浅谈高中物理电学实验部分的学习经验

杨淇铭

摘要：高中物理电学实验部分是重点，也是高考的必考点，考察方式无外乎测量电阻、电动势和内电阻，由于测量方法较多，高考将测量方法作为考察的着重点。因此，本文结合电学实验，总结了以下经验，以期有所幫助。

关键词：高中物理；电学实验；目的；方法；经验

近些年来的高考，高中物理电学实验部分，考察频率较高的电学实验在于测电阻、电动势和内电阻，考查公式：

R=UI，E=U+Ir。由此可知电学实验部分的关键在于测量电压U和电流I，但其测量方法很多，这通常是高考的着重点，因而学生在学习电学部分时，应把握基本的实验知识和方法，以不变应万变。

一、掌握方法，明确目的

学习电学实验时，针对实验设计，有着基本的设计思路：明确目的→设计方案→选择器材→制定实验步骤→处理数据→分析误差。

其中第一个步骤就是要明确目的，也就是说，学生在做实验前需要明白三个问题，为什么做这个实验；应得到什么数据；自己可从实验中获得什么能力。只有明白这三个问题，在进行实验时才能有的放矢，明确重点。根据历年高考情况，学生在实验中应明确的目的包括：正确使用仪器、选择以及应用。正确使用仪器在于学会基本实验仪器的读数和用法，比如游标卡尺、刻度尺、电流表、电压表、温度计等的估读，滑动变阻器、螺旋测微器、电磁打点计时器等的使用方法。选择就是要选择合理的实验原理、实验方法，实验电路等。应用就是要掌握基本的实验知识，并能够将其应用在实际生活中以及解实验题。

比如描绘小灯泡的伏安特性曲线、伏安法测电阻、测量电阻的电阻率。学生应掌握如下五点：其一，选择电流表、电压表量程。其二，电流表接法。其三，滑动变阻器的分压接法、限流接法及相应的阻值选择。其四，电流表产生误差的原因。其五，螺旋测微仪和游标卡尺读数：前者估读，后者不估读。

二、养成习惯，合理选择

学生在学习中应养成良好的习惯，注重关注自身的观察能力。观察能力时科学素养、精神和品德的前提。因此，学生在实验过程中应注重培养自身的观察能力，同时认清实验过程的多角度化，争取将选材做到灵活化，并形成良好的实验习惯。

以上文的例子来看，选择器材应注意以下三个方面。

1.根据尽量减少误差以及不使电表受损的原则来确定电表，首先确保电流表流过的电流以及电压表上加载的电压均不超过二者的量程。其次，应在上一条的前提下，合理选择量程，保证仪器指针有较大偏转，减少误差，一般需要达到满偏的三分之一以上。

2.根据电路中的电压或电流范围选择滑动变阻器。流过滑动变阻器的电流不应超过其额定值，对于大阻值变阻器，活动头稍有移动，就会使电流、电压出现较大变化，因而不宜采用。

3.根据实验要求选择仪器，在这方面，学生需要熟悉实验原理，方能做出正确的选择。不过有最优选择可以参考：方法误差尽可能小；测量值尽可能保持较多有效数字位数，直接测量值要使误差尽可能小，且小于仪器量程；要能够实现大范围的灵敏调节；大功率电路中尽可能节省能量；小功率电路中，保证仪器量程的前提下，提高电流、电压，以便获得准确的测量值。

选择器材后，以伏安法测电阻，首先明确原理：欧姆定律；其次，电流表内外接法。

三、整理数据，态度决定高度

学生在进行实验操作时，应把握实验数据读取和记录的注意事项，并结合所学知识，观察、分析、处理数据，同时应用所学解释实验现象。在整理数据时，应及时、真实、准确、清晰、完整。这个步骤是实验中的一个重要步骤，学生应从中学会分析解决问题的能力。要做到这一点的关键就在于科学的态度，俗语说态度决定高度，意思是没有什么事情是做不好的，关键在于态度问题。也就是说在实验中应时刻保持科学的态度，从实验中巩固所学，掌握方法，提高能力。

四、实际应用

进行实验的目的就是要掌握解决实际问题的能力。历年高考，电学实验一直是考察的重点。因此，学生学会电学实验的基本方法和知识后，要能够灵活运用，解决实际问题，举个例子。

例：用伏安法测量定值电阻，条件如下：待测电阻Rx约100Ω；直流电流表量程0～10mA、内阻50Ω；直流电压表量程0～3V、内阻5kΩ；直流电源输出电压4V，内阻不计；滑动变阻器阻值0～15Ω，最大允许电流1A；开关1个，导线若干，据此画出实验电路图。

审题：这个例子中，只需判断测量电路、控制电路的接法，条件中已经给出量程和电阻，只需根据计算选择电流表的接法。

解析：根据上文的分析，伏安法测电阻，只有两种接法，也就是电流表内外接法。根据题意，由于RX10mA，也就是超过了电流表量程。因此，必须选择分压接法，如图3。

总结：电学实验的首要原则是任何一种控制电路必须保证电路安全，变阻器限流接法尽管简洁，但必须保证控制电路中的电流负载不超过电流表量程。

结束语

电学实验部分，学生应在掌握基本实验方法和知识的基础上，要建立起科学的态度，以严谨的科学思维，根据基本的实验设计思路，明确目的，选择适合的原理、器材、方法等。并在实验中挖掘自身潜力，提高自身分析问题，解决问题的能力，以便能够更好地解决实际问题。

参考文献：

[1]周将军，王翔.2014年高考物理实验题的统计分析及启示[J].教育测量与评价（理论版），2014，09：59-64.