高中物理电学中电路与器材的选择分析

宁德吕

摘要：高中物理作为当前高中课程中最重要的学科之一，高中物理的课程内容囊括众多知识点，电学实验作为高中物理的重要部分，在实验教学的过程中，一定要注意电学实验的电路以及器材的选择。只有对实验所用的器材有正确的认识，通过详细分析之后方可进行选择。此外，还必须要遵循安全、合理、方便等原则来进行器材的选择，严格依照标准化、规范化的流程完成实验步骤。文章主要分析高中物理电学实验中电路与器材选择的基本原则，并且详细的分析电路的选择方法与器材的选取方法，期望可有各教师与学生在进行电学实验是提供参考与建议。

关键词：高中物理;电学;电路;器材

高中物理的电学实验可让学生将课本知识与实践应用相结合，但电学实验与常规实验相比具有明显区别，电学实验会涉及到众多不稳定的安全隐患，如果在实验前后不进行处理，极易引发严重后果。此外，电学实验还需要学生具备完善的知识框架，只有确保基础理论知识的完善才能保证实验期间不会出现纰漏，因此在进行电学实验是必须要对依照正确的流程以及合理的原则选择实验电路与实验器材，从而确保实验的正常有序的进行。

一、电路与器材选用原則

在进行物理电学实验时，电路与器材的选择是实验的重要内容，在选取的过程中具有较多的细节与问题，因此在进行电路与器材的选取时，必须要遵循以下原则：

（一）确保安全

安全是所有电学实验的第一要素，在实际的实验过程中应确保实验器材的安全，尽可能的避免器材与电路出现损坏或者烧毁的情况发生，如果器材与电路选择不正确严重时甚至会出现漏电等危险情况发生。在电学实验中，由于电路与器材选择不当出现的问题为：电流表过载、电压表过载、接线柱反向接线、数据读取量程超出等，以上问题不仅仅只是会导致实验结果出现偏差以及器材被破坏等情况，严重时甚至会对操作人员造成生命安全[1]。因此，教师在进行电学实验教学时，必须要将安全原则作为实验的重点内容，反复强调，确保学生在进行实验的过程中遵循安全原则。

（二）合理适用

在进行电学实验时，对于器材选择要根据实验情况不同对器材与电路选择，在进行选择时要遵循合理适用的原则，要确保实验过程成每一个步骤均能合理的进行，实验可顺利的完成，对于部分需要读取数据的实验，在选取器材时应避免数据的读取超出器材的量程范围外，从而对器材造成损坏。

（三）使用方便

由于高中物理电学所用的电路与器材类型较少，一般指的是在滑动变阻器的选择。此外，在限制电路的线路与分压电路，必须要建立安全以及合理适用的基础之上，在选择使用方便的实验器材与电路，与此同时，在进行电路实验时，实验的连接线路图应设计的尽可能简单、简洁、明了。

（四）精准

在进行电学实验时，精准是最为电学实验的最基本的原则之一，尤其是针对实验的数据以及实验结果，相关记录必须要精准，从而在最大程度上避免实验可能存在的误差。通常，为了保证结果的精准，会对实验的电流、电压等数据进行详细的估算，估算完成后，再选择合适的器材与电路。

二、电路的选择分析

分压电路与限流电路两者均有各自的特点，由于功能性的不同，适用的实验场景也存在不同。因此，想要两种电路作用最大化应结合实验的实际情况以及条件进行选择[2]。

（一）分压电路分析

分压电路具有良好的调节功能，其主要作用是可分担电源两端的电压，并还巧妙的利用了滑动变阻器的进行分压。此外，分压电路具有明显的调节优势，可充分利用电阻将承担电压。分压电路可有效将电源电压进行分流，从而大大的降低了定制电阻可能造成的电压损失，可有效的提高实验的准确性。

（二）限流电路分析

限流电路与分压电路在功能与效果上存在较大的差异，限流电路的优势为能耗低。在限流电路中，滑动变阻器与定值电阻两者是属于并联电路，从而达到调节滑动变阻器的电阻值即可改变定制电阻当中的电流的效果。限流电路与分压电路主要的不同点为，是否对电路当中的电流进行了制约。此外，由于两种电路选用的器材完全一致，只能通过滑动变阻器的连接方式对电路进行区分。

三、器材的选择分析

（一）电源选择分析

电源的选择应根据实验的实际情况，实验前应了解实验对于电源的要求，了解实际操作需要的是交流电源还是直流电源，根据实验需求选择对应电源种类。此外，还应考虑实验的用电需求，要选择合适电压的电源。

（二）电压表与电流表选择分析

1.电源数值可作为电学实验的重要参数，通过电源参数来判断电压与电流的量程范围。例如在测量以干电池为电源的电源内阻实验时，只需要选择3V的电压表即可满足实验需求。

2.根据实验的最大电流值进行选择，在实际的电学实验中，最为高校的最大电流测量法是根据实验中的器材以及电路连接方式进行测量，从而确定电路中的最大电流值。根据测量结果来选择合适的电流表，此时，电流表的量程只需不大于最大电流即可。

（三）滑动变阻器选择分析

在选择滑动变阻器时，必须要符合实验电流以及电压变化的范围，此外还应充分考虑电学实验的安全性。由于滑动变阻器的电阻值并不固定，根据实验的情况进行调整与变化，同时变阻器不存在明确的规定电阻数值。因此，在使用时必须要满足相关数值的准确性要求。

结语：

电学实验作为高中物理实验中的重要组成部分，同时电学实验还具有一定的危险性。因此，教师与学生都应对电学实验的电路与器材选择给予高度的重视，必须要在保护措施完好的情况去考虑实验的正常进行。与此同时，在进行电路与器材的选择时，应充分考虑实验的实际情况以及各项参数，选择最合理的电路以及器材。

参考文献：

[1]周崇勇.高中物理电学中电路与器材的选择研究[J].科技展望，2017，27（4）.

[2]徐从茂.浅谈高中物理电学实验电路的分析与选择[J].新课程（下），2017（4）：80-80.