高中物理常见的电学实验复习方法探讨

陈宏英

【摘    要】高中物理一直是大多数学生学习的劣势科目，学习难度大，甚至打击了学生的学习热情和信心。整个高三阶段的复习综合性极强，需要最大程度调动学生的认知、思维、脑力、体力，对于学生来说是一个极具考验的任务。在高三复习中，电学实验是一个至关重要的知识点，也是容易失分的知识点。本文就高中物理常见的电学实验复习方法作简要分析。

【关键词】高中物理  电学实验  复习方法

中图分类号：G4      文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.13.006

电学知识贯穿我们的日常生活，在高中阶段也涉及大量的电学知识，从静电场、恒定电场、电磁感应、交变电流、变压器以及电能的输送，在复习的时候尤其是后期要特别注意知识的逻辑性、完整性。

一、实验教学的必要性

物理实验是物理教学的重要基石，对于培养学生的物理观念、科学思维、实验研究、科学态度责任等具有特殊的地位和作用。在整个高中阶段，学生的学习任务繁重，如果只是纯粹地进行抽象概念的学习，从学生的个人角度来说不仅难以消化，而且不能做到学以致用，使书本知识学习变得刻板;从课程的角度来说，教师要通过物理实验培养学生的科学态度和科学精神，不但在实验和科学探究过程中让学生体会科学研究中相互作用的必要性，还可以培养学生严肃认真对待实验的态度，尊重实验结果与事实，养成实事求是的良好作风。

二、巩固知识，强化记忆

一般来说，学生掌握知识和技能需要经历领会、巩固、应用这三个相互承接的阶段。从心理学的角度上讲，在认识新知识的同时遗忘就开始了，在识记的最初时间遗忘得最快，后来逐渐缓慢。根据这一认知规律，我们需要不断地加强复习，有效且及时复习。在高一高二的学习中，大部分学生已经掌握了电学实验的基本知识，包括电路结构的分析简化、电路的动态分析、含容电路的分析等，在学习方法上学习了程序法、口诀法。电学实验就是以闭合回路的欧姆定律理论分析为铺垫，主要考查测量小灯泡的伏安特性曲线、测量金属的电阻率、测电压表电流表的内阻、测量电源的电动势和内阻以及多用表的使用。知识结构上可以把前三个合并为一个，总的方法都是围绕部分导体的欧姆定律，后面两个则主要是围绕闭合回路的欧姆定律。

三、注重学科联系和实际应用

（一）重视物理与数学的联系

理学与数学有着密切的关系，物理概念与规律的表述、问题的解决都要借助于数学，数学是物理学的研究工具。数学对物理学有重要的影响，物理学理论的创立与发展要借助数学，若没有数学支撑，物理学将无法得到应用和发展。《普通高中物理课程标准》在三维目标的“过程与方法”中，明确提出对应用数学能力的要求，高考物理考纲中也明确提出了要考查学生应用数学工具处理物理问题的能力，高中物理教学中要把培养学生的应用数学能力放在重要的位置。

（二）图像分析：紧扣原理，以不变应万变

在电学实验中我们以测电池的电动势和内阻实验为例进行分析。本实验的三种基本实验方法：伏安法，伏阻法，安阻法。从闭合回路的欧姆定律出发，结合实验方案给出实验数据处理方法，下面主要讨论的是图像法处理数据。

根据原理E=U+Ir推导，记录电压表和电流表数据，后续过程可以分两步走。第一步，在坐标轴上描点，并用平滑的直线拟合图像，找到图像所对应的截距和斜率。第二步，数形结合，找到斜率和截距相应的物理含义，解出电动势和内阻。返回到实验原理中，分析误差来源，结合图像物理含义分析误差修正。

在考试中不难发现，题目考查的是学生的知识迁移能力，而不是生搬硬套。要求学生灵活地运用知识，在已有的实验方案上进行变动。我们并不能预料到出题人想要从哪一个具体的角度去“改编”原型题目，所以面对考场上的变数，学生需要学会从基本的实验原理出发，守着闭合回路的欧姆定律不变，以面对试卷中的瞬息万变。比如，在伏安法当中学生通过平时的练习很容易得出在U-I图像中纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源内阻。同样的考查伏安法却很有可能考查的是用两只电流表代替电压表和电流表，实验数据处理中就不再是U-I图像，而是I1-I2图像，对应的斜率和截距当然不再是电动势和内阻，这就需要学生从实验原理出发，先写出物理表达式，再转化成想要的数学形式。在这个过程中，我们要始终明确，数学图像是工具，而物理原理才是根本。然而学生反映的问题是看到一个新的坐标轴、新的图像，往往是从图像出发，而不是从物理原理本身出发。

（三）活学活用，注重理论联系实际

对比近几年的全国卷高考题的电学实验部分，雖然考查的方式多种多样，但是总的来说有几个常考点出现的频率较高，所以在组织复习的过程中以高频考点为主，方法拓展为辅。比如，2015年全国卷Ⅱ中考查连接电路图，2016年、2017年全国卷Ⅱ、2019年全国卷Ⅲ中考查根据电路图连接实物图，2018年全国卷Ⅱ中考查电表的改装和接线柱的接法。同时在电学实验部分注重理论联系实际，拓宽学生的知识面，如2018年全国卷Ⅰ中考查热敏电阻的温度特性，2019年全国卷Ⅱ中考查硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系。以上例子提示学生要注意从基本原理向外适当延伸，注意生活中的物理知识，做一个关心生活、关心科技发展的中学生。

（四）综合提高，全面发展

实验方法学得多且杂，需要教师和学生一起将知识进行整合与合并。比如在伏安法测电阻的实验中就出现了很多种变形，如安安法、伏伏法、比较法、替代法、半偏法，等等。这些方法都是从最基本的原理出发的一些拓展。教师要学会找出这些方案的共性，在教学的过程中累积实验设计方案，提出新的实验方法。此过程最鲜明的特点就是在基本知识和技能的学习基础上还具有开放性，培养学生的发散思维，独立思考能力和创新意识。这一点在学生未来学业和科研的道路上相信是一个重要的铺垫。

四、结语

对于高三学生而言，复习时间紧、任务重。高考中电路实验的题型也基本上年年都会出现，基础必须打牢，一些基础公式以及原理务必要理解通透，并且时刻记住物理题型万变不离其宗。只有从根本上提高电学实验的水平，电学实验的复习才能够有很好的效果。

参考文献

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