中學物理電學中電路與器材的選擇探究

李鵬 羅慧質

摘 要：根據物理學科的設置，一般在高中二年級會學習到電學的有關知識。在這個內容的學習過程中經常做電學有關的實驗，用來輔助理解電學原理、獲取數據等。教會學生如何正確選擇電路和器材，對實驗的順利實施具有非常重要的意義。本文論述電學實驗選擇電路和器材的方法，以及要把握安全性、科學性、合理性和便捷性等關鍵原則。

關鍵詞：高中物理 電學 電路 器材 選擇策略

引言

高中物理學科的性質是邏輯性、實驗性、應用性都非常強。對高中的學生來說，學好物理學科對提高邏輯思維能力、鍛煉動手操作能力以及解決實際生活中的各種困難、問題等都十分有幫助。在這門學科里電學是最重要的物理知識之一，物理老師在開展電學的授課過程中要配備多種電路器材，開展多種電學實驗，以此幫助學生理解電學原理。本文主要圍繞物理學科電學實驗中需要用到的電路和器材展開一系列討論，積極探究其實驗器材選擇的相關要求以及方法與措施。

一、高中電學實驗中選擇電路器材要把握的幾個關鍵點

1.確保師生人身安全是第一位

一般在高中二年級物理學科就會學習到電學的知識。例如，在人教版高中二年級物理教材中學生學習《靜電場》《恒定電流》《電磁場》等章節的內容，尤其在恒定電流章節中幾乎每個課時都要與各種電學實驗打交道。

物理和化學學科類似，只要有實驗教學，第一個考慮到的就應該是安全的問題。電路實驗過程中處理恰當能幫助老師成功開展教學，直觀地讓學生消化知識點。處理不恰當會對師生的人身安全造成嚴重的傷害。因此，物理教師在選擇實驗器材時安全性是首要把握的關鍵點。

2.科學、合理，能適用于教學內容

高中物理學科開展電學電路實驗授課工作時教師應在每節課前做好教學實驗準備工作，選擇與本節課程內容相關的實驗器材。還要確保實驗器材能夠科學、合理的指導本節電學課程，能夠清楚、直觀的展現出結果，幫助高中學生理解和消化^[1]。

鑒于電學實驗器材挑選的科學性、技術性，在課程內容學習的初始階段最好由教師完成器材選擇的工作，防止學生因錯誤的行為導致發生課堂上的意外事件。待學生對這些內容都熟練掌握后教師才能放手讓學生自行選擇器材，自主進行實驗學習。

3.操作性能穩定、方便簡捷

在人教版高中二年級的物理教材中學生在《恒定電流》這個章節中學習到《多用電表的原理》，教師要一步一步引導學生，掌握多用電表的原理，將電流表改裝成歐姆表。

在這個課時的教學實驗中教師挑選器材就要保證其操作性強、性能穩定，便于在授課的過程中快速有效的展示給學生看。既能高效地完成本節課時的授課、學習任務，又能通過成功的實驗方式讓學生在課堂上消化吸收知識點。

二、高中物理電學實驗，選擇器材的方法探索

1.學會如何正確選擇電路

電路的選擇正確與否直接關系到這個電學實驗能否順利完成，因此在實驗前選擇電路是十分重要的環節。電路主要有兩種選擇，一種是分壓電路，另一種是限流電路。這兩種電路分別具有不同的功能，發揮不同的作用。

分壓電路，顧名思義是為了減輕電壓的負擔，而限流電路則是為了減輕電流的損耗，對電流進行分路。這兩種電路都要通過變阻器才能實施并完成。那么究竟如何選擇這兩種電路呢？

一般來說需要確定變阻器與電阻之間的連接方式，如果電阻和變阻器之間是串聯的關系，那么就選擇分壓電路，如果電阻和變阻器之間是并聯的關系，那么就選擇限流電路^[2]。

2.學會如何正確選擇電源

在高中物理電學實驗中電源是最基礎的，也是最必備的器材。學會如何選擇電源，對學生自主開展物理實驗，是至關重要的一環。電源器材選擇得當與否對實驗能否順利開展起到關鍵的作用。

一般來看，物理電學實驗中采取的電源無非有兩種，一種是12V電壓的電源，一種是6V電壓的電源。學生要根據實驗實際的需求選擇合適的電源器材，例如要考慮一下選擇直流電源還是選擇交流電源。

3.學會如何正確選擇電流表和電壓表

在人教版高中二年級物理教材中我們會學習到電流表和電壓表的知識，這兩種電學儀器在日常生活中都非常常見。但是如果從電學實驗的角度出發就與實際生活存在一定的差異。

學生在進行物理實驗前選擇電流表和電壓表都應以電源的參數值作為參考依據，切勿盲目選擇。電流表和電壓表都要在電源承受的參數范圍之內才能確保實驗的順利實施。若盲目選擇電流表或者電壓表不但會損壞實驗器材，還會對學生造成人身傷害。

另外，尤其在選擇電流表時還要注意對電流表進行一些測試，比如提前測試出最大電流，做到心中有數，避免對電流表造成損壞，發生意外事故等。

4.學會如何正確選擇滑動變阻器

在電學實驗中滑動變阻器也是經常用到的實驗器材，學生也要學會如何選擇。總體來說，滑動變阻器的功效主要在于給電壓或電流造成阻力，減輕電壓或者電流的程度，既能給電壓分壓又能為電流分流^[3]。

在選擇滑動變阻器時需要確定是否處在電流數值，或者電壓數值范圍之內，對觀測電流或者電壓產生的變化是非常關鍵的步驟。因此，在選擇這個器材的過程中采取科學、合理的方法進行實驗才能取得良好、有效的實驗數據。

結語

綜上所述，學好高中物理的電學既能解決大部分物理考題，還能將其能力應用到實際生活中，解決生活中的現實難題。而物理學科的學習基于物理實驗，掌握做實驗的方法，對理解各種物理原理具有較好的輔助效果。因此，在日常學科的學習和鞏固中物理老師要加強學生的實驗能力，教會學生正確選擇實驗器材，尤其是電路等實驗器材^[4]。要把握好關鍵環節，結合實驗的現實條件、實驗需求等選擇合適的電路、器材，提高電學實驗的精準率、成功率。

參考文獻

[1]楊同忠.初中物理電路部分教學問題和解決策略研究[J].考試周刊，2019（37）.

[2]趙寶平.淺談高中物理電學實驗電路的分析與選擇[J].高考，2019（24）：168-168.

[3]劉立軒.高中物理電學中電路與器材的選擇分析[J].中外企業家，2015，No.518（36）：235.

[4]趙天明.高中物理電學中電路與器材的選擇分析[J].祖國，2018.