浅谈高中物理学习中设计电学实验的学习技巧

管博仁

摘要：在高中学习阶段，物理学科占有重要地位，该学科本身具有实验性强、逻辑性强的特点，在物理学习中，电学知识是重要内容之一。本文首先对高中物理电学实验设计原则作出简要阐述，然后结合自身学习经验，分享一些高中物理学习中设计电学实验的学习技巧，希望对同学们的物理学习有所帮助。

关键词：高中物理；电学实验；学习技巧

前言：在高中物理實验中，电学实验这一组成部分占有重要地位，在电学实验设计中，应该依照相关科学理念，按照从低到高的层次完成方案设计工作，在电学实验过程中，需要对实验问题做到及时发现和排除，让理论学习与实验操作得到充分结合，让我们的数据处理能力、故障排除能力得到提升。

一、高中物理电学实验设计原则

在高中物理电学实验设计中，需要遵循三条原则：（1）实验设计安全性。依照实验条件与相关要求，可以对电学仪器做出合理选择，确保仪器量程处于科学测量范围内，保证实验仪器没有故障出现，且让实验者人身安全得到保证。（2）实验设计准确性。在电学实验设计中，需要保证实验仪器测量精确度，在一定刻度测量范围内控制电表度数，控制数据误差。（3）实验设计便捷性。在高中物理电学实验设计中，为确保电学实验可以得到顺利开展，需要做好电路仪器调节控制工作，让测量要求得到满足，在电路设计中，需要保证电压表、电流表处于可使用量程范围，让仪器损坏现象得到有效避免，对滑动变阻器予以合理选择，确保电路电流、电压处于滑动变阻器电流额定值范围内，如果变阻器阻值相对较高，那么应该避免使用滑动头移动小且电流电压变化大的类型[1]。

二、高中物理学习中设计电学实验的学习技巧

1.明确实验方向

在高中物理电学实验设计的学习中，我们需要明确实验方向，依照相关理论知识与实验要求完成电路设计工作，同时，我们需要对实验中电学仪器的作用做到充分了解，对电学仪器型号做到合理选择，并对相关实验结果进行收集，对其进行综合分析，让电学实验设计要求更为明确。在搭建电路中，我们需要亲手调控每一个仪器，积极运用所学的理论知识，让理论与实践得到更为充分的结合，积极培养自主设计实验能力，积极改进实验内容，让实验方法的掌握更为灵活。如在“利用电压表与电流表测定电池电动势与闪电阻”实验中，就需要根据实验目的，明确实验具体方向，准摆好干电池、滑动变阻器（0～1k ）、滑动变阻器（0～20 ）、电流表（内阻约2 。0～0.6A）、电流表（0～3A）、电压表（内阻约2k ，0～3V）和导线、开关。在绘制电路图时，可以利用实线代表导线连接实物。在对电阻进行测量时，考虑到其情形复杂性，首先需要确定实验过程中滑动变阻器为限流作用还是分压作用；然后需要确定电流表、电压表采用外接形式还是内接形式。

2.清晰实验难点

在高中物理学习中，我们需要清晰电学实验设计难点，笔者将其难点总结为五个方面：（1）没有清晰认识电压表、电流表读数规则；（2）对电学仪器、电学测量电路选用原则把握不准；（3）控制电路选用不当，分压控制电路原理不清晰；（4）实验思想方法较为缺乏，在实验情境更新时，不能准确把握实验设计原理；（5）电阻测量方法无明确归类。

在电学仪器与电学测量电路选择时，需要利用多种方法进行测量，如在选择安培表和外接电路时，就需要利用临界值计算比较法、直接比较法和测试判断法，在选择电路实验器材与量程时，就需要考虑其是否满足实验要求和电路工作安全性。在电阻测量中，欧姆表测量、替代法、比例法、伏安法和半值法为主要方法，欧姆表可以直接测量电阻；而替代法是利用等效思想，根据电压等效、电流等效进行计算，但前提是具有可调标准电阻；在利用比例法时，需要确保实验中具有较为标准的已知电阻电表，在具体测量时，两个电流表通常为并联结构，电压表通常为串联结构；在利用伏安法时，需要利用欧姆定律，在只有一个电表时，可利用标准电阻替代，如果电表内阻已知，那么可以将电压表视为电流表使用，反之亦然；利用半值法，可以完成电流表内阻测量和电压表内阻测量工作。

3.优化实验流程

在设计电学实验时，我们需要明确实验设计基本思路，依照明确目的→选择方案→选定器材→拟定步骤→数据处理→误差分析的流程开展实验，为确保整体实验具有科学性，需要做好选择测量电路、选择器材、选择控制电路等工作，同时，为确保设计电学实验高效性，我们需要对电学实验步骤予以优化，选择最为恰当的实验原理，依照相关实验要求来设计整个电路，合理安排相关仪器位置，依照电路选择恰当的实验仪器。除此之外，需要对电流表接法、滑动变阻器接法的设计予以重视，在选择电路及仪器时，需要确保选择灵活性，在保证电学实验精确性与安全性的前提条件下，尽量减少仪器使用数量[2]。

4.掌握连线方法

电力连接在高中物理电学实验设计中占有重要地位，因此，我们需要掌握连线方法，清晰电路连接要点。首先，在具体实验之前，我们需要严格依照电路图完成相关仪器、器件的摆放工作，在此过程中，需要对电流表、电压表以及滑动变阻器等动作较多仪器或是读数仪器予以重点关注；其次，需要严格根据电路图完成电学电路的串联工作，在并联连接电路时，需要保证导线没有交叉连接情况出现；在连接滑动变阻器时，我们可以利用金属电阻率测定实验，深度体会滑动变阻器的不同连接方法，对电流表内外接依据予以学习和判断，合理选择误差较小的接线方法；最后，在导线连接过程中，需要尽可能地做到导线长度适中，没有电路过长或过短的情况出现，让电路美观性得到保证，为区分电路电势高低，可以利用导线的不同颜色，让我们在多次训练中对电路连接的熟练度得到提升。

结论：综上所述，在高中物理电学实验设计中，需要遵循安全性、准确性和便捷性的原则，需要做到明确实验方向、清晰实验难点、优化实验流程和掌握连线方法，需要清晰认识电压表、电流表读数规则，明确归类电阻测量方法，以此来强化我们的设计电学实验学习技巧，提升我们的实验故障排除能力与数据处理能力。

参考文献：

[1]刘星言.高中物理电路实验设计及问题研究[J].时代教育，2017（24）：106.

[2]刘浪沙.浅谈高中物理电学实验电路的分析与选择[J].农家参谋，2017（21）：101.

（作者单位：湖南省长沙市明达中学410000）endprint