高中物理电学实验器材和电路选择思考

郭彦军

摘 要：高中物理作为高考中的重要一科，在电学这一部分需要有足够的重视，尤其是在教学中需要进行电学实验，电学实验又包括电学实验器材和电路选择两个部分。在进行电学实验时，保证学生的安全是最主要的，在整个过程中，需要本着这一基本原则对实验器材进行选择，进而保证学生实验过程的完整性，更好地帮助学生完成实验和学习。通过对高中物理实验器材和电路选择的分析，对实验器材和电路选择进行思考，提出合理的建议。

关键词：高中物理；电学实验；实验器材选择；电路

电学作为高中物理学习中的一个重要部分，需要对相关的实验进行学习，要求教师进行相关的指导，并且要保证实验的顺利进行，同时保证学生的安全。高中物理的电学实验一般还比较简单，主要涉及电路的串联、并联以及电能的转换，整个过程中，主要是保证实验的顺利进行同时完成实验目标。现阶段对于电学实验器材的选择和电路选择是实验的主要任务，选择合适的器材和电路，准确地完成实验要求，可以提升学生对电学知识的掌握，同时加深对电学的理解。对于电学实验器材的选择和电路选择主要基于安全、便捷、高效的原则，进而完成高中物理电学实验。

一、实验基本器材的选择

在高中物理电学实验中，主要的实验器材包括：电源、电流表、电压表以及电阻、开关和滑动变阻器的选择。以下对相关的部件选择进行详细的分析。

1.电源的选择

一般实验的要求电源均为220V的交流电，在使用“电火花计时器”时明确要求使用220V的交流电，而在其他情况下，220V的比较少见，主要是220V的电压比较危险，只有在特定情况下才会使用，在一般的电学实验中使用的都是干电池或者蓄电池，一般电压低于36V，在安全范围内进行。比如在绘制电场等势线的时候，采用的就是6V直流電源，根据实验绘制出相应的等势线。通常对于电流、电阻和电压的测量采用的都是低压电源来完成实验。

2.电流表和电压表的选择

在学习的过程中有一项需要注意的就是在使用电流表和电压表的过程中，实验时的电流量不能大于电流表的量程，电压也不能大于电压表的量程，否则就会损毁电压表和电流表。因此在进行电压表和电流表选择时，首先要考虑电流表和电压表的量程，其次由于电压表和电流表本身还有内阻，所以在进行电阻测量的时候，需要选用内阻小的电表。而且在实验中需要注意的一点是选用合适的电表进行实验，电压太大会损坏电压表，太小又表现为电压表变化得不明显。电流也一样，需要在进行实验之前进行准确的选用和计算，避免不必要的损失。这些都是基于电表的基本要求进行选择的。

3.开关的选择

在实验中一般采用的都是单开关，很少使用双开关，但是对于个别实验也需要有，所以在进行选择的时候，对于单开关的数量选择多一点，双开关的数量少一点，进而更好地解决实验的相关问题。

4.变阻器的选择

变阻器分为滑动变阻器和定阻器两种，滑动变阻器可以改变电阻，进行电阻的大小调节，定阻器则不能进行大小调节。对于滑动变阻器的选择原则是：在调节过程中电阻的电压范围不能超过整个电路的电压范围，根据实验需要准确地选择滑动变阻器的电阻大小。在一般的实验中尽量采用阻值小的变阻器。这样可以避免电压表和电流表因为电阻变动过大出现损坏的现象。

二、实验器材选择的基本原则

在实验过程中最需要重视的就是安全问题，在基于安全原则的基础上进行实验器材和电路的选择，除了安全原则之外还包括适用性原则和准确性原则，以下进行详细介绍。

1.安全性原则

在实验过程中最主要的就是对学生的安全负责，常见的安全性问题主要是由于仪器的使用不当造成的，如接反电源、电压表和电流表，或者操作不当，还有就是学生在使用电器过程中出现的误差以及计算错误。这些都需要反复地强调和确认，避免类似的错误出现。比如，在进行电阻的测量时，先对电阻器的阻值进行测试，最方便的办法就是用电压表进行测试，之后进行估算，再利用电流表进行详细测量。

2.适用性原则

适用性原则是基于安全性原则的基础上进行的，选取合适的实验器材进行实验，保证实验的正确进行。比如，电压表和电流表的选用就是要超过其量程的三分之二，才可以进行。一般经常会有给定电流表的范围，对实验器材范围进行选择的问题，这种情况下要根据所给条件进行计算，得出实际的量程范围，然后进行实验。这一部分相对来说要求比较高，需要进行精确的计算和估计。

3.准确性原则

在高中物理的电学实验中，有一部分研究的是能量之间的转换，其中包括电能转换为动能，在进行这一部分的实验过程中要进行速度的精确测量，通过计算速度来计算电能转化为动能的过程。这就要求实验过程仪器选择的准确性和实验进行的准确性。此外还包括减小实验误差，尽可能地精确实验结果。根据以上原则进行实验器材和电路的选择，保证实验的高效进行。

参考文献：

[1]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（8）.

[2]薛录军.高中物理电学实验器材和实验电路的选择[J].成功（教育），2007（9）.

？誗编辑 张珍珍