对高中物理常见电学实验问题的探究

范世涛

【摘要】物理学科是一门以实验为基础的自然学科，在学习的过程中我们除了要理解和识记基本的自然科学理论之外，更需要结合实验中的实际操作来运用理论知识指导我们更进一步的深入性学习，提高我们的实验设计能力和科学创新能力，这既是高考考察的重点，也是我们学习能力的重要体现。在当前新课改的基础上，高中物理的学习不仅体现在理论知识的掌握上，更重要的是要有效地进行综合的实验，通过实验及时掌握电学的知识点。基于此，本文重点探讨高中物理常见电学实验问题。

【关键词】高中物理；常见；电学实验；问题；探究

【中图分类号】G633 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）03-0101-02

掌握电学实验的基本原理和构成现阶段高中物理电学部分的实验相对来说并不复杂，主要要求我们掌握和使用基本的实验器材和实验原理。实验器材主要包括：电源、电流表、电压表、滑动变阻器、万用表、各类开关等，这些器材我们在实验室中经常接触，都比较熟悉；困难主要表现在对电表的正确接线和读数方面，这些我们在平常的实验中多加训练，也不难。物理电学实验的重头戏在于电路原理图的设计，这是实验顺利开展的先决条件，也是最能体现实验设计思路的精髓所在。电学实验的设计需要先从题目分析入手，首先确定未知项和已知项，再根据日常所学的知识设计出相应的原理图，电路原理图主要有串联电路、并联电路、串并混合电路三类，根据实验器材的类型和多少，一般我们选择最优方案，然后开始测算过程。实验中为了保证数据的准确性，最少需要测定三组数据，然后将实验数据整理进实验报告中。很多同学在实验的过程中对于实验的操作过程很重视，但是对于实验报告的整理就不甚在意，其实实验报告是对整个实验过程的总结和归纳过程，实验报告撰写好不仅有助于加深我们对实验的印象，还能及时帮助我们发现实验中存在的问题，提高我们排除实验故障的能力，考试中很多题目都有对这方面能力的考察，比如在最后计算阶段发现电压表的连接出现了纰漏，需要怎样改进实验方案；其中有一组数据明显与其他数据不同，可能是哪些原因造成；如果让你重新帮他设计一个方案你会怎么做……诸如此类的很多问题，我们在报告撰写过程中都会遇到，因此在平时的实验过程中除了设计出合理的电路图，准确测量数据之外，我们一定要善始善终完成实验报告撰写部分的任务。

一、高中物理电学实验习题的解决方法

1.电表接法及量程选择

电表的接通在实际的实验过程中由于内部电阻的存在，多少会产生一定的误差，从而影响实验的最终结果。因此为了减少实验误差，提高实验的精确度，保障实验的操作质量，需要根据实际的实验需求，选择合理的电力实验器材，并根据规定处理好器材的相关配置。因此，在实际操作的时候一定要合理的选择电流表和电压表的度量量程，做好相关电阻、电表器的接法。第一步，在选择电表的接法上，我们有两种判断方法：第一，如果电力表的内部阻力RA已知，那么电流表的电阻RV和待测电阻RX的阻值可以根据公式进行判定，若RX/RA>RV/RX（+1）时，就表明要测电阻和电流表的实际电阻差别较大，应该采用电流表内接法，反之则应该采用电流表的外接方法。具体情况如下图1所示。

第二步，如果电压表在实验测试的是端路电压时，那么电压表的示数是不会超过实际电源电压值的，即电路的电压变化最大值。如果电压表测量的是两端的电压，此时的电阻额定电压、额定电流、额定电功率和电阻这四个物理量是可以通过公式计算得出的。如果知道其中两个物理量的值数，就会得出其他两个未知物理量的数值。根据各种数值的变化情况来判断选择合适的电表量程或者电路接法

2.滑动变阻器

滑动变阻器做为电学实验的常用仪器也有两种接法，分别是分压式和限流式，在实际操作试验中没有明确的要求，电压的实际变化范围也不是很大，其他的电源件压力要求也不是很高时，分压式和限流式两种接入方式都可以选择。如果在实际的操作试验中，变阻器中的电阻小于负载电阻或者电路中串联其他电阻的阻值时，滑动变阻器不能够有效的控制电压和电流，此时应该采用分压式的接法。在实际操作中，负载上的电压或者是电流一定要有足够大的范围，而且应该从0开始调节，例如测试“伏安法测电阻”的实验中，就是采取了此种原则。

3.实验仪器读数以及数据处理

对于实验仪器上的读数，一定要严格根据实验仪器的计量和实际显示数据进行读取，有时一些实验仪器的数据要根据具体的实验需求进行公式转换，因此一定要避免电学实验中常出现的“马虎”问题而导致的实验数据不准确的情况。

二、联系生活进行物理实验的创新

其实物理实验的开展不一定仅仅体现在课上，课下我们也可以进行一些简单的小实验。例如我们可以用小电池为家里的门铃进行一下改装，把声音变得好听一些。还可以研究一些其它的电子产品，现在很多小孩玩具都非常有趣，里面也都是一些简单电路，唯一的不同的是加上了别致的灯光和声音的播放器，再配上精巧的外形就一下子就吸引了人们的眼球，只要认真钻研，生活中处处是物理，随处可创新。

综合以上分析我们可以看出高中物理电学实验中的重点和难点，电学知识的复杂性、综合性都为电学实验的操作帶来很大的挑战。因此我们应该充分的熟知高中物理电学的理论知识，并在实践操作中不断积累经验，及时分析和整理常见的实验问题，为后续物理电学实验打下基础。对于高中学生而言，不能一味的只学习理论知识，而忽视对自身动手能力的培养，不能光看而不参与其中，应该积极主动的从书本转化到实际操作上，只有这样才能掌握更多的电学知识，不断解决在实际操作中遇到的问题，从而真正在生活中做到学以致用。

参考文献：

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