高中物理常见的电学实验问题的思考探究

罗锐 长顺县民族高级中学 550700

在高中物理的电学这一章节学习中，电学实验是最重要的组成环节，是将电学理论与实际相结合的关键所在。高中物理教学大纲明确指出，要在电学实验学习的过程中，使学生熟练掌握各种电路的连接方法以及量程的选择;灵活的使用滑动变阻器，并且熟悉其主要的作用且会根据实际实验进行选择;学会各种实验仪器的数据读取和处理。但在实际物理电学实验过程中，由于所涉及的知识点较多，且电路系统连接复杂，实际操作并没有达到预期的结果，有些常见的电学实验问题依旧存在，不能得到良好的解决。在此背景下，对高中物理常见电学实验问题的探究就显得尤为重要。

1、电表接法及量程选择

电表的接通在实际的实验过程中由于内部电阻的存在，多少会产生一定的误差，从而影响实验的最终结果。因此为了减少实验误差，提高实验的精确度，保障实验的操作质量，需要根据实际的实验需求，选择合理的电力实验器材，并根据规定处理好器材的相关配置。因此，在实际操作的时候一定要合理的选择电流表和电压表的度量量程，做好相关电阻、电表器的接法。

第一步，在选择电表的接法上，我们有两种判断方法:第一，如果电力表的内部阻力R A已知，那么电流表的电阻R V和待测电阻R X的阻值可以根据公式进行判定，若R X/R A＞R V/R X(+1)时，就表明要测电阻和电流表的实际电阻差别较大，应该采用电流表内接法，反之则应该采用电流表的外接方法。第二步，如果电压表在实验测试的是端路电压时，那么电压表的示数是不会超过实际电源电压值的，即电路的电压变化最大值。

如果电压表测量的是两端的电压，此时的电阻额定电压、额定电流、额定电功率和电阻这四个物理量是可以通过公式计算得出的。

如果知道其中两个物理量的值数，就会得出其他两个未知物理量的数值。根据各种数值的变化情况来判断选择合适的电表量程或者电路接法。

2、滑动变阻器作用及选择

滑动电阻作为电学实验中一个重要的电量仪器，其重要的调控元件经常会使用在电路之中，用来调控电路中的电流，以此满足实验的实际需求。滑动电阻的接法一共分为两种:一种是分压式接法，一种是限流式接法。

当实验中涉及到滑动变阻时，应该遵循以下的接入原则:

(1)在实际操作中，负载上的电压或者是电流一定要有足够大的范围，而且应该从0开始调节，此时应用分压式的连接方法，例如测试“小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，就是采取了此种原则。

(2)如果在实际的操作试验中，变阻器中的电阻小于负载电阻或者电路中串联其他电阻的阻值时，滑动变阻器就不能够有效的控制电压和电流，此时应该采用分压式的接法。

(3)如果在实际的实验操作中，提供的电表和其他电源件的耐压能力较小，应该采用分压的连接方法。

(4)若在实际操作试验中没有明确的要求，电压的实际变化范围也不是很大，其他的电源件压力要求也不是很高时，两种接入方式都可以选择。考虑实验的操作方便性，滑动变阻器的接法不同，对于电阻的要求也会不同，因此要根据实验要求进行合理选择。对于阻值较小的变阻器来说，可以采用分压式的接法;如果是阻值较大的变阻器，就应该采用限流式的接法。另外，由于电池的内阻力较小，在测试“用电流表和电压表侧电池的电动势和内阻”的时候，为了减少实验误差，电表应该采用外接法。

3、电路连接问题

电路连接是电学实验中最重要的一部分，无论是对电表的选择或是对滑动变阻器的选择，都是为了进行电路连接而做的准备。由于电路实验本身就具有一定的危险性，由于电路连接不当，很有可能造成电路烧毁事件和触电事件，所以需要学生用更谨慎的态度来对待电路连接。在连接电表时，注意电表正负极的接入方向，确保正确接入。在连接电流表时，应根据已知的电表内部阻值，依据公式计算出应当使用外接法或是内接法进行连接。而连接电压表时，则应该采用与所测电器并联的方式，并确定电流走向与电路正负极一致，防止实验失败，损伤电表，甚至意外事件的发生。在连接滑动变阻器时，应依据实际使用情况来选择使用分压式接法或是限流式接法。在滑动变阻器的全阻值明显小于负载电阻值的情况下，如“小灯泡的伏安特性曲线”实验，负载上的电压一定要有足够大的范围，并且应该从0开始调节。

这种情况就应该采用分压式的连接方法对滑动变阻器进行连接。反之，在滑动变阻器的全阻值比负载电阻值大的情况下，应当采用限流式的连接方法。而在两种连接方法都可以使用时，应该优先选择使用限流式接法。这主要是因为限流式具有低耗能的优势，且电路结构简单，因此优先使用限流式接法，能够提高电路效率，降低能耗。

4、结语

综合以上分析我们可以看出高中物理电学实验中的重点和难点，电学知识的复杂性、综合性都为电学实验的操作带来很大的挑战。因此我们应该充分的熟知高中物理电学的理论知识，并在实践操作中不断积累经验，及时分析和整理常见的实验问题，为后续物理电学实验打下基础。总之，电学实验是物理学习中不能忽视的一部分，也是高考物理考试中的热点考题，实验当中的这些常见问题不论是学生还是教师都应予以重视。只有积极地面对这些问题，并加以改正，才能为今后对物理进一步的学习打下基础，做到在实践中学习。