高中物理教學(xué)中電學(xué)實驗問題淺析

龔大強(qiáng)

摘 要：物理學(xué)中最為重要的一項分支就是實驗，電學(xué)實驗尤為甚者。無論在任何學(xué)習(xí)階段，電學(xué)實驗的難度都相對較大。對高中物理常見電學(xué)實驗問題分析，有利于加強(qiáng)物理核心環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)及理順后期高中物理知識的學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：高中物理;電學(xué)實驗;問題淺析

高中物理教學(xué)大綱明確指出，要在電學(xué)實驗學(xué)習(xí)的過程中，使學(xué)生熟練掌握各種電路的連接方法以及量程的選擇;靈活的使用滑動變阻器，并且熟悉其主要的作用且會根據(jù)實際實驗進(jìn)行選擇;學(xué)會各種實驗儀器的數(shù)據(jù)讀取和處理。但在實際物理電學(xué)實驗過程中，由于所涉及的知識點較多，且電路系統(tǒng)連接復(fù)雜，實際操作并沒有達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，有些常見的電學(xué)實驗問題依舊存在，不能得到良好的解決。

一、電學(xué)實驗的原理

在高中物理學(xué)習(xí)過程中，電學(xué)實驗的內(nèi)容并不是十分復(fù)雜。在電學(xué)實驗的教學(xué)過程中，教師通過引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識基本的實驗器材和實驗原理，讓學(xué)生對其有一個基本的概念認(rèn)知，再進(jìn)行后續(xù)的實驗操作。類似于電源、滑動變阻器、電流表、萬用表、電壓表以及一些所需要的開關(guān)等都是電學(xué)實驗常用的實驗器材。因此，器材的使用，對于學(xué)生來說并沒有難度。之所以學(xué)生的電學(xué)實驗經(jīng)常出問題，是因為對電表的接線和讀數(shù)方面不夠細(xì)致。要想獨(dú)立完成電學(xué)實驗，必須學(xué)號電路原理圖的設(shè)計。這也是電學(xué)實驗設(shè)計思路的重要體現(xiàn)方式。在設(shè)計電學(xué)實驗之前，學(xué)生要對題目進(jìn)行深入分析，確定在此實驗中，哪個是未知項，哪個是已知項，然后通過所學(xué)的知識設(shè)計出相對應(yīng)的電路原理圖。面對可能出現(xiàn)串聯(lián)電路、并聯(lián)電路以及串聯(lián)并聯(lián)相結(jié)合的混合電路，學(xué)生需要根據(jù)實驗器材的基本類型和性能，選擇最佳的實驗方案，開始進(jìn)行測算。無論任何實驗，最為重要的就是必須要保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為此，學(xué)生至少要選擇三組數(shù)據(jù)進(jìn)行測定，然后將實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合整理，并記錄在實驗報告中。除此之外，實驗報告整理的重要性也是不言而喻的。實驗報告是對整個實驗過程的歸納和總結(jié)。規(guī)范整理實驗報告，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題，加深學(xué)生對于實驗的印象，幫助學(xué)生積累實驗經(jīng)驗。

二、電表接法及量程選擇

電表的接通在實際的實驗過程中由于內(nèi)部電阻的存在，多少會產(chǎn)生一定的誤差，從而影響實驗的最終結(jié)果。因此，在實際操作的時候一定要合理的選擇電流表和電壓表的度量量程，做好相關(guān)電阻、電表器的接法。第一步，在選擇電表的接法上，我們有兩種判斷方法： 如果電力表的內(nèi)部阻力RA已知，那么電流表的電阻RV和待測電阻RX的阻值可以根據(jù)公式進(jìn)行判定，若RX/RA>RV/RX（+1）時，就表明要測電阻和電流表的實際電阻差別較大，應(yīng)該采用電流表內(nèi)接法，反之則應(yīng)該采用電流表的外接方法。第二步，如果電壓表在實驗測試的是短路電壓時，那么電壓表的示數(shù)是不會超過實際電源電壓值的，即電路的電壓變化最大值。如果電壓表測量的是兩端的電壓，此時的電阻額定電壓、額定電流、額定電功率和電阻這四個物理量是可以通過公式計算得出的。如果知道其中兩個物理量的值數(shù)，就會得出其他兩個未知物理量的數(shù)值。根據(jù)各種數(shù)值的變化情況來判斷選擇合適的電表量程或者電路接法。

三、滑動變阻器的作用

滑動變阻器在電學(xué)實驗中也占據(jù)十分重要的地位?；瑒幼冏杵鞯闹饕ぷ髟硎?，運(yùn)用滑動電阻滑片控制電阻值，對電路中電流的變化進(jìn)行控制。因此，滑動變阻器選擇是否適當(dāng)，使用方式是否規(guī)范，直接影響電學(xué)實驗的成敗。在選擇滑動變阻器時，要注意選擇安全性、靈活性較高的產(chǎn)品。在電學(xué)實驗中，對滑動變阻器的功能要求較高，不僅要求其能靈活調(diào)節(jié)實驗中電路的電流值，還要具有一定的電路保護(hù)功能。此外，在選擇滑動變阻器時，要選擇適當(dāng)阻值規(guī)格的變阻器。需要注意的是，選擇的滑動變阻器的額定電流不能過小，否則在實際使用中，可能會因為電流過大，導(dǎo)致電器受到損害。

四、實驗儀器讀數(shù)以及數(shù)據(jù)處理

在記錄實驗結(jié)果的過程中，因疏忽大意，極有可能發(fā)生將實驗記錄謄寫錯誤的情況，繼而導(dǎo)致計算結(jié)果產(chǎn)生偏差，實驗達(dá)不到預(yù)期的目的。有時一些實驗數(shù)據(jù)要根據(jù)具體實驗需求進(jìn)行公式轉(zhuǎn)換，但因粗心或公式套用錯誤，會導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。對于實驗儀器上的讀數(shù)，一定要嚴(yán)格根據(jù)實驗儀器的計量和實際顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，有時一些實驗儀器的數(shù)據(jù)要根據(jù)具體的實驗需求進(jìn)行公式轉(zhuǎn)換，因此一定要避免電學(xué)實驗中常出現(xiàn)的 “馬虎”問題而導(dǎo)致的實驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況。

五、電路連接問題

電路連接是學(xué)生操作電學(xué)實驗的重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生選擇合適的電表和滑動變阻器之后需要關(guān)注的重點問題。在電路的連接中，學(xué)生要注意避免出現(xiàn)短路等問題，還要注意盡量避免出現(xiàn)正負(fù)極裝反等錯誤的發(fā)生。在連接電表時，學(xué)生要注意電表正負(fù)極的正確連入，還要正確判斷電表的內(nèi)、外接法。在已經(jīng)明確電表內(nèi)部阻值的條件下，在連接電流表時，學(xué)生可以根據(jù)公式計算出待測電阻值，選擇最合適的電流表的內(nèi)、外接方式。

六、結(jié)語

高中物理電學(xué)實驗中的重點和難點，電學(xué)知識的復(fù)雜性、綜合性都為電學(xué)實驗的操作帶來很大的挑戰(zhàn)。因此我們應(yīng)該充分的熟知高中物理電學(xué)的理論知識，并在實踐操作中不斷積累經(jīng)驗，及時分析和整理常見的實驗問題，為后續(xù)物理電學(xué)實驗打下基礎(chǔ)。電學(xué)實驗是物理學(xué)習(xí)中不能忽視的一部分，也是高考物理考試中的熱點考題，實驗當(dāng)中的這些常見問題不論是學(xué)生還是教師都應(yīng)予以重視。只有積極地面對這些問題，并加以改正，才能為今后對物理進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，做到在實踐中學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉斌.微課在高中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].鎮(zhèn)江高專學(xué)報，2017（01）.

[2]白育奇.淺談高中物理學(xué)習(xí)的幾點體會[J].科學(xué)咨詢（ 教育科研），2017（01）.

[3]許莉.淺談高中物理實驗教學(xué)的基本方法[J].中學(xué)物理，2012（13）.