高中物理电学实验器材和电路选择思考

胡朝政

摘要：在高中阶段物理学科教学中电学实验尤为重要，其主要涉及到实验电路及器材两方面的选择。而近年来高考中电学实验的比例日趋增高，更是要求物理教师要对此进行针对性教学。因此，文章将探讨选择高中物理电学实验器材及电路的策略。

关键词：高中物理 电学实验 器材 电路

近年来，社会息技术的不断发展，推动着新课改的进一步深化，社会也更高地要求着人才的实践能力。在高中阶段物理电学实验就是以培养我们学生的实践能力为目的，对我们高中学生而言选择电学实验的电路及器材，也是我们学习的重点内容，因为正确有效的选择与电学实验顺利进行息息相关。

一、电学实验的基本操作原则

（一）安全性

人们不管做什么事情首要考虑的即安全性，而物理电学实验对安全性的要求更是尤为严格，其主要涉及实验器材和操作人员两方面的安全，如果实验器材缺乏安全性，必定会对操作人员的人身安全造成危害，特别是实验中如何避免电路器材损坏等，更是电学实验的关键性问题。故而，电学实验必须严格遵守安全性原则，进行规范科学的操作。此外，还要遵循准确性原则，所谓准确主要指实验数据等必须确保精准，其分为实验线路和器材的准确选择两部分，通常来说要证保实验准确性，可结合实验已知条件粗略估算电流电压等，再以此为基础合理选择所需器材电路。

（二）适用性

电学实验在保证安全的同时也要贴合实际需求，遵循方适用的原则，才能避免因所选器材和电路不符实验要求，而造成实验进程被迫中断。众所周知，物理电学实验既复杂也简单，其过程是由易到难不断深入，从而使我们得到合理提升。为此，电学实验还应遵循方便性原则，尽量简化实验设计、操作等过程，尤其是前期设计应简化各个点之间的连线图，并在安全得到保障的情况下合理选择实验器材与电路。

二、电学实验器材及电路的选择

（一）实验器材选择

器材的选择应遵循以下原则：首先坚持误差少、不易受损、电流表存在最大电流量等原则，并注意其量程选择要合理，同时仪器指针应尽可能偏转，且偏转幅度要大于1/3，进而缩小实验误差。其次，器材选择要符合实验等具体要求，即在设计实验方案时要最大化降低其误差。比如，测定规定金属电阻率的实验，所需金属丝电阻Rx约为5Ω，而学校一般提供的仪器包括：①0～3A，0.2Ω的电流表；②3V，0.3Ω的电池组；③0～3V，15千Ω的电压表；④0～0.6A，1Ω电流表；⑤0.6A，0～100Ω的滑动变阻器；⑥0～15V，75千Ω的电压表；⑦0.1A，0～2000Ω的滑动变阻器，⑧若干开关、导线。那么，要让实验误差最大化减少，本次实验应选择哪些器材呢？从待测电阻来看，其电流不超过0.6A，而电源电动势为3V，所测金属内阻水平为5倍电流表，则电压表内阻约为其3000倍，故电流表分压作用较为薄弱，实验应采取外接法，选用仪器②、③、⑥、⑦、⑧进行。

（二）实验电路选择

高中物理电学实验中常用电路包括分压电路和限流电路，其中分压电路所需器材为电压表、定值电阻、电源等，同时其接法为串联定值电阻与电流表，并联定值电阻与滑动电阻，同时于定值電阻两变加电压。在实验装置中分压电路主要是分压电源两端的电压值，使定值电阻与滑动变阻承担相应电阻值，以达到降低电压耗损，分流实验装置总电压的目的。而限流电路虽所需器材无差别，但线路接法与作用则各不相同，限流电路以约束电路电流量程为目的，其调节点为滑动变阻器，主要调节定值电阻电流，线路连接则为并联滑动变阻器与定值电阻。总之，这两种电路的调节点都是滑动变阻器。

（三）实验操作流程

电学实验实施前应合理科学的设计实验流程，首先确定实验目的，以便更好进行实验。如测量电功率实验，其主要测量在各种电压情况下灯泡的电功率。其次完善实验方案，以确保实验顺利进行，而方案完善要做到两个方面：一是做到切实可行，能使用已有实验仪器进行实验；二是规定器材选择标准与方法，一般大难度实验，可根据实验要求列出所需器材。这里还需注意方案优化，对所用电路器材应尽量简化，降低实验难度。最后则是进行实验，通常实验操作流程为：选择实验器材，连接实验电路，测量实验数据。事实上只要按照实验流程操作，一般都能安全高效的完成实验。

三、结语

社会时代的不断发展，势必会对人才提出更高要求，促使学校考核内容不断发生变化，特别是高中物理学科，但就实质来说这些内容都是通过创新物理教材所得，只是更严格的要求着我们的综合实践能力。从这一方面来说，高中物理实验无疑是我们学生在实践中应用课堂所学知识，培养自身动手实践能力的最佳手段，故而，研究有效的物理实验方法尤为迫切。

参考文献：

[1]刘立轩.高中物理电学中电路与器材的选择分析[J].中外企业家，2015，（36）.

[2]王莲碧.高中物理电学实验器材和电路的选择[J].速读，2016，（06）.

[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）.

（作者单位：湖南省长沙市第一中学）