高中物理常見電學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的分析

摘 要：在高中物理教學(xué)中，電學(xué)實(shí)驗(yàn)是具有極為重要的組成部分，同時(shí)也是高中生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)部分。電學(xué)實(shí)驗(yàn)包含了電路中的連接、各種電表讀數(shù)、結(jié)果的合理判斷以及整理等各個(gè)方面。教師從基礎(chǔ)著手，提高學(xué)生對(duì)物理中常見的電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和研究，能夠?yàn)閷W(xué)生未來的物理學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，并且能夠培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)信心。文章主要通過幾個(gè)部分來分析了高中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些問題。

關(guān)鍵詞：高中物理;電學(xué)實(shí)驗(yàn);問題

引言：

電學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中是極為困難的知識(shí)點(diǎn)，按照新課標(biāo)中的教學(xué)大綱可知，電學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中具有較高的地位，強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)該將學(xué)習(xí)的物理知識(shí)應(yīng)用與實(shí)際，能夠熟練掌握各種電路接法、選擇適當(dāng)?shù)碾姳砝锍?，并且能夠在電路中巧妙的設(shè)置滑動(dòng)變阻器對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)，此外，要求學(xué)生能夠?qū)?shí)驗(yàn)過程中的所有電表指針位置進(jìn)行解讀和處理。然而，由于這一部分的知識(shí)內(nèi)容極為復(fù)雜，所以教師應(yīng)該對(duì)有可能發(fā)生的問題進(jìn)行分析，以此來培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問題的分析能力與解題思路。

1在選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器方面

在選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格遵守安全性與最小誤差性來進(jìn)行選擇，在選取電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的時(shí)候，通常應(yīng)用的原則是首先應(yīng)該確定選擇的條件，然后嚴(yán)格根據(jù)電源、電壓表、電流表、變阻器的順序開展選擇工作。在選擇的時(shí)候還應(yīng)該確保電路開展的安全性，即避免出現(xiàn)電表等實(shí)驗(yàn)設(shè)備因過載發(fā)生損害的現(xiàn)狀。在選擇器材的時(shí)候應(yīng)該按照以下幾項(xiàng)要求：（1）應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，指針的偏轉(zhuǎn)應(yīng)該很大，這樣才能有效地減小測(cè)量誤差;（2）科學(xué)、合理ID選出滑動(dòng)變阻器，嚴(yán)格禁止在滑頭輕微移動(dòng)時(shí)使用電流、電壓變化較大的變阻器;（3）應(yīng)該按照電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性要求來選擇實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)于這種狀況，通常在詳細(xì)掌握電學(xué)實(shí)驗(yàn)原理以后，就能進(jìn)行合理的選擇。此外，所選電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)該盡量要小;間接測(cè)量的有效數(shù)字應(yīng)該盡量較多，而直接測(cè)量的有效數(shù)字要小于電氣實(shí)驗(yàn)儀器的有效數(shù)字范圍，可在大范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié);（3）實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，盡可能節(jié)約電路電源的能源。綜上所述，電氣實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選擇應(yīng)該根據(jù)以下幾個(gè)要求來開展：（1）在電源的選擇上，需要根據(jù)電器的需要來選擇直流電源。一般情況下，應(yīng)選擇不超出待測(cè)器材規(guī)定范圍的最大電壓值，電動(dòng)勢(shì)大的電源;（2）在電表選擇上，應(yīng)確保量程較小的儀表選擇在量程最大范圍內(nèi);（3）在選擇滑動(dòng)變阻器時(shí)，必須根據(jù)電路所需的總電流和電壓范圍來選擇。

2電流表的內(nèi)部和外部連接

如圖1所示：在該圖中，圖1（甲）中的電路為電流表外部電路，簡(jiǎn)稱外接法;圖1（甲）中的電路是電流表的內(nèi)接電路，簡(jiǎn)稱內(nèi)接法。外部連接方式和內(nèi)部連接方式的選擇主要遵循以下兩種方式：

（1）假如電壓與電流表的內(nèi)阻分別為Rv和RA，所測(cè)電阻為Rx，在符合條件的時(shí)候Rv/Rx>Rx/RA時(shí)，電壓表的分流作用相對(duì)較小，應(yīng)選擇外部法;在條件符合Rv/Rx

（2）如果在電氣實(shí)驗(yàn)之前沒有給出Rv、RA和Rx間的聯(lián)系，則我們能夠使用測(cè)試接觸法來確定內(nèi)部連接方法和外部連接方法之間的選擇，總之，能夠得出結(jié)論，該方法主要適用于測(cè)量較大的電阻，其誤差較大，通常測(cè)試值高于實(shí)際值;外部法主要適用于測(cè)量小電阻，測(cè)量誤差小，測(cè)量值通常小于真實(shí)值。

3電阻測(cè)量的問題

電阻測(cè)量是高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的問題，也是最容易出錯(cuò)的部分。在電阻測(cè)量中，測(cè)量方式通常應(yīng)用歐姆計(jì)測(cè)量法、伏安法和替代法等。在此其中，應(yīng)用伏安法來進(jìn)行電阻策略，必須使用電流與電壓兩種測(cè)量裝置，這一策略方式是基于歐姆定律的知識(shí)得來的。假如在測(cè)量過程中只具有一各電表，也可以用標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行替代，如果能測(cè)定儀表的內(nèi)阻，就能夠使用歐姆定律完成計(jì)算，使電壓與斷流表能夠相互代替，從而有效地處理相關(guān)問題。然而，歐姆表的測(cè)量方法其最后得出的數(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的，只能用于粗略測(cè)量。該方法可用于測(cè)量白熾燈的冷阻。對(duì)替代法來說，其測(cè)量出來的數(shù)值極其準(zhǔn)確，并且不需要應(yīng)用公式進(jìn)行計(jì)算，這一測(cè)量方式與前面所講的測(cè)量方式相比，較為簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確，并且還可以應(yīng)用物理中的等效思想，它不僅可以應(yīng)用電流的等效，還可以應(yīng)用電壓的等效性來決定。

4高中物理與電學(xué)實(shí)驗(yàn)有關(guān)注意事項(xiàng)

伴隨科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，高中物理教師能夠充分在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用信息技術(shù)的積極效果，經(jīng)過使用有關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)資源，如視頻、文字等信息不斷增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的熱愛和積極性，確保學(xué)生在開展物理學(xué)習(xí)過程中的積極態(tài)度。并且還能與其他老師進(jìn)行有效的溝通與交流，不斷提升物理教師電學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)能力與水準(zhǔn)，從而發(fā)揮受教育者在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的學(xué)習(xí)興趣。指導(dǎo)學(xué)生按照自身的興趣和知識(shí)，有效的開展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與設(shè)計(jì)，指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和解決問題，同時(shí)對(duì)問題進(jìn)行收集與分析。應(yīng)該注意的是，應(yīng)該選取與確定適應(yīng)的方法來開展物理電學(xué)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究，在實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵問題的研究過程中，有必要關(guān)注受教育者對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的熟練掌握，使得學(xué)生能夠充分了解物理知識(shí)。想要明確電學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究過程，應(yīng)該從以下幾方面來了解：（1）首先應(yīng)該明確實(shí)驗(yàn)的方向，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)最初的準(zhǔn)備階段，應(yīng)該讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有關(guān)的知識(shí)與器材進(jìn)行相應(yīng)的了解，明確實(shí)驗(yàn)開展的主要目標(biāo);（2）物理教師應(yīng)該讓高中生充分了解電學(xué)有關(guān)的儀器在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)發(fā)揮的作用，以及該儀器的特征與優(yōu)劣勢(shì)。（3）在開展電學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，應(yīng)該高度重視學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與整理，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析與研究。此外，在結(jié)束實(shí)驗(yàn)以后，物理教師應(yīng)該對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行思考，并對(duì)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)以及操作過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納，并不斷進(jìn)行完善。

結(jié)論：

綜上所述，開展高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，能夠不斷加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理教學(xué)的好奇心與學(xué)習(xí)興趣，能有利于學(xué)生效率的提升。高中物理教師在對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該不斷強(qiáng)化自身的教學(xué)能力，對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行有效的革新，使得學(xué)生能夠在輕松、愉快的實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)，展現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐能力，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。因?yàn)楦咧形锢黼妼W(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的復(fù)雜性和綜合性，成為學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的主要難題，文章簡(jiǎn)單闡述了電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的幾個(gè)問題，但在高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中還有很多相關(guān)問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中應(yīng)該逐步破解難題，提高自身的實(shí)踐能力，在實(shí)驗(yàn)過程中感受理論知識(shí)，真正學(xué)生到物理電學(xué)知識(shí)，提高物理學(xué)習(xí)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]王超.高中物理常見電學(xué)問題的幾點(diǎn)探究[J].課程教育研究，2018（44）：166-167.

[2]徐君航.高中物理教學(xué)中常見電學(xué)實(shí)驗(yàn)問題分析[J].學(xué)周刊，2018（02）：112-113.

[3]劉義銳.對(duì)高中物理常見電學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的探究[J].亞太教育，2016（06）：51.

[4]邊桂萍.對(duì)高中物理常見電學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的幾點(diǎn)探究[J].中國校外教育，2019（31）：66+101.

作者簡(jiǎn)介：劉宏英（1982-5-）女，漢族，遼寧錦州人，本科學(xué)歷，渤海大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)，中學(xué)一級(jí)，研究方向：高中物理。