李宇哲

【摘 要】高中物理教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)就是電學(xué)實驗，這一部分主要分兩個步驟，選擇實驗器材和電路。遵循安全、適用、方便、準(zhǔn)確的基本原則， 來選用適合于實驗的合理器材和電路。以明確的實驗?zāi)康臑榛A(chǔ)上，按照已經(jīng)制定好的計劃和步驟完成具體的物理電學(xué)實驗。

【關(guān)鍵詞】高中；物理電學(xué)；電路器材選擇

1.電路與器材選擇原則

1.1安全原則

安全原則就是在電學(xué)實驗的操作過程中，要保證實驗器材的安全，盡量避免出現(xiàn)損壞及電路燒毀，漏電等危急生命財產(chǎn)問題。在電學(xué)實驗教學(xué)中，安全方面經(jīng)常會出現(xiàn)的問題主要包括這四種：電流過大電流表，電壓表燒毀、接線柱反向相接、讀取數(shù)據(jù)超量程。這些缺陷不僅會造成實驗結(jié)果記錄方面的不準(zhǔn)確，還會導(dǎo)致器材的損耗或損壞，甚至危及操作人員的安全。所以，在課堂的授課教學(xué)過程中，教師要將安全原則作為重中之重來強調(diào)，還要確保每一位學(xué)生切實實行。

1.2適用原則

適用原則的主要表現(xiàn)就是器材的選取考量和電路的選擇，要保證所要操作的實驗順利進行，避免數(shù)據(jù)讀取超量程等問題的出現(xiàn)。

1.3方便原則

方便原則的核心重點就是最快捷安全使實驗的順利進行，一般的表現(xiàn)是在選擇滑動變阻器，限制電流路線上，和分壓電路，建立在安全和適用這兩個原則的基礎(chǔ)上，在選擇合適的實驗器材和線路，實驗連線圖的設(shè)計要盡量簡潔明了。

1.4準(zhǔn)確原則

在物理電學(xué)的實驗中，準(zhǔn)確原則是其他類型實驗中最基本的要求之一，也是專門針對電學(xué)實驗的數(shù)據(jù)和結(jié)果這兩個重點的，這些記錄一定要精準(zhǔn)，保證最大程度上消除實驗存在的誤差。其重要的兩個部分是準(zhǔn)確的選擇適合實驗的材料工具和電力的線路已成功地完成實驗。一般情況下，為了確保實驗結(jié)果的精細和準(zhǔn)確，可以以已知的電學(xué)實驗給出確定條件，對電流、電壓等進行詳細的估算，再根據(jù)估算結(jié)果選擇適當(dāng)?shù)膶嶒灩ぞ吆途唧w路線。

2.器材選取

2.1電源選取

電源是高中物理電學(xué)實驗的關(guān)鍵器材，是整個實驗想要進行的開端，電源選擇的合理性直接關(guān)系到實驗的成功與否。電源選擇要根據(jù)具體的情況要求而定，如果實際的操作是要求交流電源，那么就應(yīng)該選擇此類電源；如果實驗要求直流電源，那么就應(yīng)該選擇一直想對應(yīng)的電源。此外，用電需求也是選擇電源的考慮條件之一，要學(xué)會選擇大小合適的電源通常情況下是6V或12V等。在高中物理的常見實驗中，打點計時器一般選擇使用低壓交流電源，電火花計時器一般使用電源為50Hz的，等勢線的測量和描繪實驗一般使用6V的直流電源，干電池一般在測量內(nèi)電阻或電動勢時使用。

2.2電壓表和電流表選取

選擇電壓表或者電流表，一般情況下都要從以下的三個基本原則出發(fā)：

電源參數(shù)。選擇電壓表和電流表的重要電源數(shù)值可以作為參考對象，以電源參數(shù)為基礎(chǔ)，斷定兩個儀器的量程范圍。如在測量電源內(nèi)阻數(shù)據(jù)，一般選用干電池做實驗電源，根據(jù)實驗的需要選擇一個3V 電壓表就能滿足正常的實驗。

最大電流。在實驗電路可以有效的鑒定電路電流最大值的方法是根據(jù)接入的實驗器材、電路器材和連接方式來測量，以確定電路電流的最大值，再依據(jù)該這個結(jié)果數(shù)值就可以選擇適當(dāng)?shù)碾娏鞅砹耍x擇的量程只要不大于最大電流就可以了。

額定電流或電壓。在某些電學(xué)實驗中，實驗的道具一般都有其特定的數(shù)值，如額定電流、電壓以及功率等。對于這些具有額定參數(shù)的具體素材，就可以根據(jù)其額定值選擇對應(yīng)的電壓表或電流表。

2.3滑動變阻器選取

電壓和電流在實驗中的一定要規(guī)定一個準(zhǔn)確的變化范圍，并將其作為一個滑動變阻器的參考標(biāo)準(zhǔn)。首先，選擇變阻器一定要符合的電壓和電流變化范圍；其次，要考慮實驗的保護工作和安全性。由于變阻器阻值是不固定，可隨需要而變化的，滑片也不會做出明確的規(guī)定數(shù)值，所以就會出現(xiàn)在實際的實踐過程中超出預(yù)定的的調(diào)節(jié)范圍被超出，然后導(dǎo)致實驗的器材徹底損壞。最后，如果想要使用這個器材就要保證其滿足全部對相關(guān)數(shù)值準(zhǔn)確性的要求，即變阻器在實驗線路中的接法應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的具體操作實際情況來確定，避免其因接入方法不合理而導(dǎo)致實驗結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。

3.電路選取

分壓電路的優(yōu)勢在于強大的調(diào)節(jié)功能，而限流電路的優(yōu)點則是能耗較少。介于二者不同的功能，所使用的實驗場景也就各不相同，如果想要這兩種器材都能夠發(fā)揮其最大的效用，不過還是要結(jié)合實際條件進行選擇。

3.1分壓電路

分壓電路是高中物理電學(xué)實中有一種常用的電路就是分壓電路，這個實驗所需要用到的器材包括電源、滑動電阻、定值電阻、電壓表、電流表和開關(guān)。分壓電路可以分別對電源兩端的電壓進行分擔(dān)，利用滑動變阻器來承擔(dān)相應(yīng)的一部分電壓，再借用定值電阻承擔(dān)另外的電壓。這樣的電路就可以使總電壓產(chǎn)生分流，進而降低了有可能會對定值電阻的電壓損失，可以在很大程度上積極地提高實驗的精準(zhǔn)度。

3.2限流電路

限流電路和分壓電路在功能上存在著不同的功能差異，這些不同點就會對電路的電流進行了做出相應(yīng)的約束，再通過滑動變阻器來對其進行調(diào)整，借用此手法來實現(xiàn)對定值電阻電流的改變。因為這兩種電路使用的器材都是一樣，所以想要區(qū)別二者，就只能在就具體變阻器的連接方法上下功夫。在限流電路中，變阻器和定值電阻是并聯(lián)電路，只要借由調(diào)節(jié)介入的滑動變阻器的阻值，就可以改變定值電阻在電路中的電流。

【參考文獻】

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