高中物理教學電學實驗中實驗電路的選擇與分析

朱存和

摘 要：在高中物理教學中，電學實驗是極其重要的一個環節，那么在高中物理教學電學實驗中關于實驗電路的選擇與分析便尤為重要。本研究主要指在通過對電流表、滑動變阻器等儀器的操作中提高學生們的物理素養，為日后高考和日常生活打下良好的基礎。

關鍵詞：物理教學；實驗電路；選擇分析

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼： A 文章編號：1992-7711（2018）18-046-01

引言

多年以來，全國各地的高考物理試題越來越向實踐化靠攏，實驗電路題也越來越多，通過分析總結，發現在實驗電路題中主要會考察到學生們對實驗電路儀器選擇、電流表內外接法以及分壓電路的選擇上。而這幾點也正是高中物理教學中的難點和關鍵點。因此做好這幾個要點的分析，提高教學質量具有重要的現實意義。

一、實驗電路中儀器的選擇分析

在進行實驗電路中儀器的選擇時，我們要從三個方面進行考量，一是安全因素、二是誤差因素、三是滑動變阻器因素。

1）從安全因素方面來看，首先各個電表的量程必須大于其實際讀數，在電阻類元件中，其最大允許電流及電壓必須高于其實際電流。在實際的操作過程中，一般采用假設變阻器限流接法進行估量。2）從誤差因素方面來看，各電表的實際讀數應處于量程的33%～66%間為宜，從而減少讀數中產生的誤差現象，一般情況下要求各個電表的讀數不得小于氣電表量程的33%。3）從滑動變阻器因素來看，主要分為限流接法和分壓接法，在限流接法中，滑動變阻器阻值同電路中其他阻值數值應較為接近；在分壓接法中，額定電流大、電阻值小的滑動變阻器應優先選擇。

二、伏特測量法測電阻分析與選擇

在使用伏特測量法測量電路的電阻值時，其實就是用到了歐姆定律來完成的，電流、電壓、電阻這三個要素也貫穿了整個高中物理的教學工作。

1. 選擇電流表內接

在電流表內接情況下（見圖2-1），其電壓表又接至B點，而由于電流表分壓，所以Rx=UR+UA/IR，因此電阻的測量值大于了實際值，其實際值應為Rx=UR/IR.

2. 選擇電流表外接

在電流表外接情況下（見圖2-1），其電壓表又接A點，而由于電壓表分流的影響，導致其測量的電阻值小于實際電阻值。Rx=UR/IR+IV

通過上面的內容，我們發現在選擇電流表內接、外接方法時必須判定被測電阻的大小，才能做出最準確的選擇，從而做出準確的測量。在判定中，因遵循以下原則：1）如RV/RxR0，則選用內接法，相反則選用外接法，若兩者相等，則可自由選擇。

三、控制電路分析與選擇

通常情況下滑動變阻器有限流接法和分壓法兩種接法，如圖3-1為分壓接法，圖3-2為限流接法。

1. 兩種電路的比較

從表1中的數據可以看出分壓電路具有調節范圍較廣的優點，在限流電路中，RL的電流IL=E/RL+R0，當R0>RL時IL主要取決于R0的變化，而當R0

在分壓電路中，如R0>>RL，則RL兩端電壓會隨著R0的增大而增大，當RL<

2.兩種接法的選擇

在對滑動變阻器限流接法、分壓法兩種接法的選擇上，必須遵循安全、節能、便捷、精確四大原則，合理分析，靈活選擇，在下面我就將經常遇見的幾種情況該如何選擇接法進行簡析。

1）必須選用分壓法的情況

在某些情況下必須采用分壓法，具體有以下三種情況：1）測定導體伏安特性時、校對改裝后電表時。簡單來講，就是對大范圍的測量下必須使用分壓法。2）當用電器的電阻RL遠大于滑動變阻器的最大值R0，且實驗要求的電壓變化范圍較大（或要求測量多組數據）時，必須采用分壓接法。3）若采用限流接法，電路中實際電壓（或電流）的最小值仍超過RL的額定值時，只能采用分壓接法。

2）可選用限流接法的情況

在一些情況下可選用限流接法，主要有以下兩點：1）測量時電路電流或電壓沒有要求從零開始連續調節，只是小范圍內測量，且RL與R0接近或RL略小于R02）測量時電路電流或電壓沒有要求從零開始連續調節，只是小范圍內測量，且RL與R0接近或RL略小于R0。

四、總結

通過以上的內容我們不難發現，在高中物理實驗電路中有著很多難點和重點，在實際的教學工作中，必須立足于實際情況，分別從儀器的選擇，電流表及滑動變阻器的接法三個方面進行探析，結合實際情況，才能做出最正確的選擇，從而準確無誤的對題目完成作答。

[參考文獻]

[1]鄭陶然.對高中物理常見電學實驗問題的探究[J].教育：文摘版，2016（12）：00243-00243.

[2]丁兆平.高中物理電學實驗教學中對滑動變阻器的選取[J].神州，2017（27）：59-59.

[3]于琛.淺析高中物理電學實驗器材和電路的選擇[J].工業，2016（9）：00294-00294.

[4]李曼寧.談談高中物理電學實驗器材和電路的選擇[J].新教育時代電子雜志：學生版，2016（2）.

[5]趙慶金.電學實驗中滑動變阻器兩種連接方式的選擇[J].數理化學習（高中版），2010（19）：38-41.

[6]王芳.高中物理電學部分的實驗器材和電路選擇探索[J].儷人：教師，2015（17）：126-126.