高中电学实验问题浅析

摘 要：本文主要以高中学生为主体，对高中电学实验的基础知识解析和基本实验演示进行研究和探讨，以期促进高中电学实验的教育能够更进一步。

关键词：高中物理； 电学试验； 科学素养

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2016）01-020-001

在我国传统教育中，高考几乎没有涉及到关于学生动手能力的考核，因此一般教师会忽略相关的实验教学，导致我们学生不能提高整体素养。随着时代的变化，学校开始注重学生的整体发展。高中物理课程中电学知识能够延展很多相关的实验，我们学生能够通过对电学实验的操作，从而加强对物理电学知识的理解，提高自身的动手能力和科学素养。

一、高中电学实验基本知识解析

根据《普通高中物理课程标准（实验）》对学生的要求，我们学生应该充分了解电表、滑动变阻器等电路元器件的识别和使用。

（一）电表的读数、接法

在高中物理电学实验中，最常见的电表是电流表和电压表，因此我们学生应该了解电流表和电压表的读数问题。如电流表量程为0.6A时，且最小分度值为0.02A，我们学生在使用该量程的电流表进行测量时，应该读数读到安培的百分位，千分位则是估读。如果电流表量程为0.3A，最小分度值为0.1A，则读数独到安培的十分位，百分位则是估读。电压表与电流表的读数方式一样，如果电压表的量程为3V，最小分度值为0.1V，那么应该读数独到伏特的十分位，百分位则是估读。

我们通过学习，可以了解到电流表和电压表除了在线路中起到测量的作用外，其本身具有一定的电阻，因此会给电阻的测量实验造成一定的误差。根据教师的教学，我们学生了解到可以通过两种电路接连方法来减小误差。第一种是当Rx/RA>RV/Rx时，采用电流表内接法，第二种是当Rx/RA

（二）滑动变阻器的接法

根据物理电学知识的学习，我们可以知道在高中物理电学实验中，滑动变阻器主要有两种连接方法，即限流式接法和分压式接法，两种接法如图1和图2所示。

一般电学实验中，滑动变阻器主要采用的是限流式接法。但我们需要注意，如果需要线路中某部分电流或电压从零变化，则要采用分压式接法，另外如果滑动变阻器的最大电阻值远小于被测电阻，也要采用分压式接法。

二、高中电学基本实验的演示

（一）伏安法测量未知电阻

我们学生根据对欧姆定律的学习，可以通过电流和电压求得电阻，这种方法被称为伏安法。我们可以设计一个线路，如图3和图4，求得电阻的电阻值。但我们需要考虑到电流表和电压表本身的内阻，从而选择电流表内接法还是电流表外接法，减小测量误差。

（二）替代法测量未知电阻

根据教师的教学和我们对物理电学知识的理解，我们还可利用替代法测量未知电阻，主要通过电阻箱进行测量，其测量原理如图5所示。

我们应该首先了解到替代法测量电阻步骤，即首先连接好电路，将开关S与未知电阻线路的1进行连接，并读出电流表的数值，记录好后将开关S断开。随后将开关S与电阻箱线路的2进行连接，并通过调节电阻箱的阻值，使电流表的数值与之前所测量的数值相等，此时电阻箱的阻值就是未知电阻的阻值。

我们在采用此种方法进行实验时，需要注意电流表、电源、电阻箱、未知电阻、开关等实验器材的准备，并按照图5连接线路，其中电源电压为9V。我们的测量结果如表1所示。

我们根据上述的试验步骤进行试验，首先通过连接未知电阻，测量出该线路的电流为1.12A。随后我们将开关连接至电阻箱的线路，并从小到大逐步调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调节至4Ω时，电流为2.25A，与未知电阻线路的电流不相等，所以未知电阻的阻值不是4Ω。当电阻箱的阻值调节至8Ω时，电流大约为1.12A，与未知电阻线路的电流相等，因此我们可以通过计算和表格对比的形式，了解未知电阻的电阻值为8Ω。在利用此试验进行测量时，我们需要注意如果电阻的电阻值过大，超过电阻箱的量程时，则不能采用此种方法进行测量。在实验过程中出现的数值，我们要及时记录。

综上所述，随着我国教育事业的发展，我国越来越注重学生动手能力的培养。然而经过上述的几种试验可以发现，我们的理论知识虽然比较全面，但实际动手能力还比较欠缺。因此我们要加强动手实验操作训练，提高我们的动手能力，并借此了解到更多相关的知识以及不同线路的连接方法，从而促进我们能够提高物理电学知识，提高实验操作能力。

参考文献：

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[2]刘超.高中电学实验问题浅析[J]湖南中学物理，2013，09：39-42

[3]马国伟.高中物理常见电学实验问题浅析[J]中国科教创新导刊，2011，09：26