关于高中物理电学实验的分析与思考

张帆

摘要：高中电学实验是高中物理中重要的组成部分，该环节不仅体现出了物理实验的重要性，还阐述了物理实验是理论与实践的良好结合。对此，本文主要对高中物理中电学实验这一环节进行分析，对其方便性、准确性以及安全性等原则加以说明，并对试验中电路、电线以及器材的选择进行分析，以此为基础进行实验，最后通过具体实例加强人们对电学实验的了解。

关键词：电学实验；高中物理；实验器材

1.电学实验设计原则概述

在具体实验过程中，由于实验结果的准确性要求较高，且存在一定的安全隐患，因此在设计电学实验过程中需要遵循方便性、准确性以及安全性原则。其中，方便性主要是要求在电学实验顺利完成的基础上，对所选实验器材与装置进行简便操作；准确性原则要求读取电表数值不超过准确数值的三分之一，确保实验误差小、精度高；安全性则要求实验所用器材与人员安全不受威胁，使其有所保障，并在电学实验中要谨遵上述原则，令实验能够正常操作。

2.电学实验设计的要求

2.1电路的選用

电路的选用主要依照结构制定进行，故而要对其所包含的两种电路进行全面测试，其中一种是测量电路，另一种是控制电路。由于前者主要利用电表进行连接，所以这里针对后者的选择进行阐述。如图1，2所示，分别是滑动变阻器的限流模式与分压模式的接法，通常情况下需根据实验操作进行电路选择。例如，当电阻Rx远大于总电阻R时，此时电路要选择图2的形式，若选用图1的形式，不仅会造成电流的过大，使得电表烧毁，还对所需解决的问题毫无帮助。当电阻Rx小于滑动变阻器最大值时，且双表读数不为零，那么此时电路需要选择图2的形式，主要因为此形式连接较为简易，并且所需功率较小。

2.2电学实验器材的选用顺序

在电学的实验过程当中，器材的选择尤为重要，其中首要问题就是判断选择器材的顺序。例如：在进行器材选用时，首先，对电路电源进行选择，其选择设备不仅要保证人身安全，还需确保实验所用仪器安全；其次，根据电路电阻进行双表量程的确定；最后，通过所确立的滑动变阻器型号以及上述条件的前提下，对其电阻进行调节，以此来确保整个电路的稳定工作。

2.3线路的设计

线路的连接对于电学实验而言，不仅是最为基础的操作，也是最为关键的一个步骤，而其中最为重要的就是滑动变阻器的连接方法。例如，在进行滑动变阻器的线路连接过程中，将两条导线连在变阻器上端接头时，此时所接入的电阻器犹如一条无电阻的导线，对整个电路毫无帮助；当将两条导线连在其下端接头时，电路相当于接入一个电阻，而此电阻的阻值是滑动变阻器的最大阻值，其接入会使得所在线路电流大幅度降低，从而使得该条线路毫无用处。由此可以看出，在进行线路连接时，需要根据使用者的所需进行正确的连接，从而确保自身目的的实现和相关的人身安全。

3.案例分析

在已知所用器材型号的前提下，利用伏安法对某一固定电阻进行测量，所用双表量程以及内阻，分别是0～10mA和0～3V以及50Ω和5kΩ；电路当中所用待测电阻Rx=100Ω，总电源为4V。根据电路最大电流1A和变阻器量程0～15Ω确立整个电路的连接方法。

[解析]本题只需将控制电路中的两种电路类型进行逐个试验，并依照题目当中所给的数据判断出最为有效的电路解法，并在此基础上确立出其所用接法是内、外两接法中的哪一种即可。

解：由于本题所用方法为伏安法，故而需要确立出其所用接法是内、外两接法中的哪一种。当

时，此时选外接，而此时的整个电路如果选择的是图2的形式，那么当电路中的阻值达到最大时，

，故而与所选接法不符，因此需要选择图1的形式，图3为本题电路图。

4.高中物理电学实验的研究意义

电学实验在高中物理实验当中属于极为困难的一种类型题目。在进行学习的时候，需要结合实验室当中的实际操作，通过相关结果的分析来掌握电学实验的有关知识，并清晰地掌握各种电路类型，从而能够独立完成对电路的设计、选择以及连接，以此来提升自身的实验能力以及创造性思维，进而通过实验来激发自身对学习的兴趣，提高学习效率。

5.总结

文中主要对高中物理中的电学实验部分进行详细分析，从分析中能够发现，电学实验部分具有较强的综合性与复杂性，正因如此，电学实验成为了高中物理中的难点。为解决这一问题，文中详细的对较为常见的问题进行分析来加强人们对其的理解。由于实验操作性较强，因此，若想利用掌握该部分知识来提升自身物理能力，可通过实际操作进行，在操作时将所遇难题逐一攻破，从而使我们在操作过程中加强自身对理论知识的了解，进而使我们的能力得到提升。不仅如此，知识的学习并非是我们高中生的唯一目的，提升学习的能力尤为关键，通过电学实验的掌握使得自身的知识与能力得到有效的提升。

参考文献：

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