高中電學實驗問題淺析

摘 要：本文主要以高中學生為主體，對高中電學實驗的基礎知識解析和基本實驗演示進行研究和探討，以期促進高中電學實驗的教育能夠更進一步。

關鍵詞：高中物理； 電學試驗； 科學素養

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2016）01-020-001

在我國傳統教育中，高考幾乎沒有涉及到關于學生動手能力的考核，因此一般教師會忽略相關的實驗教學，導致我們學生不能提高整體素養。隨著時代的變化，學校開始注重學生的整體發展。高中物理課程中電學知識能夠延展很多相關的實驗，我們學生能夠通過對電學實驗的操作，從而加強對物理電學知識的理解，提高自身的動手能力和科學素養。

一、高中電學實驗基本知識解析

根據《普通高中物理課程標準（實驗）》對學生的要求，我們學生應該充分了解電表、滑動變阻器等電路元器件的識別和使用。

（一）電表的讀數、接法

在高中物理電學實驗中，最常見的電表是電流表和電壓表，因此我們學生應該了解電流表和電壓表的讀數問題。如電流表量程為0.6A時，且最小分度值為0.02A，我們學生在使用該量程的電流表進行測量時，應該讀數讀到安培的百分位，千分位則是估讀。如果電流表量程為0.3A，最小分度值為0.1A，則讀數獨到安培的十分位，百分位則是估讀。電壓表與電流表的讀數方式一樣，如果電壓表的量程為3V，最小分度值為0.1V，那么應該讀數獨到伏特的十分位，百分位則是估讀。

我們通過學習，可以了解到電流表和電壓表除了在線路中起到測量的作用外，其本身具有一定的電阻，因此會給電阻的測量實驗造成一定的誤差。根據教師的教學，我們學生了解到可以通過兩種電路接連方法來減小誤差。第一種是當Rx/RA>RV/Rx時，采用電流表內接法，第二種是當Rx/RA

（二）滑動變阻器的接法

根據物理電學知識的學習，我們可以知道在高中物理電學實驗中，滑動變阻器主要有兩種連接方法，即限流式接法和分壓式接法，兩種接法如圖1和圖2所示。

一般電學實驗中，滑動變阻器主要采用的是限流式接法。但我們需要注意，如果需要線路中某部分電流或電壓從零變化，則要采用分壓式接法，另外如果滑動變阻器的最大電阻值遠小于被測電阻，也要采用分壓式接法。

二、高中電學基本實驗的演示

（一）伏安法測量未知電阻

我們學生根據對歐姆定律的學習，可以通過電流和電壓求得電阻，這種方法被稱為伏安法。我們可以設計一個線路，如圖3和圖4，求得電阻的電阻值。但我們需要考慮到電流表和電壓表本身的內阻，從而選擇電流表內接法還是電流表外接法，減小測量誤差。

（二）替代法測量未知電阻

根據教師的教學和我們對物理電學知識的理解，我們還可利用替代法測量未知電阻，主要通過電阻箱進行測量，其測量原理如圖5所示。

我們應該首先了解到替代法測量電阻步驟，即首先連接好電路，將開關S與未知電阻線路的1進行連接，并讀出電流表的數值，記錄好后將開關S斷開。隨后將開關S與電阻箱線路的2進行連接，并通過調節電阻箱的阻值，使電流表的數值與之前所測量的數值相等，此時電阻箱的阻值就是未知電阻的阻值。

我們在采用此種方法進行實驗時，需要注意電流表、電源、電阻箱、未知電阻、開關等實驗器材的準備，并按照圖5連接線路，其中電源電壓為9V。我們的測量結果如表1所示。

我們根據上述的試驗步驟進行試驗，首先通過連接未知電阻，測量出該線路的電流為1.12A。隨后我們將開關連接至電阻箱的線路，并從小到大逐步調節電阻箱的阻值。當電阻箱的阻值調節至4Ω時，電流為2.25A，與未知電阻線路的電流不相等，所以未知電阻的阻值不是4Ω。當電阻箱的阻值調節至8Ω時，電流大約為1.12A，與未知電阻線路的電流相等，因此我們可以通過計算和表格對比的形式，了解未知電阻的電阻值為8Ω。在利用此試驗進行測量時，我們需要注意如果電阻的電阻值過大，超過電阻箱的量程時，則不能采用此種方法進行測量。在實驗過程中出現的數值，我們要及時記錄。

綜上所述，隨著我國教育事業的發展，我國越來越注重學生動手能力的培養。然而經過上述的幾種試驗可以發現，我們的理論知識雖然比較全面，但實際動手能力還比較欠缺。因此我們要加強動手實驗操作訓練，提高我們的動手能力，并借此了解到更多相關的知識以及不同線路的連接方法，從而促進我們能夠提高物理電學知識，提高實驗操作能力。

參考文獻：

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