巧妙借助概念圖突破電學實驗問題

趙健

摘?要：高考物理電學實驗原理復雜，測電阻的方法種類繁多，學生很難把握，通過引導學生繪制概念圖，集中呈現(xiàn)相關實驗原理及方法，通過對比深入理解知識點;在概念圖中巧妙設置優(yōu)先級，通過排除法實現(xiàn)實驗原理的準確定位，消除思維迷茫，提高處理相關問題的效率。

關鍵詞：概念圖;測電阻的方法;電學實驗

高中物理電學實驗是歷年來高考的必考題型，近幾年來的考查不斷推陳出新，命題逐漸由考查知識向考查能力轉變，要求學生的學習方式由機械記憶向靈活變通和遷移應用轉變，側重考查實驗的原理和方法。由于“電阻的測量”方法種類繁多，電路設計復雜，可供選擇的器材靈活多樣，本身就是一個龐大繁雜的系統(tǒng)，再加上學生對實驗原理、電學儀器的選擇把握不準，導致思維混亂，時常出錯;由于缺乏對實驗原理進行明確的分類歸納，導致在全新的實驗情境下，學生容易迷失方向，找不到實驗設計的原理，無法設計出合理可行的創(chuàng)新方案。

雖然電學實驗創(chuàng)新性強，但萬變不離其宗，“題在書外，理在其中”，通過繪制概念圖，將不變的基礎知識、實驗原理、基本方法進行集群呈現(xiàn)，創(chuàng)造機會從全局的高度通過對比認識不同實驗原理，理清思路，避免思維混亂;通過在概念圖中巧妙設計優(yōu)先級，利用排除法快速定位實驗原理，明確實驗方向，掌握實驗原理選擇的基本技能;在明確的實驗原理和實驗技能的支持下，才能促進知識在新情境下的變通和遷移。

一、 明確電路整體結構

除“測量電源電動勢和內(nèi)阻”外，其他電學實驗的電路結構都由測量電路和控制電路兩部分構成，如圖所示。

二、 兩種控制電路的選擇

為了在實驗中獲得多組實驗數(shù)據(jù)，一般都會用滑動變阻器對電路進行控制，滑動變阻器在電路中有兩種接法：分壓式接法和限流式接法。

（一）設置優(yōu)先級

限流式接法節(jié)能環(huán)保，優(yōu)先級設置為1級，分壓式接法設置為2級，在兩種接法都可使用時優(yōu)先考慮限流式接法。

（二）根據(jù)關鍵詞選擇

凡題目要求：“描繪伏安特性曲線”“電壓從0開始調節(jié)”“數(shù)據(jù)變化范圍大（可通過圖表、特性曲線、多組數(shù)據(jù)反映）”都必須選擇分壓式接法。

（三）根據(jù)滑動變阻器與待測電阻的阻值大小關系來判斷

大電阻（R滑Rx采用分壓式接法便于調節(jié)與測量，小電阻（R滑≥Rx采用限流式接法便于調節(jié)與測量。

（四）最后進行安全性核查

在限流式接法中，估算電路的最小電流如果超過電表的量程或各器件的額定電流，換用分壓式接法;在分壓式接法中，滑動變阻器和電源回路的電流超過了器件的額定電流，換限流式接法。

三、 五種測電阻方案的選擇

測電阻的方法有很多種，為了避免思維混亂，依據(jù)實驗原理歸納為等效法、半偏法、電橋法、伏安法、差值法5類。