浅谈高中物理电学实验教学

周兴兰

摘  要：高中物理《恒定电流》一章在整个教材体系中是非常重要的，它是初中电学知识的深化与延伸，也是体现学生综合素质能力提升的一个教学过程;同时也是非常好体现STS育人观念的一章。本章知识是历年高考中的重要组成部分。

关键词：高中物理;电学实验;知识;原理

高中物理电学实验内容在高考中是非常重要的考查部分。电学实验考查题往往是许多理科生在物理科容易失分的考题，也是关系到考生物理科成绩好坏的分水岭，是物理成绩“跨台阶”的必争之分。

根据本人农村中学从教的学生情况来看，历年理科生在高考的电学实验考题中失分是一个普遍现象，该题的得分率非常低。由此可见许多学生在电学实验内容学习中存在较大问题。因此搞好电学实验内容的教学是提高学生物理高考成绩的重要环节。

现根据本人在农村中学从教的角度浅谈几点高中物理电学实验教学的建议，希望于己于学生有所帮助。

第一，夯实基础知识。要求学生掌握好《恒定电流》一章的基本物理观念、定律、电路特点。其核心知识：（1）欧姆定律 ;（2）电阻定律 = ρ ;（3）串联、并联电路的电流、电压、电阻的特点及关系。（4）闭合电路欧姆定律   （通常R、r分别表示电路的外电阻与内电阻）;（5）两个图像，即导电元件的伏安特性曲线（ --   图像），闭合电路路端电压 与电流 的关系图像。这些基础知识是电学实验的“灵魂”，所以学生务必能熟练掌握和应用。

第二，重视教材上的学生实验。以教科版为例，有四个电学学生实验。（1）描绘小灯泡的伏安特性曲线;（2）探究决定导体电阻的因素;（3）测量电源的电动势和内阻;（4）练习使用多用电表。在教学中，以教材上的实验为蓝本深刻体会和理解实验要考查的电学核心知识和学生的综合素质能力。

为了达到提高学生电学实验综合分析能力的目标，我认为从三个方面去要求学生。

（一）.在学生动手操做实验前，学生必须从六个方面先做好观念和知识准备;即“实验目的”、“实验原理”、“实验器材”、“实验步骤”、“注意事项”、“误差分析”;在动手操做实验时一定要“心中有电路图”，能够不翻书就能完成实验所要达到的目的。

（二）.内化与反思。在学生每做一个电学实验之后，要引导学生回顾与反思一些重要环节。比如伏安法测电阻时采用的是电流表的“内接法”还是“外接法”;滑动变阻器采用的是“限流式”还是“分压式”接法;弄清楚每种接法的原因是什么。

（三）.注重细节，防止过失性失误。在学生体验过实验过程的基础上，反思操做过程中由电路图如何顺利实物连接的，如何保证电表的正负接线柱正确接入电路，电表的量程是基于哪些因素去选择的，在连接线路时开关为什么是断开的，在闭合电路之前滑动变阻器的滑片为什么一定要置于让待测部分电路的电压电流从最小值开始调节的位置……等等方面。

第一，深化与提高，能力与创新   在学生能够掌握教材的四个电学实验的基础上，让学生深刻理解实验中涉及的知识、原理的“根”和“源”，也就是所列的恒定电流一章的五个核心知识点，引导学生在解答问题时能从“根”、“源”入手去分析，拓展思维空间，激发创新性欲望，抓住核心知识以不变应万变的心态面对电学实验试题。

第二，精讲精练。以练习典型题促使学生对知识、原理的“根”、“源”深刻理解与灵活运用。

下面以一道高考题为例简约分析一下如何引导学生解答电学实验题。

（2018.天津理综）某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10 kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：

A.电压表（量程0～1 V，内阻约为10 kΩ）

B.电压表（量程0～10 V，内阻约为100 kΩ）

C.电流表（0～1 mA内阻约为30 Ω）

D.电流表（0～0.6 A，内阻约为0.05 Ω）

E.电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计）

F.电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）

G.滑动变阻器R0（阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A）

①为使测量尽量准确，电压表选用_________，电流表选用______________，电源选用______________。（均填器材的字母代号）;

②画出测量RX阻值的实验电路图

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会____________其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是___________________________。

本题考查学生实验器材选择的能力、电路设计能力、实验误差分析的能力

（1）在选择实验器材时，要从安全性、准确性、可调性等因素综合考虑，采用估算法选取合适的器材。就本题而言，分别用（E）、（F）电源代入欧姆定律公式 I=U/RX，估算出流过RX的最大电流分别為0.1mA，1.2mA，结合题给的电压、电流表量程，从准确性角度考虑，

①中答案：B  C  F

（2）电路设计   用伏安法测电阻，考虑到本题中所选电压电流表的内阻符合RX/RA?RV/RX，采用电流表内接法。滑动变阻器R0的阻值比RX小得多采用分压式接法。电路如图

（3）误差分析   由欧姆定律 R测=U/I=RX+RA>RX，可见由于电流表的分压导致RX的电压测量值大于其电压真实值的，电阻测量值大于真实值。

通过这一高考电学实验题，让我们更加明白只有深刻理解了电学知识的“根”和“源”，以及以教材上的电学实验为蓝本融会贯通，就能较好解答各种各样的电学实验题。

参考文献

[1]  《高考真题》，“高考真题点评”