高中物理電學實驗的復習方法與策略分析

王凱浩

(山東省平度第一中學高三知務(一)班 266700)

高中物理電學實驗的復習方法與策略分析

王凱浩

(山東省平度第一中學高三知務(一)班 266700)

物理學科是高中學習的必修基礎課程，物理學科的實驗性和邏輯性比較強，在學習中需要把理論知識點和實際經驗相結合，一步步的提高自己的本身物理學科的學習能力.在高中學習物理學科的過程中，電學實驗是物理學科所學習的非常重要的內容，是高考的必考內容.很多同學反應沒有好的復習電學實驗的方法策略，本文通過自身的實踐經驗總結出的具體方法，從電學實驗的基本結構和地位、高中物理學科電學實驗設計的原則、結合實例講解物理電學實驗的復習方法與策略分析三個方面入手，希望為同學們提供借鑒和幫助，為同學們在高中物理電學實驗學習的道路上奠定基礎.

高中物理；電學實驗；復習方法；策略；分析

一、電學實驗的能力的基本結構和地位

電學實驗的能力是說完成某個實驗活動需要的能力總和，電學的實驗設計一般從概念入手，從低到高的層次去設計實驗的方案，然后完成實驗，發現實驗所存在的問題，將理論知識與實驗操作相結合，排除實驗發生故障的能力和對數據處理的能力，提高同學們的實驗思維能力與實驗設計的能力等.在學習高中物理的課程中，電學實驗的設計要重視電路元器件的選擇，學習使用各個基本的實驗器具，探究什么因素影響了導體電阻，測電源的內阻和電動勢.在全國高考物理的實驗統計出的數據中顯示，電學實驗占據了很大的比例，考題的設計考察的不僅僅是實驗課題的內容，并且考察實驗的能力，挖掘了電學實驗設計的相同性.

二、電學實驗設計的原則

在物理學習的過程中，設計電學實驗學習的技巧要按照以下的原則進行：首先，要確保電學實驗的準確性，物理電學實驗需要使用的實驗儀器一定要測量的非常精確和精準，要求電表的度數必須控制在刻度的測量范圍內中，當然與此同時需要特別注意的是保證實驗設計的安全性，依據實驗的要求與條件選擇適合的電學儀器，確保儀器的量程在所測量的范圍中，避免實驗的儀器出現故障.其次，電學的實驗設計還要遵循便捷性的原則，確保實驗能順利進行，調節控制電路儀器，方便實現較好的測量要求.電路的設計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，選擇合適的滑動變阻器，確保電路的電流和電壓在滑動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候，不應該使用滑動頭移動較小，但是電流電壓變化大的那種.

三、電學實驗的復習方法

1.整合重點的復習方法

例如物理學科電學實驗里非常重要的就是電路圖，實驗設計的基礎就是電路圖，有電路圖才能較好的連接線路去進行實驗.同學們在復習的時候就可以整合重點的電路圖，如圖1所展示的電路圖開始進行復習.圖1的電路圖可以用來探究電壓與電流的關系，也可以用來探究電阻與電流的關系，同時還可以測量未知的電阻的阻值.這個電路圖可以復習三個實驗，這樣同學們會覺得零散的電學實驗變得有條理.因此要把重點放在訓練電路圖的連線，同時也訓練在連線的過程中滑動變阻器的連接與滑動變阻器阻值的變化規律.其次也要求學生會選擇電流表與電壓表的量程和連接，這些是物理學科電學實驗的基本的操作.滑動變阻器在實驗的過程中有很多大的影響，它有調節電壓和電流的作用.同學們可以把滑動變阻器的功能進行總結，方便自己記憶.這樣整理后同學們的復習效率會大大的提高，節省了很多的復習時間.如果大家還是按照課本上的章節復習，自己腦袋里的知識點還是比較零散，很難把知識融會貫通.假如同學們很好的總結以上三個實驗，區分相同點和不同點，你們的競爭力就會上了一個很高的臺階，才真正學會了復習.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，當然也可以測量小燈泡的電功率.但實驗的原理不同，對需要測量的數據有一定的要求.例如測量小燈泡電阻的時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驗中要學會測量額定功率.在測量小燈泡的電阻的實驗中可以對自己進行深入的提問：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？通過這兩個電路圖可以把電學實驗整理的有規律，有條理.而本實驗也包括電路故障出現的原因.整合重點的復習方法對同學們提高自己的實驗水平，總結歸納了零散的知識點.

2.提綱式的復習方法

什么是提綱式，提綱式就是在進行電學復習之前，拿出一個小時左右的時間，理清楚實驗的關鍵與思路，我的思路方法就是順著電路的結構理清思路.

首先是電源和開關的部分，電學實驗一般都要測量電阻，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內阻的時候，電源的電壓需要稍大一點(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，看小燈標稱的額定電壓去選擇開關，一般來說開關都是串聯，有的時候用并接的方法導致局部電路短路.

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，安全就是所選擇的量程應該比測量值大.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,然后去選擇內或外接法.如果Rx范圍不知道，可以用試觸法去看看外、內接法中哪塊表幅度變化的大，就是比較I和U的變化量和初態時的數值比值的大小，例如電壓表的變化幅度越大，說明了電流表分壓多，則應該用電流表的外接法，反之就是內接法.如果電流表和電壓表告訴了準確的內阻，在實驗的時候應該注意以下幾個方面：可能會涉及表的異用、可以擴大量程和修正實驗的數據.

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：保護電阻、改變電流表和伏特表量程和擴大“等效電源”內阻，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，我們通常使用在“半偏法”測量電壓表和電流表內阻的實驗當中.

在只有電壓表或者電流表的時候，經常結合電阻箱去測量電源的內電阻和電動勢.當然，我們在復習的過程中，要抓住所學習的重點難點.第一點是要掌握基本的儀器使用和讀數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外接法出現比較多.第二點是復習小電珠U-I特性曲線實驗的時候，應該留心小電珠的工作點的確定，通常我們見到的考法是在坐標紙上標出小電珠的U-I曲線，再和已知的內電阻和電動勢的電源連接，求小電珠的功率.這個方法就是在坐標紙上畫出電流的圖像和這個電源的路端電壓圖像，此直線和U-I特性曲線的交叉點就是工作點.假如說是已經畫好兩個U-I特性曲線的小電珠，串接在已經知道的內電阻和電動勢的電源上，然后用直尺垂直于I軸然后移動，一直發現U-I特性曲線上兩個U的值的和與電源電動勢相等，那么此處就是兩個小電珠的工作點.假如是兩個相同的小電珠并聯接在已知的內電阻r和電動勢E的電源上，我們可以假設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，交點就是各個小電珠的工作點.全國高考題很注重函數的知識點在物理學科中的應用，因此測定內電阻和電源電動勢的實驗要特別注意函數方面的問題.例如在2014年的新課標理綜第23題實驗，假如不能夠依據全電路歐姆定律去寫出第一個問題中R與1/I的關系式，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的數值.對于創新型的實驗，我們還是要掌握相關實驗的基本方法與原理，看看我們需不需要做什么改進.例如測量電阻，常規基本的方法是U-I法，可是因為表的問題，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，需要用串并聯電路的知識點，同學們只要掌握基本原理，找到實驗改進的思路，就不難得出正確答案.

提綱式復習方法，可以方便同學們的記憶，知識點變得有思緒、有順序，讓思維不再混亂，希望對同學們有所幫助.

在高中物理學科的實驗復習中，電學實驗是重點也是易錯點，在復習電學實驗時，應該注重選擇適合自己的復習方式，結合實際采取靈活的復習方法，掌握電學的實驗原理和方法，提高自身實驗設計能力，筆者通過自身的經驗對高中物理學科中電學實驗進行總結的復習方法與策略分析，得出整合重點的復習方法與提綱式復習方法，希望能夠對同學們在物理電學實驗方面有所幫助，取得良好復習的效果，把高中物理電學實驗的知識點進行強化.

[1]李芳.高中物理電學實驗的備考策略[J].中學物理(高中版),2016,34(9):71-72.

[2]王光毅.高中物理電學實驗器材和電路的選擇[J].物理教學探討,2010,28(8):8-10.

[3]李露.新課標下高中物理探究性電學實驗的研究[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，高中在讀.

閆久毅]