淺談高中物理電學(xué)實驗難點的應(yīng)對策略

陳曦陽

【摘要】物理電學(xué)作為高中物理學(xué)中一個重要組成部分，在高中階段的考察種占有較大的比重，尤其是物理電學(xué)實驗，對于學(xué)生物理的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)也是一種考察，因此掌握好高中物理電學(xué)實驗的基本知識與重難點十分重要。本文首先將對高中生學(xué)習(xí)物理電學(xué)實驗中所存在的一些難點進(jìn)行簡要的分析，隨后重點從實驗電路和實驗器材兩個方面來分析如何攻克物理電學(xué)實驗的難點，并為以后的物理學(xué)習(xí)打好穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】高中生;物理電學(xué);實驗難點;應(yīng)對策略探究

物理電學(xué)實驗中涉及的實際操作和知識點十分繁多，操作起來也相當(dāng)復(fù)雜，需要將書本上的理論與實際的動手操作想結(jié)合起來。總之，高中物理學(xué)中的電學(xué)實驗問題是多年來物理學(xué)習(xí)的重難點，需要我們狠下功夫。接下來將對高中電學(xué)實驗的難點及其應(yīng)對策略進(jìn)行探究。

一、高中物理電學(xué)實驗難點分析

在物理電學(xué)實驗中，最困難的問題主要在于倆個方面。第一個是在實驗器材的選擇方面，由于學(xué)生的基礎(chǔ)知識不夠牢固、對于各種實驗器材的特性不夠了解，因此在進(jìn)行實驗器材選擇時，往往沒辦法選擇最為恰當(dāng)?shù)牧砍痰龋瑢?dǎo)致實驗結(jié)果不夠精確;第二個問題則是實驗電路的選擇，也是相當(dāng)困難的。學(xué)生在面對電路時不知道該選擇內(nèi)接法或是外接法，亦或者在有滑動變阻器的場合不知道應(yīng)當(dāng)選擇限流或者分壓式接法，一旦選擇錯誤不僅可能造成實驗的失敗，甚至可能會出現(xiàn)電路燃燒等危險。

二、高中物理電學(xué)實驗難點的應(yīng)對策略探究

（二）針對實驗器材難點的應(yīng)對策略

對于物理電學(xué)實驗難點的完成而言，實驗器材既是重要組成部分也是一個基礎(chǔ)因素，因此對于實驗器材的選擇具有重大意義。首先，選擇電學(xué)實驗器材的主要依據(jù)便是能夠最大程度的降低實驗結(jié)果的誤差，基于這一原則對實驗器材的規(guī)格和使用進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，盡量的保證實驗的誤差在可接受的范圍內(nèi)，以確保實驗的科學(xué)性。例如在對電流表進(jìn)行選擇時，主要考慮的是量程這一因素，那么就可以通過判斷實驗中將出現(xiàn)的電流值可能出現(xiàn)的最大、最小量進(jìn)行選擇，盡量在保證電表的指針偏轉(zhuǎn)角度被控制在1/3范圍內(nèi)，這樣具備比較高的安全系數(shù)，避免在電路出現(xiàn)故障、電流激增的時候出現(xiàn)電表被燒壞等事故的發(fā)生。除此之外，由于電學(xué)實驗一般步驟較為繁瑣和嚴(yán)謹(jǐn)，因此需要綜合考慮各個方面的要求，同時很多的細(xì)節(jié)也需要被把握，這些都應(yīng)該作為選擇實驗器材的參考性因素，以在確保安全和實驗的順利進(jìn)行的前提下，盡可能的減小實驗誤差，對實驗不良因素進(jìn)行有效控制。例如在電阻的測量實驗中，若是預(yù)估該電阻的數(shù)值范圍應(yīng)該在2-4歐姆范圍內(nèi)，那么可以選擇合適量程的滑動變阻器作為實驗器材，注意要對電路中可能出現(xiàn)的電流、電壓狀況進(jìn)行判斷，保證它們不超過滑動變阻器的額定值，若是發(fā)現(xiàn)在移動滑動變阻器的滑動頭時，電流和電壓出現(xiàn)基本不變或者產(chǎn)生巨變的情況那么應(yīng)當(dāng)更換滑動變阻器的量程。

（二）針對實驗電路難點的應(yīng)對策略

在高中物理學(xué)的電學(xué)實驗中存在著大量不同類型的電路，因此在進(jìn)行電學(xué)實驗時合理的對實驗電路進(jìn)行選擇是一項并不容易的事情。為了確保電學(xué)實驗?zāi)軌蝽樌踩倪M(jìn)行，學(xué)生應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的情況作出合理選擇。

第一，對于電路實驗究竟采用外接法還是內(nèi)接法進(jìn)行判斷。內(nèi)接法和外接法是高中物理電學(xué)中最基本的兩種電路連接方式，在對該問題進(jìn)行判斷時，首先要明確當(dāng)電路處于臨界點時電阻值的大小，若是實驗測量出來的數(shù)據(jù)明顯的要高于臨界點數(shù)值，那么可以選擇內(nèi)接法;若是實驗測量出來的數(shù)據(jù)要明顯地域臨界點數(shù)值，則應(yīng)該選擇外接法。另外，若是在實際操作中對于電路在節(jié)能方面的特性有所要求的話，就盡量選用限流式電阻來進(jìn)行電路實驗。

第二，對于設(shè)計電路中的分壓接法和限流接法進(jìn)行判斷。在大部分電路實驗中都存在著能量的供應(yīng)，即實驗電路中的電源部分為其他部分供能，而在電路設(shè)計時就供能問題電路可分為分壓接法和限流接法兩種形式。在限流接法中，若是需要在電路輸出端連接一個負(fù)載電阻的話，通常需要進(jìn)行理想化考慮（即忽略電池電阻的阻值），因此學(xué)生僅僅只需要考慮滑動變阻器和該負(fù)載電壓的串聯(lián)分壓問題，然后再以此為根據(jù)對負(fù)載電阻兩端的電壓值范圍作出預(yù)估。值得注意的是，在這種情況下電壓不可由零點開始進(jìn)行調(diào)節(jié)。比如在進(jìn)行不同電阻條件下燈泡的特性實驗時，學(xué)生應(yīng)該以燈泡的屬性為基礎(chǔ)，選擇合適量程和規(guī)格的滑動變阻器，通過記錄不同組織情況下燈泡的情況來歸納出燈泡的特性，如此不僅能夠在一定程度上節(jié)省電腦，還能夠提升實驗的準(zhǔn)確度。然而對于電學(xué)實驗中的某些特殊的實驗而言，若是采用供電限流法來進(jìn)行電路實驗的話將需要重點關(guān)注變阻器組織和負(fù)載阻值的大小關(guān)系。由電路中進(jìn)行電壓調(diào)整的形式來看，若是滑動變阻器以全電阻形式接在實際電路中時，學(xué)生將能夠?qū)﹄娐穼崿F(xiàn)更寬范圍的電壓調(diào)節(jié)。采用分壓解法也同樣具備對供電進(jìn)行選擇的特性，若是供電電路與負(fù)載電阻相連的話，那么學(xué)生在進(jìn)行電路選擇時應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注線路中的串聯(lián)分壓問題。在進(jìn)行電路連接時，也應(yīng)當(dāng)考慮先將滑動變阻器和負(fù)載電阻并聯(lián)，隨后再與其他部分串聯(lián)。值得注意的是，為了改變負(fù)載電阻兩端的電壓值，常常采用將滑動變阻器與電路中的電源直接相連的方式。

三、結(jié)束語

在進(jìn)行物理電學(xué)實驗時難免會遇到許多實驗器材和實驗電路選擇方面的困難，我們首先應(yīng)當(dāng)遵循電學(xué)的安全設(shè)計原理，使電路的設(shè)計和選取應(yīng)當(dāng)具備一定的安全性，然后要嚴(yán)格的考慮規(guī)格和實驗誤差的因素等等，如此才能使物理電學(xué)實驗更加科學(xué)和準(zhǔn)確。

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