高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)方法與策略分析

王凱浩

(山東省平度第一中學(xué)高三知?jiǎng)?wù)(一)班 266700)

高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)方法與策略分析

王凱浩

(山東省平度第一中學(xué)高三知?jiǎng)?wù)(一)班 266700)

物理學(xué)科是高中學(xué)習(xí)的必修基礎(chǔ)課程，物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)性和邏輯性比較強(qiáng)，在學(xué)習(xí)中需要把理論知識(shí)點(diǎn)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，一步步的提高自己的本身物理學(xué)科的學(xué)習(xí)能力.在高中學(xué)習(xí)物理學(xué)科的過程中，電學(xué)實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科所學(xué)習(xí)的非常重要的內(nèi)容，是高考的必考內(nèi)容.很多同學(xué)反應(yīng)沒有好的復(fù)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法策略，本文通過自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的具體方法，從電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本結(jié)構(gòu)和地位、高中物理學(xué)科電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則、結(jié)合實(shí)例講解物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)方法與策略分析三個(gè)方面入手，希望為同學(xué)們提供借鑒和幫助，為同學(xué)們?cè)诟咧形锢黼妼W(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的道路上奠定基礎(chǔ).

高中物理；電學(xué)實(shí)驗(yàn)；復(fù)習(xí)方法；策略；分析

一、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力的基本結(jié)構(gòu)和地位

電學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力是說完成某個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)需要的能力總和，電學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般從概念入手，從低到高的層次去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案，然后完成實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)所存在的問題，將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，排除實(shí)驗(yàn)發(fā)生故障的能力和對(duì)數(shù)據(jù)處理的能力，提高同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)思維能力與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力等.在學(xué)習(xí)高中物理的課程中，電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要重視電路元器件的選擇，學(xué)習(xí)使用各個(gè)基本的實(shí)驗(yàn)器具，探究什么因素影響了導(dǎo)體電阻，測電源的內(nèi)阻和電動(dòng)勢.在全國高考物理的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)出的數(shù)據(jù)中顯示，電學(xué)實(shí)驗(yàn)占據(jù)了很大的比例，考題的設(shè)計(jì)考察的不僅僅是實(shí)驗(yàn)課題的內(nèi)容，并且考察實(shí)驗(yàn)的能力，挖掘了電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相同性.

二、電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則

在物理學(xué)習(xí)的過程中，設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的技巧要按照以下的原則進(jìn)行：首先，要確保電學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)需要使用的實(shí)驗(yàn)儀器一定要測量的非常精確和精準(zhǔn)，要求電表的度數(shù)必須控制在刻度的測量范圍內(nèi)中，當(dāng)然與此同時(shí)需要特別注意的是保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全性，依據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求與條件選擇適合的電學(xué)儀器，確保儀器的量程在所測量的范圍中，避免實(shí)驗(yàn)的儀器出現(xiàn)故障.其次，電學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還要遵循便捷性的原則，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行，調(diào)節(jié)控制電路儀器，方便實(shí)現(xiàn)較好的測量要求.電路的設(shè)計(jì)需要確保電壓表和電流表等在使用的量程范圍中，防止儀器受到損害，與此同時(shí)，選擇合適的滑動(dòng)變阻器，確保電路的電流和電壓在滑動(dòng)變阻器的電流額定值范圍中，選擇的變阻器阻值比較高的時(shí)候，不應(yīng)該使用滑動(dòng)頭移動(dòng)較小，但是電流電壓變化大的那種.

三、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)方法

1.整合重點(diǎn)的復(fù)習(xí)方法

例如物理學(xué)科電學(xué)實(shí)驗(yàn)里非常重要的就是電路圖，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)就是電路圖，有電路圖才能較好的連接線路去進(jìn)行實(shí)驗(yàn).同學(xué)們?cè)趶?fù)習(xí)的時(shí)候就可以整合重點(diǎn)的電路圖，如圖1所展示的電路圖開始進(jìn)行復(fù)習(xí).圖1的電路圖可以用來探究電壓與電流的關(guān)系，也可以用來探究電阻與電流的關(guān)系，同時(shí)還可以測量未知的電阻的阻值.這個(gè)電路圖可以復(fù)習(xí)三個(gè)實(shí)驗(yàn)，這樣同學(xué)們會(huì)覺得零散的電學(xué)實(shí)驗(yàn)變得有條理.因此要把重點(diǎn)放在訓(xùn)練電路圖的連線，同時(shí)也訓(xùn)練在連線的過程中滑動(dòng)變阻器的連接與滑動(dòng)變阻器阻值的變化規(guī)律.其次也要求學(xué)生會(huì)選擇電流表與電壓表的量程和連接，這些是物理學(xué)科電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本的操作.滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)的過程中有很多大的影響，它有調(diào)節(jié)電壓和電流的作用.同學(xué)們可以把滑動(dòng)變阻器的功能進(jìn)行總結(jié)，方便自己記憶.這樣整理后同學(xué)們的復(fù)習(xí)效率會(huì)大大的提高，節(jié)省了很多的復(fù)習(xí)時(shí)間.如果大家還是按照課本上的章節(jié)復(fù)習(xí)，自己腦袋里的知識(shí)點(diǎn)還是比較零散，很難把知識(shí)融會(huì)貫通.假如同學(xué)們很好的總結(jié)以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)，區(qū)分相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，你們的競爭力就會(huì)上了一個(gè)很高的臺(tái)階，才真正學(xué)會(huì)了復(fù)習(xí).假如把圖1的電阻R換成了燈泡，其他的原件沒有變化，就如圖2所示.圖2的電路圖可以測量小燈泡的電阻，當(dāng)然也可以測量小燈泡的電功率.但實(shí)驗(yàn)的原理不同，對(duì)需要測量的數(shù)據(jù)有一定的要求.例如測量小燈泡電阻的時(shí)候可以測量不同的電壓之下小燈泡的電阻，測量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中要學(xué)會(huì)測量額定功率.在測量小燈泡的電阻的實(shí)驗(yàn)中可以對(duì)自己進(jìn)行深入的提問：電阻為什么不是恒定的？為什么小燈泡的亮度不同？原因是什么？通過這兩個(gè)電路圖可以把電學(xué)實(shí)驗(yàn)整理的有規(guī)律，有條理.而本實(shí)驗(yàn)也包括電路故障出現(xiàn)的原因.整合重點(diǎn)的復(fù)習(xí)方法對(duì)同學(xué)們提高自己的實(shí)驗(yàn)水平，總結(jié)歸納了零散的知識(shí)點(diǎn).

2.提綱式的復(fù)習(xí)方法

什么是提綱式，提綱式就是在進(jìn)行電學(xué)復(fù)習(xí)之前，拿出一個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間，理清楚實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵與思路，我的思路方法就是順著電路的結(jié)構(gòu)理清思路.

首先是電源和開關(guān)的部分，電學(xué)實(shí)驗(yàn)一般都要測量電阻，所以一般都要控制好電流和電壓.所以一般除了半偏法測量靈敏電流計(jì)內(nèi)阻的時(shí)候，電源的電壓需要稍大一點(diǎn)(10V左右)，一般情況都為3V左右，描繪小燈泡的U-I特性的曲線電壓，看小燈標(biāo)稱的額定電壓去選擇開關(guān)，一般來說開關(guān)都是串聯(lián)，有的時(shí)候用并接的方法導(dǎo)致局部電路短路.

其次是電壓表和電流表，首先選擇電壓表和電流表的原則就是安全第一，選擇精準(zhǔn)，安全就是所選擇的量程應(yīng)該比測量值大.精確是最好讓指針的偏角在量程的1/3～2/3中間，這樣需要估算待測部分的UI最小或者最大值.其次我們了解一下電流表的外接和內(nèi)接的選擇，比較Rv和Rx的大小，判斷Rx是小或者是大電阻,然后去選擇內(nèi)或外接法.如果Rx范圍不知道，可以用試觸法去看看外、內(nèi)接法中哪塊表幅度變化的大，就是比較I和U的變化量和初態(tài)時(shí)的數(shù)值比值的大小，例如電壓表的變化幅度越大，說明了電流表分壓多，則應(yīng)該用電流表的外接法，反之就是內(nèi)接法.如果電流表和電壓表告訴了準(zhǔn)確的內(nèi)阻，在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：可能會(huì)涉及表的異用、可以擴(kuò)大量程和修正實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù).

最后是電阻箱和定值電阻，定值電阻的用途主要有以下三種：保護(hù)電阻、改變電流表和伏特表量程和擴(kuò)大“等效電源”內(nèi)阻，使得“路端電壓”變化的幅度比較大，方便描繪U-I圖像.電阻箱不僅可以改變接入的電路中的阻值，也可以直接讀數(shù)，我們通常使用在“半偏法”測量電壓表和電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中.

在只有電壓表或者電流表的時(shí)候，經(jīng)常結(jié)合電阻箱去測量電源的內(nèi)電阻和電動(dòng)勢.當(dāng)然，我們?cè)趶?fù)習(xí)的過程中，要抓住所學(xué)習(xí)的重點(diǎn)難點(diǎn).第一點(diǎn)是要掌握基本的儀器使用和讀數(shù)在測定金屬的電阻率的過程中，考試題一般在選擇電流表的內(nèi)外接法出現(xiàn)比較多.第二點(diǎn)是復(fù)習(xí)小電珠U-I特性曲線實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，應(yīng)該留心小電珠的工作點(diǎn)的確定，通常我們見到的考法是在坐標(biāo)紙上標(biāo)出小電珠的U-I曲線，再和已知的內(nèi)電阻和電動(dòng)勢的電源連接，求小電珠的功率.這個(gè)方法就是在坐標(biāo)紙上畫出電流的圖像和這個(gè)電源的路端電壓圖像，此直線和U-I特性曲線的交叉點(diǎn)就是工作點(diǎn).假如說是已經(jīng)畫好兩個(gè)U-I特性曲線的小電珠，串接在已經(jīng)知道的內(nèi)電阻和電動(dòng)勢的電源上，然后用直尺垂直于I軸然后移動(dòng)，一直發(fā)現(xiàn)U-I特性曲線上兩個(gè)U的值的和與電源電動(dòng)勢相等，那么此處就是兩個(gè)小電珠的工作點(diǎn).假如是兩個(gè)相同的小電珠并聯(lián)接在已知的內(nèi)電阻r和電動(dòng)勢E的電源上，我們可以假設(shè)小電珠的工作流量為I，則E=U+2Ir,可以推測出路端電壓與小電珠通過電流方程式是U=2rI+E,然后在小電珠的U-I特性曲線上，畫出U=2rI+E的圖線，交點(diǎn)就是各個(gè)小電珠的工作點(diǎn).全國高考題很注重函數(shù)的知識(shí)點(diǎn)在物理學(xué)科中的應(yīng)用，因此測定內(nèi)電阻和電源電動(dòng)勢的實(shí)驗(yàn)要特別注意函數(shù)方面的問題.例如在2014年的新課標(biāo)理綜第23題實(shí)驗(yàn)，假如不能夠依據(jù)全電路歐姆定律去寫出第一個(gè)問題中R與1/I的關(guān)系式，那么就不能得出后面圖像里截距與斜率的物理意義，不能得到E和r的數(shù)值.對(duì)于創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)，我們還是要掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本方法與原理，看看我們需不需要做什么改進(jìn).例如測量電阻，常規(guī)基本的方法是U-I法，可是因?yàn)楸淼膯栴}，也可以用伏伏法和安安法，這兩種方法一般都至少需要了解一塊表的內(nèi)阻，然后去想辦法求出待測兩端的電壓和電阻的電流.但是用半偏法或等效法或者電橋法測電阻，需要用串并聯(lián)電路的知識(shí)點(diǎn)，同學(xué)們只要掌握基本原理，找到實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的思路，就不難得出正確答案.

提綱式復(fù)習(xí)方法，可以方便同學(xué)們的記憶，知識(shí)點(diǎn)變得有思緒、有順序，讓思維不再混亂，希望對(duì)同學(xué)們有所幫助.

在高中物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，電學(xué)實(shí)驗(yàn)是重點(diǎn)也是易錯(cuò)點(diǎn)，在復(fù)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該注重選擇適合自己的復(fù)習(xí)方式，結(jié)合實(shí)際采取靈活的復(fù)習(xí)方法，掌握電學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理和方法，提高自身實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，筆者通過自身的經(jīng)驗(yàn)對(duì)高中物理學(xué)科中電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)的復(fù)習(xí)方法與策略分析，得出整合重點(diǎn)的復(fù)習(xí)方法與提綱式復(fù)習(xí)方法，希望能夠?qū)ν瑢W(xué)們?cè)谖锢黼妼W(xué)實(shí)驗(yàn)方面有所幫助，取得良好復(fù)習(xí)的效果，把高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化.

[1]李芳.高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的備考策略[J].中學(xué)物理(高中版),2016,34(9):71-72.

[2]王光毅.高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材和電路的選擇[J].物理教學(xué)探討,2010,28(8):8-10.

[3]李露.新課標(biāo)下高中物理探究性電學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究[J].讀與寫(上，下旬),2016,13(9):250.

G632

A

1008-0333(2017)31-0067-02

2017-07-01

王凱浩(2000.9-)，男，青島市平度人，山東省平度市第一中學(xué)，高中在讀.

閆久毅]