高中物理電學實驗中電路的分析

楊偉勤

摘要：物理是高中的一門必修基礎課程，而電學內容又是高中物理的重點內容之一，且每年高考必考。因此教師要充分認識培養學生電學解題能力的重要性，加強對學生電學方面解題能力的培養，這對于提高學生的綜合素養是十分必要的。在高中物理電學教學中，學校對學生進行理論教育的同時，也要相應的開設一些相關的實驗課程。這樣，不僅可以幫助學生提高動手能力，還能增強學生的知識記憶能力，從而幫助他們更好的掌握物理知識點。本文通過案例分析的方式來展開對于高中物理電學實驗教學設計的探究。

關鍵詞：電學實驗;電路分析

物理實驗是根據實驗目的，利用學過的知識點進行相關的實驗方案的設計，學生需要根據老師的指導，自己設計實驗方案進行實驗操作，得到實驗數據，最后再分析數據得出結論。在高中物理電學實驗中，電路的選擇和連接是很重要的一個知識點，在高考中，電路知識也是必考內容。但是很多高中生還沒有正確的理解物理的電路問題，因此需要教師引導學生自己動手，進行相關的實驗來加強對于電路的理解。下面我將結合自己的教學經驗談幾點認識和見解。

一、實驗儀器的合理選擇

參考教學大綱和高考考核的要求，實驗儀器主要是滑動變阻器、電表、電源等，一般來說主要是從以下三個方面權衡考慮：1、根據不使電表受損和盡量減少誤差的原則來選擇電表。首先需要確保電流不能超過電流表的量程，電壓表上的電壓也不能超過使用量程。根據這些來選擇合適的量程。一定要讓表盤指針有很大的偏轉（一般取滿偏的三分之二左右），以減少測度的誤差。2、根據實驗中可能會出現的電壓和電流最大值來選擇合適的滑動變阻器。值得注意的是流過滑動變阻器的電流不能超過其額定值。3、應根據電學實驗的基本原理和基本要求來選擇實驗儀器。所以對于這種情況，需要熟悉掌握電學實驗原理，才能作出恰當的選擇。

二、電路的選擇

第一，在開展進行物理電學實驗時，關于電路的選擇，一般有兩種方法，一種是內接法，一種是外接法。要根據最基礎的電學原理選擇合適的電路。實驗結果比電阻的臨界值大，需要采取內接法。如果實驗結果比臨界值小，需要采取內接法。所以需要先確定電阻的臨界值。一些題目中給出提示，學生可以將其設計成簡易的電路或者保證電路的節能性，故應當采取限流式電阻。如果題目中已經給出了由零點起調，或者要求提高精確度，就要采取分壓式電路電阻。

第二，因為每項電學實驗開展都需要電能的支持，所以必須考慮到供電問題。故從供電方面考慮，可采用限流接法和分壓接法來進行。在限流接法中，在電路輸出端連接負載電阻，在將電池內電阻忽略不計的情況下，只需要將滑動變阻器和負載電阻間所產生的串聯分壓考慮進來，這樣可以將負載電阻兩側可調節的電壓幅度確定下來。但是在此情況下，對負載電阻兩側電壓進行調節時無法由零點開始。如，在電學實驗中，要求學生能夠將接入電路后燈泡的特征變化描述出來，所以應當采取和小燈泡相適應的滑動變阻器。相較而言該種操作方式簡單便捷，且電能消耗較小。

此外，部分電學實驗較為特殊，可能會采取到供電限流接法。在面對該種情況，則需要將變阻器電阻值和負載電阻進行重新搭配。在對電壓調節時可發現，如若對滑動變阻器要求電阻較大的情況下，則其可調節范圍也相對較大。除此之外，分壓接法同樣具有供電選擇的特征，如若連接負載電阻和供電電路，則分壓接法的一個重要環節就是將串聯分壓計算出來，先并聯負載電阻及其左端滑動變阻器，之后在實施右端串聯。

三、通過實驗測量電路中的電動勢

通過本實驗，主要是為了讓學生學習電動勢的測量方法，針對高中物理教材中，電學實驗課程分析，能夠看出，高中物理實驗大多數是訓練類、驗證類、測量類的實驗操作課程。這些實驗的主要目的是讓學生熟練掌握基本的實驗儀器操作，讓學生對一些物理特性有所了解，通過實驗讓學生掌握基本的物理規律，進行一些基本的物理實驗操作，測量一些基本數據。在強化學生個人能力的同時，更在不同層面上促進了學生獨立學習能力的提高，同時，也對正確認識、理解物理規律起到了積極地作用。

如圖所示，讓學生按照電路圖選擇合適的電阻和電流表測量電動勢。學生需要掌握電動勢的測量方法，了解具體的測量步驟，掌握其實驗原理;還可以讓學生自主設計實驗電路，通過比較不同方法測量得出的結果來分析它們的區別以及優缺點。

總之，在講解高中物理實驗時，老師需要積極地引導學生完成實驗過程、探究實驗原理，激發學生的學習興趣，拓展學生的思維，強化學生的學習能力。在實驗中，教師要培養學生自己設計實驗過程的能力，培養學生獨自進行信息篩選、在自行設計實驗過程中積極思考、努力探索的能力，在學生獨自設計實驗的過程中提升學生分析能力、解決問題的能力和抽象能力等綜合能力。本文通過對電路和儀器選擇的講解和例子的分析來幫助學生更好的學習、理解、運用高中物理電路的知識，希望借此促進高中物理教學質量的提升，進而促進學生科學素養的有效提升。

參考文獻：

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