高中物理教學中電學實驗問題淺析

龔大強

摘 要：物理學中最為重要的一項分支就是實驗，電學實驗尤為甚者。無論在任何學習階段，電學實驗的難度都相對較大。對高中物理常見電學實驗問題分析，有利于加強物理核心環節的學習及理順后期高中物理知識的學習。

關鍵詞：高中物理;電學實驗;問題淺析

高中物理教學大綱明確指出，要在電學實驗學習的過程中，使學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實際實驗進行選擇;學會各種實驗儀器的數據讀取和處理。但在實際物理電學實驗過程中，由于所涉及的知識點較多，且電路系統連接復雜，實際操作并沒有達到預期的結果，有些常見的電學實驗問題依舊存在，不能得到良好的解決。

一、電學實驗的原理

在高中物理學習過程中，電學實驗的內容并不是十分復雜。在電學實驗的教學過程中，教師通過引導學生認識基本的實驗器材和實驗原理，讓學生對其有一個基本的概念認知，再進行后續的實驗操作。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等都是電學實驗常用的實驗器材。因此，器材的使用，對于學生來說并沒有難度。之所以學生的電學實驗經常出問題，是因為對電表的接線和讀數方面不夠細致。要想獨立完成電學實驗，必須學號電路原理圖的設計。這也是電學實驗設計思路的重要體現方式。在設計電學實驗之前，學生要對題目進行深入分析，確定在此實驗中，哪個是未知項，哪個是已知項，然后通過所學的知識設計出相對應的電路原理圖。面對可能出現串聯電路、并聯電路以及串聯并聯相結合的混合電路，學生需要根據實驗器材的基本類型和性能，選擇最佳的實驗方案，開始進行測算。無論任何實驗，最為重要的就是必須要保障數據的準確性。為此，學生至少要選擇三組數據進行測定，然后將實驗數據進行綜合整理，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。規范整理實驗報告，有利于學生發現實驗中存在的問題，加深學生對于實驗的印象，幫助學生積累實驗經驗。

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部電阻的存在，多少會產生一定的誤差，從而影響實驗的最終結果。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的阻值可以根據公式進行判定，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，應該采用電流表內接法，反之則應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，就會得出其他兩個未知物理量的數值。根據各種數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

滑動變阻器在電學實驗中也占據十分重要的地位。滑動變阻器的主要工作原理是，運用滑動電阻滑片控制電阻值，對電路中電流的變化進行控制。因此，滑動變阻器選擇是否適當，使用方式是否規范，直接影響電學實驗的成敗。在選擇滑動變阻器時，要注意選擇安全性、靈活性較高的產品。在電學實驗中，對滑動變阻器的功能要求較高，不僅要求其能靈活調節實驗中電路的電流值，還要具有一定的電路保護功能。此外，在選擇滑動變阻器時，要選擇適當阻值規格的變阻器。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，導致電器受到損害。

四、實驗儀器讀數以及數據處理

在記錄實驗結果的過程中，因疏忽大意，極有可能發生將實驗記錄謄寫錯誤的情況，繼而導致計算結果產生偏差，實驗達不到預期的目的。有時一些實驗數據要根據具體實驗需求進行公式轉換，但因粗心或公式套用錯誤，會導致實驗數據不準確。對于實驗儀器上的讀數，一定要嚴格根據實驗儀器的計量和實際顯示數據進行讀取，有時一些實驗儀器的數據要根據具體的實驗需求進行公式轉換，因此一定要避免電學實驗中常出現的 “馬虎”問題而導致的實驗數據不準確的情況。

五、電路連接問題

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

六、結語

高中物理電學實驗中的重點和難點，電學知識的復雜性、綜合性都為電學實驗的操作帶來很大的挑戰。因此我們應該充分的熟知高中物理電學的理論知識，并在實踐操作中不斷積累經驗，及時分析和整理常見的實驗問題，為后續物理電學實驗打下基礎。電學實驗是物理學習中不能忽視的一部分，也是高考物理考試中的熱點考題，實驗當中的這些常見問題不論是學生還是教師都應予以重視。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一步的學習打下基礎，做到在實踐中學習。

參考文獻：

[1]劉斌.微課在高中物理實驗教學中的應用初探[J].鎮江高專學報，2017（01）.

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

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