龔大強(qiáng)

摘 要：物理學(xué)中最為重要的一項(xiàng)分支就是實(shí)驗(yàn)，電學(xué)實(shí)驗(yàn)尤為甚者。無論在任何學(xué)習(xí)階段，電學(xué)實(shí)驗(yàn)的難度都相對(duì)較大。對(duì)高中物理常見電學(xué)實(shí)驗(yàn)問題分析，有利于加強(qiáng)物理核心環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)及理順后期高中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：高中物理;電學(xué)實(shí)驗(yàn);問題淺析

高中物理教學(xué)大綱明確指出，要在電學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中，使學(xué)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(dòng)變阻器，并且熟悉其主要的作用且會(huì)根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)進(jìn)行選擇;學(xué)會(huì)各種實(shí)驗(yàn)儀器的數(shù)據(jù)讀取和處理。但在實(shí)際物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，由于所涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，且電路系統(tǒng)連接復(fù)雜，實(shí)際操作并沒有達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，有些常見的電學(xué)實(shí)驗(yàn)問題依舊存在，不能得到良好的解決。

一、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理

在高中物理學(xué)習(xí)過程中，電學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容并不是十分復(fù)雜。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，教師通過引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)基本的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)原理，讓學(xué)生對(duì)其有一個(gè)基本的概念認(rèn)知，再進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作。類似于電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、萬用表、電壓表以及一些所需要的開關(guān)等都是電學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的實(shí)驗(yàn)器材。因此，器材的使用，對(duì)于學(xué)生來說并沒有難度。之所以學(xué)生的電學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常出問題，是因?yàn)閷?duì)電表的接線和讀數(shù)方面不夠細(xì)致。要想獨(dú)立完成電學(xué)實(shí)驗(yàn)，必須學(xué)號(hào)電路原理圖的設(shè)計(jì)。這也是電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的重要體現(xiàn)方式。在設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生要對(duì)題目進(jìn)行深入分析，確定在此實(shí)驗(yàn)中，哪個(gè)是未知項(xiàng)，哪個(gè)是已知項(xiàng)，然后通過所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的電路原理圖。面對(duì)可能出現(xiàn)串聯(lián)電路、并聯(lián)電路以及串聯(lián)并聯(lián)相結(jié)合的混合電路，學(xué)生需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材的基本類型和性能，選擇最佳的實(shí)驗(yàn)方案，開始進(jìn)行測(cè)算。無論任何實(shí)驗(yàn)，最為重要的就是必須要保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為此，學(xué)生至少要選擇三組數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定，然后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合整理，并記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。除此之外，實(shí)驗(yàn)報(bào)告整理的重要性也是不言而喻的。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的歸納和總結(jié)。規(guī)范整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的問題，加深學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的印象，幫助學(xué)生積累實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。

二、電表接法及量程選擇

電表的接通在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中由于內(nèi)部電阻的存在，多少會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，從而影響實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果。因此，在實(shí)際操作的時(shí)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(guān)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(nèi)部阻力RA已知，那么電流表的電阻RV和待測(cè)電阻RX的阻值可以根據(jù)公式進(jìn)行判定，若RX/RA>RV/RX（+1）時(shí)，就表明要測(cè)電阻和電流表的實(shí)際電阻差別較大，應(yīng)該采用電流表內(nèi)接法，反之則應(yīng)該采用電流表的外接方法。第二步，如果電壓表在實(shí)驗(yàn)測(cè)試的是短路電壓時(shí)，那么電壓表的示數(shù)是不會(huì)超過實(shí)際電源電壓值的，即電路的電壓變化最大值。如果電壓表測(cè)量的是兩端的電壓，此時(shí)的電阻額定電壓、額定電流、額定電功率和電阻這四個(gè)物理量是可以通過公式計(jì)算得出的。如果知道其中兩個(gè)物理量的值數(shù)，就會(huì)得出其他兩個(gè)未知物理量的數(shù)值。根據(jù)各種數(shù)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(dòng)變阻器的作用

滑動(dòng)變阻器在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中也占據(jù)十分重要的地位?；瑒?dòng)變阻器的主要工作原理是，運(yùn)用滑動(dòng)電阻滑片控制電阻值，對(duì)電路中電流的變化進(jìn)行控制。因此，滑動(dòng)變阻器選擇是否適當(dāng)，使用方式是否規(guī)范，直接影響電學(xué)實(shí)驗(yàn)的成敗。在選擇滑動(dòng)變阻器時(shí)，要注意選擇安全性、靈活性較高的產(chǎn)品。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滑動(dòng)變阻器的功能要求較高，不僅要求其能靈活調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)中電路的電流值，還要具有一定的電路保護(hù)功能。此外，在選擇滑動(dòng)變阻器時(shí)，要選擇適當(dāng)阻值規(guī)格的變阻器。需要注意的是，選擇的滑動(dòng)變阻器的額定電流不能過小，否則在實(shí)際使用中，可能會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大，導(dǎo)致電器受到損害。

四、實(shí)驗(yàn)儀器讀數(shù)以及數(shù)據(jù)處理

在記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中，因疏忽大意，極有可能發(fā)生將實(shí)驗(yàn)記錄謄寫錯(cuò)誤的情況，繼而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生偏差，實(shí)驗(yàn)達(dá)不到預(yù)期的目的。有時(shí)一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行公式轉(zhuǎn)換，但因粗心或公式套用錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器上的讀數(shù)，一定要嚴(yán)格根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器的計(jì)量和實(shí)際顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，有時(shí)一些實(shí)驗(yàn)儀器的數(shù)據(jù)要根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行公式轉(zhuǎn)換，因此一定要避免電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常出現(xiàn)的 “馬虎”問題而導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況。

五、電路連接問題

電路連接是學(xué)生操作電學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生選擇合適的電表和滑動(dòng)變阻器之后需要關(guān)注的重點(diǎn)問題。在電路的連接中，學(xué)生要注意避免出現(xiàn)短路等問題，還要注意盡量避免出現(xiàn)正負(fù)極裝反等錯(cuò)誤的發(fā)生。在連接電表時(shí)，學(xué)生要注意電表正負(fù)極的正確連入，還要正確判斷電表的內(nèi)、外接法。在已經(jīng)明確電表內(nèi)部阻值的條件下，在連接電流表時(shí)，學(xué)生可以根據(jù)公式計(jì)算出待測(cè)電阻值，選擇最合適的電流表的內(nèi)、外接方式。

六、結(jié)語

高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，電學(xué)知識(shí)的復(fù)雜性、綜合性都為電學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作帶來很大的挑戰(zhàn)。因此我們應(yīng)該充分的熟知高中物理電學(xué)的理論知識(shí)，并在實(shí)踐操作中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)分析和整理常見的實(shí)驗(yàn)問題，為后續(xù)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。電學(xué)實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)習(xí)中不能忽視的一部分，也是高考物理考試中的熱點(diǎn)考題，實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的這些常見問題不論是學(xué)生還是教師都應(yīng)予以重視。只有積極地面對(duì)這些問題，并加以改正，才能為今后對(duì)物理進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，做到在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。

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