高中物理电学实验的复习方法与策略分析

王凯浩

(山东省平度第一中学高三知务(一)班 266700)

高中物理电学实验的复习方法与策略分析

王凯浩

(山东省平度第一中学高三知务(一)班 266700)

物理学科是高中学习的必修基础课程，物理学科的实验性和逻辑性比较强，在学习中需要把理论知识点和实际经验相结合，一步步的提高自己的本身物理学科的学习能力.在高中学习物理学科的过程中，电学实验是物理学科所学习的非常重要的内容，是高考的必考内容.很多同学反应没有好的复习电学实验的方法策略，本文通过自身的实践经验总结出的具体方法，从电学实验的基本结构和地位、高中物理学科电学实验设计的原则、结合实例讲解物理电学实验的复习方法与策略分析三个方面入手，希望为同学们提供借鉴和帮助，为同学们在高中物理电学实验学习的道路上奠定基础.

高中物理；电学实验；复习方法；策略；分析

一、电学实验的能力的基本结构和地位

电学实验的能力是说完成某个实验活动需要的能力总和，电学的实验设计一般从概念入手，从低到高的层次去设计实验的方案，然后完成实验，发现实验所存在的问题，将理论知识与实验操作相结合，排除实验发生故障的能力和对数据处理的能力，提高同学们的实验思维能力与实验设计的能力等.在学习高中物理的课程中，电学实验的设计要重视电路元器件的选择，学习使用各个基本的实验器具，探究什么因素影响了导体电阻，测电源的内阻和电动势.在全国高考物理的实验统计出的数据中显示，电学实验占据了很大的比例，考题的设计考察的不仅仅是实验课题的内容，并且考察实验的能力，挖掘了电学实验设计的相同性.

二、电学实验设计的原则

在物理学习的过程中，设计电学实验学习的技巧要按照以下的原则进行：首先，要确保电学实验的准确性，物理电学实验需要使用的实验仪器一定要测量的非常精确和精准，要求电表的度数必须控制在刻度的测量范围内中，当然与此同时需要特别注意的是保证实验设计的安全性，依据实验的要求与条件选择适合的电学仪器，确保仪器的量程在所测量的范围中，避免实验的仪器出现故障.其次，电学的实验设计还要遵循便捷性的原则，确保实验能顺利进行，调节控制电路仪器，方便实现较好的测量要求.电路的设计需要确保电压表和电流表等在使用的量程范围中，防止仪器受到损害，与此同时，选择合适的滑动变阻器，确保电路的电流和电压在滑动变阻器的电流额定值范围中，选择的变阻器阻值比较高的时候，不应该使用滑动头移动较小，但是电流电压变化大的那种.

三、电学实验的复习方法

1.整合重点的复习方法

例如物理学科电学实验里非常重要的就是电路图，实验设计的基础就是电路图，有电路图才能较好的连接线路去进行实验.同学们在复习的时候就可以整合重点的电路图，如图1所展示的电路图开始进行复习.图1的电路图可以用来探究电压与电流的关系，也可以用来探究电阻与电流的关系，同时还可以测量未知的电阻的阻值.这个电路图可以复习三个实验，这样同学们会觉得零散的电学实验变得有条理.因此要把重点放在训练电路图的连线，同时也训练在连线的过程中滑动变阻器的连接与滑动变阻器阻值的变化规律.其次也要求学生会选择电流表与电压表的量程和连接，这些是物理学科电学实验的基本的操作.滑动变阻器在实验的过程中有很多大的影响，它有调节电压和电流的作用.同学们可以把滑动变阻器的功能进行总结，方便自己记忆.这样整理后同学们的复习效率会大大的提高，节省了很多的复习时间.如果大家还是按照课本上的章节复习，自己脑袋里的知识点还是比较零散，很难把知识融会贯通.假如同学们很好的总结以上三个实验，区分相同点和不同点，你们的竞争力就会上了一个很高的台阶，才真正学会了复习.假如把图1的电阻R换成了灯泡，其他的原件没有变化，就如图2所示.图2的电路图可以测量小灯泡的电阻，当然也可以测量小灯泡的电功率.但实验的原理不同，对需要测量的数据有一定的要求.例如测量小灯泡电阻的时候可以测量不同的电压之下小灯泡的电阻，测量小灯泡的电功率实验中要学会测量额定功率.在测量小灯泡的电阻的实验中可以对自己进行深入的提问：电阻为什么不是恒定的？为什么小灯泡的亮度不同？原因是什么？通过这两个电路图可以把电学实验整理的有规律，有条理.而本实验也包括电路故障出现的原因.整合重点的复习方法对同学们提高自己的实验水平，总结归纳了零散的知识点.

2.提纲式的复习方法

什么是提纲式，提纲式就是在进行电学复习之前，拿出一个小时左右的时间，理清楚实验的关键与思路，我的思路方法就是顺着电路的结构理清思路.

首先是电源和开关的部分，电学实验一般都要测量电阻，所以一般都要控制好电流和电压.所以一般除了半偏法测量灵敏电流计内阻的时候，电源的电压需要稍大一点(10V左右)，一般情况都为3V左右，描绘小灯泡的U-I特性的曲线电压，看小灯标称的额定电压去选择开关，一般来说开关都是串联，有的时候用并接的方法导致局部电路短路.

其次是电压表和电流表，首先选择电压表和电流表的原则就是安全第一，选择精准，安全就是所选择的量程应该比测量值大.精确是最好让指针的偏角在量程的1/3～2/3中间，这样需要估算待测部分的UI最小或者最大值.其次我们了解一下电流表的外接和内接的选择，比较Rv和Rx的大小，判断Rx是小或者是大电阻,然后去选择内或外接法.如果Rx范围不知道，可以用试触法去看看外、内接法中哪块表幅度变化的大，就是比较I和U的变化量和初态时的数值比值的大小，例如电压表的变化幅度越大，说明了电流表分压多，则应该用电流表的外接法，反之就是内接法.如果电流表和电压表告诉了准确的内阻，在实验的时候应该注意以下几个方面：可能会涉及表的异用、可以扩大量程和修正实验的数据.

最后是电阻箱和定值电阻，定值电阻的用途主要有以下三种：保护电阻、改变电流表和伏特表量程和扩大“等效电源”内阻，使得“路端电压”变化的幅度比较大，方便描绘U-I图像.电阻箱不仅可以改变接入的电路中的阻值，也可以直接读数，我们通常使用在“半偏法”测量电压表和电流表内阻的实验当中.

在只有电压表或者电流表的时候，经常结合电阻箱去测量电源的内电阻和电动势.当然，我们在复习的过程中，要抓住所学习的重点难点.第一点是要掌握基本的仪器使用和读数在测定金属的电阻率的过程中，考试题一般在选择电流表的内外接法出现比较多.第二点是复习小电珠U-I特性曲线实验的时候，应该留心小电珠的工作点的确定，通常我们见到的考法是在坐标纸上标出小电珠的U-I曲线，再和已知的内电阻和电动势的电源连接，求小电珠的功率.这个方法就是在坐标纸上画出电流的图像和这个电源的路端电压图像，此直线和U-I特性曲线的交叉点就是工作点.假如说是已经画好两个U-I特性曲线的小电珠，串接在已经知道的内电阻和电动势的电源上，然后用直尺垂直于I轴然后移动，一直发现U-I特性曲线上两个U的值的和与电源电动势相等，那么此处就是两个小电珠的工作点.假如是两个相同的小电珠并联接在已知的内电阻r和电动势E的电源上，我们可以假设小电珠的工作流量为I，则E=U+2Ir,可以推测出路端电压与小电珠通过电流方程式是U=2rI+E,然后在小电珠的U-I特性曲线上，画出U=2rI+E的图线，交点就是各个小电珠的工作点.全国高考题很注重函数的知识点在物理学科中的应用，因此测定内电阻和电源电动势的实验要特别注意函数方面的问题.例如在2014年的新课标理综第23题实验，假如不能够依据全电路欧姆定律去写出第一个问题中R与1/I的关系式，那么就不能得出后面图像里截距与斜率的物理意义，不能得到E和r的数值.对于创新型的实验，我们还是要掌握相关实验的基本方法与原理，看看我们需不需要做什么改进.例如测量电阻，常规基本的方法是U-I法，可是因为表的问题，也可以用伏伏法和安安法，这两种方法一般都至少需要了解一块表的内阻，然后去想办法求出待测两端的电压和电阻的电流.但是用半偏法或等效法或者电桥法测电阻，需要用串并联电路的知识点，同学们只要掌握基本原理，找到实验改进的思路，就不难得出正确答案.

提纲式复习方法，可以方便同学们的记忆，知识点变得有思绪、有顺序，让思维不再混乱，希望对同学们有所帮助.

在高中物理学科的实验复习中，电学实验是重点也是易错点，在复习电学实验时，应该注重选择适合自己的复习方式，结合实际采取灵活的复习方法，掌握电学的实验原理和方法，提高自身实验设计能力，笔者通过自身的经验对高中物理学科中电学实验进行总结的复习方法与策略分析，得出整合重点的复习方法与提纲式复习方法，希望能够对同学们在物理电学实验方面有所帮助，取得良好复习的效果，把高中物理电学实验的知识点进行强化.

[1]李芳.高中物理电学实验的备考策略[J].中学物理(高中版),2016,34(9):71-72.

[2]王光毅.高中物理电学实验器材和电路的选择[J].物理教学探讨,2010,28(8):8-10.

[3]李露.新课标下高中物理探究性电学实验的研究[J].读与写(上，下旬),2016,13(9):250.

G632

A

1008-0333(2017)31-0067-02

2017-07-01

王凯浩(2000.9-)，男，青岛市平度人，山东省平度市第一中学，高中在读.

闫久毅]