高中電學(xué)實驗電路的設(shè)計分析

劉文龍

摘要：在高中學(xué)習(xí)的過程中，物理課程是我們必須要學(xué)習(xí)的重點課程，通過物理課程的學(xué)習(xí)，我們學(xué)生能夠掌握更加專業(yè)的物理學(xué)知識，而且這些物理學(xué)知識大多與我們的日常生活有著密切的聯(lián)系，對于我們未來的學(xué)習(xí)和生活也會起到作用。目前在高中物理學(xué)習(xí)的過程中，能夠發(fā)現(xiàn)電學(xué)的知識是其中的重點知識內(nèi)容，也是考試中必考的知識點，所以教師在教學(xué)時也十分重視電學(xué)知識的教授。在電學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，就是為了能夠使我們學(xué)生更好的掌握電學(xué)的相關(guān)知識，并能夠熟練應(yīng)用，通常都會涉及一些電學(xué)實驗，讓我們參與其中，對電學(xué)知識進行靈活應(yīng)用。所以本文就針對高中電學(xué)的知識點進行分析，探討學(xué)生電學(xué)實驗電路設(shè)計的相關(guān)知識。

關(guān)鍵詞：高中；電學(xué)實驗；電路設(shè)計

在高中的物理學(xué)科中，電學(xué)知識是其中的重點知識內(nèi)容，也是考試中的必考知識點，而電學(xué)知識并不僅僅只是理論知識，想要對其進行融會貫通，還需要將理論聯(lián)系實際，通過實踐操作的方式對其靈活應(yīng)用，所以在學(xué)習(xí)的過程中，教師通常會引導(dǎo)我們學(xué)生開展各種電學(xué)實驗，而在實驗的過程中，對于電路的設(shè)計是其中的重難點，筆者在實驗的過程中，就經(jīng)常會存在電路設(shè)計方面的難題，電路的選擇以及電路的設(shè)計方法不正確，會嚴重影響到電路實驗的效果。所以在進行電學(xué)實驗之前，必須要做好電路的有效設(shè)計。

一、高中電學(xué)實驗電路的分析

1、實驗?zāi)康?/p>

在正式進行電學(xué)實驗之前，我們必須要首先明確實驗的目的，要先對實驗的要求進行分析，對題目中的特定條件進行分析，了解實驗過程中的各種變量和具體要求，這樣才能在實驗時選擇合理的器材并對其進行有效連接，保證其最終的電路設(shè)計方案能夠滿足實驗要求。另外在明確的實驗?zāi)康闹螅覀冊趯嶒炛斑€必須要對所學(xué)到的物理電學(xué)知識進行回顧和整理，找到與該實驗相關(guān)的電學(xué)知識，在該規(guī)律的指導(dǎo)下開展實驗。

2、設(shè)計方法

高中物理電學(xué)實驗中電路的設(shè)計方法是很多的，這要求我們在開展實驗之前必須要合理選擇設(shè)計的方法，選擇正確的設(shè)計方案，這樣才能保證達到實驗的目的。無論是哪種電學(xué)電路，其在設(shè)計的過程中都是由測量電路和電源電路兩部分構(gòu)成的，所以在設(shè)計之前必須要對測量電路和電源電路進行分別設(shè)計，根據(jù)實驗條件的要求合理選擇器材，對其中器材的連接方式，也要進行有效分析，保證連接的準(zhǔn)確性，保證電路的正常運行。

二、高中電學(xué)實驗電路的選擇

1、測量電路

測量電路在設(shè)計時，主要考慮到的是電壓表和電流表的接入方法，所以在選擇測量電路時，就必須要合理選擇其接入方法，電壓表和電流表通常會以外接法或內(nèi)接法的方式接入到電路中，而不同的連接方法會產(chǎn)生不同的電阻，給實驗電路的運行帶來不同的影響。通常在進行實驗之前，我們無法準(zhǔn)確確定哪一種連接方法是最合適的，在這種情況下，就可以使用觸摸的方法進行選擇，觀察電路連接之后的電壓表和電流表指數(shù)變化，根據(jù)其示數(shù)變化的強弱來選擇連接方法。

2、控制電路

控制電路是物理電學(xué)實驗電路中的重要構(gòu)成部分，對整個電學(xué)實驗會產(chǎn)生重要影響，尤其會影響到電路的正常運行。控制電路中的重要元件指的就是電阻，我們在學(xué)習(xí)的過程中能夠發(fā)現(xiàn)，即使是相同的電阻器，連接方式不同也會影響到電路的電流和電壓，而且電阻的種類也是不同的，所以在選擇控制電路之前，我們必須要合理選擇電阻的連接方法，通常滑動變阻器在連接時會采用限流接法或分壓接法，通常在實驗的過程中，分壓接法的應(yīng)用比較常見，通過這種分壓接法能夠有效調(diào)節(jié)電路中的電流極限值，保證電路的電壓與電流能夠被控制在電路運行的合理范圍內(nèi)，這能夠保證電學(xué)實驗的正常開展。

3、實驗器材

在電學(xué)實驗電路的選擇過程中，實驗器材的選擇會影響到電路的最終運行情況，而電學(xué)實驗中的實驗器材主要包括了電壓表、電流表和滑動變阻器。在實驗之前，我們需要根據(jù)實驗的目的和要求，合理選擇各種器材，并且考慮到不同器材在組合應(yīng)用之后所能夠產(chǎn)生的效果，最重要的是保證電路中的電壓與電流能夠被控制在合理范圍內(nèi)，不能夠超過額定值，保證實驗的正常開展。實驗器材的選擇是一項十分復(fù)雜的工作，在該過程中，我們必須要做到細心和耐心，要通過反復(fù)的調(diào)節(jié)和驗證，對電阻的內(nèi)值進行評估，這是電學(xué)實驗正常開展的基本要求。

三、高中電學(xué)實驗電路的設(shè)計

1、電流表的連接

在高中電學(xué)實驗電路的設(shè)計工作中，電流表的連接是其中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，而且電流表的連接會影響到電路的運行，所以我們在設(shè)計實驗電路之前，首先必須要對電流表的連接方式進行合理選擇。通常電路內(nèi)的電流表會采用內(nèi)接和外接的方式進行連接，不同的連接方法對于電流表的示數(shù)會產(chǎn)生不同的影響，但同時也都會產(chǎn)生誤差，所以我們在連接電流表時，首先需要考慮到降低誤差的問題，要考慮到電路中的電阻和電壓對電流的影響，如果能夠保證電壓、電流的準(zhǔn)確電表阻值，就能夠有效控制好電流表的誤差，這種情況下就可以隨意選擇連接方式。

一般在選擇電流表的連接方式時，我們會根據(jù)電流表的相關(guān)組織情況選擇其連接方式，如果實驗的題目中已經(jīng)給出了具體的電表阻值，那么經(jīng)過簡單的測量和計算，我們就能夠得到電阻的阻值以及電流表和電壓表的內(nèi)阻，將電阻的阻值與內(nèi)阻進行對比，對比其大小選擇連接方法。如果實驗的題目中沒有給出被測電阻的阻值，那么我們在選擇連接方式之前，就必須要先利用試觸的方法，探究不同位置接點的電壓和電流表讀數(shù)情況，如果是說變化過大，則說明被測電阻的阻值比較大，這時就需要采用內(nèi)切法進行連接，反之則使用外接法連接。

2、滑動變阻器連接

滑動變阻器的連接方法會直接影響到電路的電流和電壓示數(shù)，所以在連接滑動變阻器之前，必須要合理選擇連接方式。滑動變阻器的連接方法主要包括了限流式連接與分壓式連接兩種，限流式的連接方法是將電源待測電阻與滑動變阻器串聯(lián)在一起，而分壓式的連接方法則是將電源與滑動變阻器構(gòu)成一個閉合電路，然后將被測電阻作為電路中的一部分，將其與滑動電阻器并聯(lián)。在選擇時必須要考慮到電路實驗的要求，考慮到實驗過程中，對于電路電壓和電流的變化要求。

結(jié)束語：綜上所述，高中生在學(xué)習(xí)高中物理電學(xué)的相關(guān)知識時，電學(xué)實驗的參與和操作是必不可少的，而在電學(xué)實驗操作的過程中，對于電路的設(shè)計和分析會直接影響到實驗的最終效果，所以我們在開展電學(xué)實驗之前，首先要做好實驗電路的有效設(shè)計和分析，在確定實驗?zāi)康牡幕A(chǔ)上，合理選擇設(shè)計的方法，選擇各種實驗電路和器材，然后根據(jù)實驗?zāi)康模侠磉x擇電流表和滑動變阻器的連接方式，保證最終設(shè)計出的實驗電路能夠滿足電學(xué)實驗的需求，這是電學(xué)實驗正常開展的重要保障。

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