只是为了方便),相邻环节之间存在物流(啤酒)和信息流(订单),上游环节根据下游相邻环节发来的订单安排生产或订货。

订单和啤酒在相邻两个环节之间需要经过两周时间才能到达,也即发出的订单最早也要4周后才可能到货(如果上游环节无货可发,可能还需要更长的时间)。

(2)角色设置

游戏中教官担任司机,消费者角色,并负责适时发布一定的信息。其中,零售商由12每组2人;批发商由3组学员扮演,每组3人;制造商由1组学员扮演,为3人。他们间结构如图所示。啤酒游戏角色结构示意图

(备注:分组方案1——全班分为2队,每1队15人。每1队中制造商1组,每组3人;批发商2组,每组2人;零售商8组,每组1人。每1批发商下有4组零售商。)

(3)时间安排

角色分工:3-5分

分发道具:3-5分

明确角色任务:10-15分

进行模拟:90-110分

进行20-30回合(第1-10回合最高时限5分,第11-30回合最高时限3分)利润统计:15-20分

分析探讨:小组反思——20-30分

各组讨论发言——20-30分

合计180分

(4)游戏程序

1、角色分工

2、分发道具

每个零售商:零售商角色资料卡1张,零售商订货单30张

每个批发商:批发商角色资料卡1张,各零售商订发货统计表1张

批发商订货单30张,批发商发货单30*4=120张

每个制造商:制造商角色资料卡1张,各批发商订发货统计表1张

制造商发货单30*3=90张

订发货单均可用自备纸条代替

演草纸若干

3、明确各角色任务

各角色资料卡阅读

教官说明有关注意事项

教官在黑板上画出操作流程示意图

前两周,担任司机角色的教官要进行指导,监督制造商、批发商的工作情况,以免出现计算错误。

4、进行模拟:各角色分工详见角色资料卡。

5、发放信息条。

发放时间:制造商--第7周;零售商--第8周;批发商--第10周(参见

附件)

6、游戏结束后,统计各自存货、欠货、销量及利润情况,上交各自表格及统计数据。

7、分析探讨

3.(1)“牛鞭效应”是市场营销活动中普遍存在的高风险现象,指供应链上的信息流从最终客户向原始供应商端传递时候,由于无法有效地实现信息的共享,使得信息扭曲而逐渐放大,导致了需求信息出现越来越大的波动。它直接加重了供应商的供应和库存风险,甚至扰乱生产商的计划安排与营销管理秩序,导致生产、供应、营销的混乱,解决“牛鞭效应”难题是企业正常的营销管理和良好的顾客服务的必要前提。“牛鞭效应”产生原因主要有以下几个方面:

(2)作为生产商:在信息不共享的情况下,只能根据下游经销商前几期给我的订单量、我目前的库存量或缺货量以及本期下游经销商给我的订单量来预测本期的需求量,进而来决定我的计划生产量。而不能直接根据市场的实际需求量来准确预测需求,导致库存总量和缺货总量的增多。

在信息共享的情况下,不仅要考虑下游经销商的订单量还要考虑以下各节点的库存量还有其在途量,另外还要考虑零售商的订单量以及最终需求量,来决定我的计划成产量,进而减小牛鞭效应的影响,但是导致了库存总量的增多。

在周期减半的情况下,这种情况和信息共享情况下考虑的因素差别不大,但是在这种情况下生产流程加快,运输流程加快,即信息的流通加快,更加及时,货品的发送运输也在加快。这在一定程度上可以减小牛鞭效应的影响。

值得改进的方面:供应链上的信息流是从最终客户向原始供应商即生产商传递的,由于无法有效地实现信息的共享,使得信息扭曲而逐渐放大,导致了需求信息出现越来越大的波动。经过实验可以看出在信息共享和周期减半的情况下,各个节点的都趋于合理化接近真正的需求量,因此大大减小了牛鞭效应的影响。所以应该加快信息的流通使信息及时有效的得到利用,另外应该缩短各个节点间的运输时间是时间得到充分利用。

基本农田划定实验教程 篇10

1、了解关于基本农田划定的原则、流程等基本知识,掌握基本农田划定的关键步骤和方法;

2、增强运用GIS软件解决问题的能力,熟练运用GIS软件中的空间分析和数据探查等功能。基本理论

基本农田是从战略高度出发,在一定历史时期内为满足国名经济持续稳定发展,社会安定和人口增加对耕地的需求,而必须确保的农田。确定基本农田布局时要遵循“优先保留原有基本农田中的高等级耕地,集中连片耕地;划定后基本农田平均质量等级应高于划定前的平均质量等级,基本农田集中连片程度有所提高”的原则。

2.1 相关定义

1、基本农田:基本农田是从战略高度出发,在一定历史时期内为满足国名经济持续稳定发展,社会安定和人口增加对耕地的需求,而必须确保的农田。基本农田的范围包括:经国务院有关主管部门或者县级以上地方人民政府批准确定的粮、棉、油生产基地内的耕地;有良好的水利与水土保持设施的耕地,正在实施改造计划及可以改造的中、低产田;蔬菜生产基地;农业科研、教学试验田;国务院规定应当划入基本农田保护区的其他耕地。

2、基本农田保护区:是指为了对基本农田实行特殊保护,按照法律法规规定的要件和程序划定的特殊区域划入基本农田保护区的具体范围。

3、基本农田保护片(块):在基本农田保护区内划定的具体的基本农田地块。

4、基期基本农田图斑: 划定为基本农田的土地利用地类图斑。

5、利用等指数:依据制定作物光温(气候)生产潜力指数、制指定作物产量比系数、农用地自然质量条件水平,计算确定的农用地质量等别指数。

6、平均等指数: 农用地利用等指数的面积加权平均值。

2.2 基本农田保护区划定

1、基本农田保留

根据基期基本农田,结合土地利用现状调查成果,对已有基本农田保护进行对比分析,经核实确认,符合土地利用总体规划基本农田布局要求的现状基本农田,继续保留为基本农田。

2、基本农田调入

新划为基本农田的土地现状应当为耕地。规划期内预期开发为耕地的未利用地和水域、预期整理复垦为耕地的建设用地、预期调整为耕地的其他农用地等,不得划为基本农田;高等别耕地、集中连片耕地、已验收合格的土地整理复垦开发新增的优质耕地等,应当优先划为基本农田;城镇村建设用地规模边界内作为“绿心”、“绿带”保留的耕地,以及城乡建设用地扩展边界内作为生态景观和绿色开敞空间的耕地可以划为基本农田;地形坡度大于25度或田面坡度大于15度的耕地、易受自然灾害损毁的耕地,不得划为基本农田。

3、基本农田调出

低等别、质量较差、田面坡度大于25度、严重沙化不宜农作以及生态脆弱地区水土流

失严重的基本农田可以调出;因损毁、采矿塌陷和污染严重难以恢复、不宜农作的基本农田可以调出;现状基本农田中的非耕地可以调出;土地利用总体规划确定的建设用地范围内的基本农田应当调出;零星破碎、区位偏僻、不易管理的基本农田可以调出。

4、划定基本农田保护区

在已经确定基本农田保护图斑的基础上,以乡(镇)为单位进行划区界定,确定最终的保护区域。实验准备

(1)某县土地利用现状图层;(2)某县基期基本农田保护图斑;(3)某县农用地分等数据;

(4)某县土地利用总体规划成果;(5)其他相关资料。实验方案

基本农田保护区的确定过程是生成规划基本农田保护图斑图层的过程,即在基期基本农田保护图斑图层和基期地类图斑中耕地图层的基础上,确定基本农田保留、调入和调出图斑,最终确定规划基本农田保护图斑图层。其中:

保留+调入+调出=基本农田调整图层 保留+调出=基期基本农田图层 保留+调入=规划基本农田图层

4.1 基本农田调入

1、提取耕地和可调整地类图斑

在Arcgis平台下以土地利用现状图为基础,按照土地利用现状分类标准,提取出区域内的耕地或可调整地类图斑,形成新的耕地图层。其操作步骤如下:

首先打开Arcgis软件,加载土地利用现状图层,然后打开该图层属性表,依次点击“options”、“select by attributes”,运用筛选工具对图层中的地类属性进行筛选(图1),并将所筛选出符合要求的图斑输出为新的耕地图层。

图1 耕地图斑的筛选、提取

2、叠加属性数据

运用Arcgis中的叠置分析工具,将农用地分等数据中的土地利用等别和耕地坡度属性按照空间位置赋与该图层,其操作步骤为:

首先加载上一步输出的耕地图层,打开Arcgis中的ArcTool Box工具箱,依次选择“Analyst Tools”、“Overlay”和“Spatial jion”,正确设定耕地图层和农用地分等数据的路径,将后者属性中的坡度级别和耕地质量等别信息(利用等和单元等指数)按空间位置属性赋予到耕地图层中(图2)。

图2 耕地质量信息和坡度级别数据的叠加

3、确定可调入耕地图斑

根据基本农田可调入地块的要求,在已有质量信息等属性的耕地图层中,要将不适宜作为基本农田调入的图斑(现状为基本农田、规划为建设用地、坡度大于25度或者图斑面积较小的图斑)剔除。其操作步骤为:

在上一步工作的基础上,首先在ArcTool Box工具箱中选择“Analyst Tools”、“Overlay”“Erase”擦除工具,用基期基本农田图斑擦除已生成的耕地图层(图3),即将已经为基本农田或规划为建设用地的图斑剔除。在此基础上,将面积较小、坡度不符合要求的图斑从中删除,如要剔除坡度级别大于25度或图斑面积小于400m2的图斑,可运用筛选工具(同步骤1)将上述图斑筛选、删除。最后剩余的耕地图斑即为可调入为基本农田的耕地图斑,将其输出为可调入基本农田图层。

图3 新生成耕地层中基本农田的剔除

4.2 基本农田调出

1、基期基本农田属性更新

在Arcgis操作环境下,加载基期基本农田图层,利用spatial join工具,将用地类型(土地利用现状图层)和坡度和农用地质量(农用地分等图层)等属性赋予基期基本农田图层中,其具体操作步骤同4.1中的第二步。

2、非耕地图斑的调出

在完成基期基本农田属性更新的基础上,首先将基期基本农田中已经转为非耕地类的基本农田删除(运用属性筛选工具),然后将土地利用总体规划中落在允许建设区中的基本农田调出(运用Erase工具),作为调出地块的一部分。

3、质量较低、分布零散图斑的调出

将基期基本农田中的现状为非耕地图斑和规划为建设用地的图斑调出后,在属性表中将基期基本农田图层中的图斑地类面积进行排序,然后结合图斑的集中连片程度,将分布分散及利用等质量较低的基期图斑剔除。如图4中,与周围的图斑相比,红色的地块面积较小且分布比较零散,综合其质量信息后将其作为调出地块。

图4 零散地块的调出

4.3 基本农田保留

将基期基本农田图层中要调出的图斑剔除后所剩余的图斑即为所要保留的基本农田,将保留的基本农田图斑输出为基本农田保留层。

4.4 基本农田调整层

可调入为基本农田的耕地、要保留基本农田和调出基本农田共同构成基本农田调整层。在此基础上,根据土地利用总体规划所下达的基本农田保护指标和保留基本农田的面积,确定需要调入基本农田的面积。首先,打开基本农田保留图层的属性表,在图斑地类面积列中点击鼠标右键,运用“summarize”功能按行政代码统计出各行政区内保留的基本农田面积。其次,根据基本农田保护指标和统计出的保留基本农田面积差值确定要调入基本农田的面积(图5)。然后,在可调入基本农田图层中,按基本农田图斑的面积(或质量状况)从大到小排序,选择图斑面积较大、分布较为集中且质量状况较好的图斑单元统计其面积,直至其面积达到要求为止。最后,在属性表中新增一个字段,利用右键功能菜单中的字段计算器(Filed calculator)计算出各图斑的利用等指数和其面积之积,将其汇总利用公式求出划定后基本农田的平均等指数,同样的方法求出划定前的基本农田平均等指数。在调入为基本农田的耕地满足数量和质量要求后,将符合条件的图斑输出为新的图层,并将其保留的基本农田复制到其中,此图层即为划定的基本农田图层。

图5 保留基本农田面积的统计

4.5 划定基本农田保护区

在划定的基本农田图斑图层中,需要将一些零碎图斑进行融合。在加载划定基本农田图斑图层的前提下,首先打开ArcTool Box工具箱,然后依次选择“Data management Tools”、“Generalization”、“dissolve”选项(图6),将零碎图斑按村组代码进行融合(实现基本农田零碎图斑融合的方法有多种,可参见具体文献1)。在图斑融合之后新的图层中,重算基本农田保护图斑净面积,然后按村组界线和乡镇行政区界线分别划定基本农田保护片块和基本农田保护区,并生成相应的图层。在此基础上,统计各级行政区内的基本农田图斑、片块和保护区数目,并完成相关图件的整饰、输出。

图6 零碎图斑的融合 实验注意点

1高宏兵等.基于ArcGIS9.0土地利用数据中的图斑合并方法[J].测绘科学,2009,34(3),183-185.1、在试验中,要注意认清各个图层之间的关系,如基本农田调入的基础是区域内所有耕地图层,而基本农田保留则建立在基期基本农田图层的基础上。在实际操作中,将各层的数据进行分别存放,以免造成实验过程混乱和结果错误。

2、在实际操作中,可能会出现基础数据的数学基础,如坐标系统不统一的情况,如遇此情况要先进性坐标系转换,统一数学基础。

3、在进行擦除(Erase)和空间属性连接(spatial join)操作后,可能会出现某些要素“越区”的状况,在操作后应注意图层中诸要素拓扑关系的检查。

附录

基本农田调整要求

1.1 基本农田划定原则及技术要求

1、切实保护耕地原则。十分珍惜和合理利用每寸土地,切实保护耕地是我国的一项基本国策,划定基本农田保护区,其重点是保护耕地资源,以满足人口高峰年对耕地的需求。

2、综合协调原则。基本农田保护区划定应以土地利用总体规划为依据,在区域内的各类用地进行综合协调和统筹安排的基础上,正确处理好吃饭和建设的关系,使非农业建设用地与农业用地得到合理配置,形成最佳的社会经济效益。

3、双轨并行原则。基本农田保护区规划必须遵循由上而下和由下而上相结合的双轨并行的原则,基本农田保护控制指标由省、市、县、乡(镇)逐级下达,以乡镇行政辖区为基本核定单位。

4、区域完整性原则。为了便于基本农田保护区的划定、建档和管理,完善和巩固地籍管理体系,基本农田保护区的划定,不宜打破村级行政界线。1.2基本农田调整原则

规划修编中的基本农田调整,应当按照“面积不减少,质量有提高,布局总体稳定”的方针,遵循以下原则:

1、依法依规,规范调整。应依据有关法律法规、现行规划实施情况和新一轮规划目标任务,对现状基本农田进行局部调整。严禁借规划修编随意调减耕地保有量和基本农田保护面积,擅自调整基本农田布局;

2、确保数量,提升质量。调整后的基本农田数量不得低于上一级规划下达的基本农田保护面积指标;调整后的基本农田平均质量等别应高于调整前的平均质量等别,或调整部分的质量等别有所提高;调整后的基本农田数量、质量和布局安排应协调一致;

3、稳定布局,明确条件。国家和地方人民政府确定的粮、棉、油生产基地内的耕地,集中连片、有良好水利与水土保持设施的耕地,交通沿线、城镇工矿、集镇村庄周边的耕地,水田、水浇地等高等别耕地,土地整理复垦开发新增优质耕地,应当优先划为基本农田。1.3基本农田调整和布局要求

1、基本农田调整应遵循面积不减少、质量有提高、布局总体稳定的原则;

2、调整后的基本农田面积应不低于上级规划下达的基本农田保护面积指标;

3、调整后的基本农田平均质量等别应高于调整前的平均质量等别,或调整部分的平均质量等别有所提高;

4、调整后的基本农田中非耕地、坡耕地的比重应当有所降低;

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