高中物理电学中电路与器材的选择研究

陈虹达

摘 要：物理是高中阶段学习中极为重要的一门课，对于我们高中生而言，也是难度极大的一门科目，而电学在其中有占有很大的比重。本文基于这样的背景，对高中物理电学学习与实验中，电路与器材的选择原则与选择方式進行探讨，希望能够对同学们的高中物理电学学习起到一定作用。

关键词：高中物理；电学；电路器材

前言

随着教育体制改革的不断推进，高中物理这门课对学生提出了更高的考核要求。在理论学习之外，也更加强调实践能力。在这样的情况下，高中物理电学中的实践操作次数也不断增加，物理学习与实践更加丰富多彩。在电学的学习实践当中，电路与器材会起到很大的作用，因此对高中物理电学实验中的电路与器材选择进行探讨与研究具有重要意义。

一、高中物理电学中电路与器材选择的原则

第一，高中物理电学实验电路与器材的选择应当遵循安全性与保护性原则。尤其对于我们学生来说，高中物理电学的学习还不够透彻，如果不考虑安全性与保护性原则，贸然选择实验电路与实验器材，就很容易产生安全伤害问题。另外，在实验中选择了不合适的实验器材与电路，或者不注意实验与操作规范，都十分容易造成安全问题。

第二，物理电学实验中，还应当切实遵守精准性的原则。在进行物理电学实验的过程中，应当结合老师的布置明确实验目的与实验要求，并且对高中物理电学实验中具体的电学知识与电学内容有明确的把握，在实验中按照操作规范与操作要求进行精准操作，避免操作失误造成的安全问题。也有利于在实际的实验操作中，能够通过实验验证电学知识，通过实验掌握电学规律。

第三，适宜性原则。高中物理电学学习与实验是一个循序渐进的过程，随着学习与实验的不断深入，电学实验的复杂性就逐渐浮现出来，就更加需要秉承电学实验的合理性与适宜性原则，合理选择电路与器材，避免由于器材与电路选择的不合理造成的器材与电路损坏问题，以进一步提高物理电学的实验效果与学习质量。

二、高中物理电学中电路与器材选择的方法

（一）电路的选择

高中物理电学中，选择的电路包括分压电路与限流电路，其中分压电路的应用能够实现有效的电路调节，限流电路的应用能够有效减少电能消耗，考虑到这两种电路的不同功能与不同优势，在不同的电路应用场景中应当选择不同的电路，确保电路的应用能够发挥其最大功能。

分压电路在高中物理电学学习与研究中会起到非常重要的效果，也是常见的高中物理电学实验元素之一，在运用分压电路时，同时需要应用的物理实验器材包括电源、滑动与定值电阻、电压表、电流表、变阻器与开关。分压电路的应用，可以有效分担电源两侧的电压，而滑动电阻与定值电阻可以分别承担一部分电压，以此来实现整体电压的分流，减少不必要的电压损失，大幅度提高物理实验的精准性[1]。

限流电路与分压电路拥有不同的使用功能，这两种电路之间的差异，会起到有差别的电流约束效果，凭借滑动电阻来起到辅助性的电流调整效果，通过这种方式来改变定值电阻中的电流。限流电路与分压电路物理实验的器材基本相同，所以要想有效区分限流电路与分压电路，就需要通过滑动电阻或定值电阻之间的不同连接方式进行调节。限流电路的应用，变阻器与定值电阻之间呈现为并联状态，通过滑动电阻器阻值的调节与变化实现定值电阻中的电流变化。

（二）器材的选择

第一电源的选择

在高中物理电学实验乃至任何电力环境中，电源都是作为重要的器材，是物理电学实验与电力环境得以发挥其效果的根源，电源选择的正确与否会直接关系到电学实验能否成功。在选择具体的电源时，应当切实考量真实的电学实验需求，合理选择直流电源或交流电源等。在此之余，还应当考虑电学实验的用电需求，选择合适的电源大小，通常电源可以选用6V与12V。常见的高中物理实验，通常会选用低压交流电源作为打点计时器，选用工作电源频率为50Hz的电火花计时器，选用6V直流电源进行等势线的测量与描绘，并在对内电阻进行测量时，同时使用干电池。

第二电流表与电压表

这两种实验器材是常见的高中物理实验装置，其选择应当从以下角度进行考量。第一，对电源参数的考量，可以作为电流表与电压表选择的基本依据之一，参考电源参数来选择量程范围合适的电流表或电压表，并结合实验环境与实验要求进行选择。对电源内阻数据的测量，其实验电源通常与选用干电池，根据高中物理电学实验的真实需要，可以选用3V电压表；第二，对最大电流的考量。高中物理电学中，实验电路能够对电路电流最大值加以有效鉴定，结合电路中连接的实验器材与连接方式对其进行测量，并以之为依据，对电路电流加以合理确定，并结合最大电流值来选择试验用电流表，要求试验用电流表的量程低于最大电流值；第三，对额定电流与电压的考量。一些高中物理电学实验，通常选用具有特定数值的实验道具或器材，包括额定电流、额定电压、额定功率等等，并且根据其额定数值来选择相应的电流表与电压表。

第三滑动变阻器

在高中物理电学实验中，电流及电压的变化与实验环境及范围通常会有准确的规定，并为滑动变阻器的选择提供一定标准，滑动变阻器需要在电压与电流的变化区间之内。另外，高中物理电学实验与研究存在一定的危险性，因此任何实验器材的选择都应当从安全性与保护性的角度来考量，滑动变阻器拥有不确定的组织，能够根据实验的具体需要来适当调整并加以变化，也不会对其规定数值加以明确限制。因此在电学实验中就容易出现超出限定范围的可能性，导致电学实验器材的损坏。为了确保实验器材能够保证相关数值的精准性，学生在做实验时需要严格按照操作规范合理确定线路的连接方式，避免由于连接方式的不合理导致实验失败的情况[2]。

结语

高中物理电学中，电路与器材的选择应当秉承着安全性、适宜性与精准性的原则，结合电学实验操作的需要与要求选用合理的电路与器材。在这个过程中，要严格按照相应的操作与实验规范进行，以达到通过物理实验验证并巩固电学知识的目的。

参考文献：

[1]李宇哲.高中物理电学中电路与器材的选择分析[J].文理导航，2017（26）.

[2]张硕.高中物理电学中电路与器材的选择分析[J].科技风，2016（24）：169-169.