浅谈高中物理电学实验器材和电路的选择

浅谈高中物理电学实验器材和电路的选择

赵占田

青海省格尔木市第二中学 青海省格尔木市 816000

摘要：物理是高中阶段的重点学科之一，其对于学生思维的拓展、能力的提升、思维的塑造，有着重要影响。而在物理学科中，电学又居于特别重要的地位。尤其是电学实验，对于学生实践应用能力的考量，判别选择能力的评估，起着重要作用。因此，加强高中物理电学实验教学，让学生在电学实验中学会选择器材，掌控电路特点，便成为高中物理电学教学的重点。但是，由于电学实验原理丰富，涉及的器材种类繁多，对应的电路构架复杂，而且每一类器材都对应着不同的量程，这使得物理电学实验中器材与电路的选择显得至关重要。基于此，教师在指导学生开展电学实验器材与电路选择时，应该针对不同电源、电表、电阻的特点与功能，本着适用、安全、准确、方便的原则，让学生在科学实践、多元探索、深刻体悟中把握电学实验内涵，体悟电学实验本真，在逐步突破电学实验难点，提升教学效能上寻求突破，获得发展。

关键词：高中物理；电学实验；实验器材；电路；选择

目前，在很多地域高考物理中，都渗透着对于电学实验的考查，而且在考查形式上各具特色，范围广阔。而且，由于电学实验涉及的领域本身比较宽泛，其既体现着学生对基本电学原理的掌控情况，又反映着学生的物理实践能力与应用素养。由此可见，加强高中物理电学实验教学，拓宽电学实验应用路径，让学生在有效选择器材，充分研判电路中获得对电学实验认知的突破，便成为现今高中物理电学实验教学的关键。但是，与现实预期不相契合的是，很多教师在电学实验教学中对于实践与应用的渗透严重不足，而且很多学生在投身电学实验探究时，对于基本原理的理解不够深刻，基本器材功能的了解不够充分，基本电路作用的把握不够到位，使得隐含于高中物理电学实验教学之中的诸多问题、困惑、弊病在高考、实践、应用中便会暴露无遗。对此，教师应该重新审视高中物理电学实验的教学的作用、价值和意义，并通过对教学措施的优化，教学方式的变革，教学路径的拓展，教学资源的整合，让学生在更为直观、丰富、多元、有效的视域内投身电学实验教学，学会选择器材与电路，为确保电学实验难点得以突破，重点得以升华而奠基铺路，提供助力。

一、实验器材的选择

高中物理电学实验中涉及的最基本器材为：电源、电阻、电表。由于不同电路对器材的要求不同，使得学生在器材选用时，必须以实验原理为辅助，根据需要，灵活选择，科学应用。一是在电源选择时，应该以实验要求为参照，明确交流电源与直流电源的区别，并在具体实验中灵活选用。例如，“电火花计时器”所用电源为220V交流电源，“打点计时器”则选用V4--6V的低压交流电源，“电场中等势线的描述”则选用6V直流电源，“测量电源电动势和内电阻”则选用废旧干电池等等。对学生而言，其应该就不同电学实验中可供选用的电源进行整合、归类、总结，以确保在不断实验探究中可以精准判别，科学选用。二是在电表选择时，应该各具电流表、电压表各自的功能，本着“电流表的流通电流不超过电流表量程”、“加在电压表的电压不超过电压表量程”的原则，进而结合电源参数，来选用电表，使每一个电表在电路中的作用、功能得以切实发挥。同时，在测量中，为了减小误差，电表的指针必须出现较大偏转，即维持在满偏度的2/3为宜。三是在电阻选择时，为了达到精准调节电压，有效控制电流的作用，所选用的滑动变阻器与被测对象的额定电流、电压范围保持一致，同时以节能、方便为原则，以确保流过滑动变阻器的电流不能超过其额定值，而且在实验中尽量避免使用高阻值变阻器，以避免由于滑动变阻器的作用，而出现电流、电压大幅度变化的情况，对其他器材产生损耗。

二、实验电路的选择

高中物理电学实验中涉及的基本电路连接方法为：外接法、内接法两种。不断的连接方法所形成的电路在作用、功能上有着较大差别。因此，学生在电路选择时，应该加持如下原则，以确保不同电学电路可以更好服务于学生实验探究。一是安全性原则。应该使实验电路中所连接的各类器材与电路要求、需要相一致，切忌在连接的电路、器材使用中因为选择不当，操作不当而损坏仪器，发生意外。二是适用性原则。必须确保实验电路中各类器材、仪器、电器等为确保电路顺利运行而提供帮助，同时使实验测量范围与实验要求相符合，相适配。三是方便性原则。在确保实验顺利进行的前提下，应该以最为简便、易于操作的实验器材、实验装置为辅助，为实现实验作用最大发挥而给予保证。例如，对滑动变阻器的选择，分压电路的选用，限流电路的选择等，都应该凸显出方便性原则。

三、控制电路的选择

为了确保电路电能被有效利用，必须就电路各部分的供电情况灵活调控，这就涉及到对限流接法分压接法的选用。而对于被测电阻两端电压变化范围较大，或者对于需要自零开始连续可调电压时，一般都选用分压电路，即采用分压接法连接滑动变阻器与电源。如果遇到电路最小电流等于或者大于被测电阻额定电流，则必须选用限流电路，即利用限流接法进行电源与器材连接。同时，针对滑动变阻器的变化情况，在选择分压与限流时，教师应该结合具体实例，开展具体分析，让学生在深刻理解中获得充分认识。另外，在控制店里选择中，教师应该指导学生养成借助电路图开展分析的好习惯，以确保选择更加精准，电路的选用更加科学。

四、结论

总之，高中物理电学实验中对于器材与电路有效选择，直接决定着实验的效率与误差的大小，对于学生实践应用能力，综合判别能力，探究解析能力的发展也会产生重要而积极的影响。因此，教师在指导学生开展器材选择时，应该以实验需要与考察重点为导向，就对应的电源、电表、电阻等器材灵活适配；在进行电路选择时，应该本着安全性高，精确度强，方便性足，误差性小，耗电性少等原则，让每一个所选用的电路够可以充分服务于具体实验操作与实践应用。通过对器材与电路的科学选择、灵活适配、有效借用，让学生在高效训练，多元探究，提升发展中逐步增强自身电学实验掌控能力，驾驭能力，为促进学生物理综合素养塑造，物理认知潜能激活，物理实践能力提升而提供保证，给予辅助。

参考文献：

[1]黄伟峻.高中物理电学实验器材和电路的选择浅谈[J].中国高新区,2018(01):117.

[2]刘浪沙.浅谈高中物理电学实验电路的分析与选择[J].农家参谋,2017(21):101.

[3]吕少永.高中物理电学实验器材和电路的选择分析[J].中学课程资源,2015(10):61-62+36.

[4]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,2010,28(08):8-10.