高考物理電學實驗器材注意事項

　　提到物理，很多理科生都感覺比起化學、生物可是困難多了，而電學實驗更因為難度高而讓一些同學在學習中感到頭疼，電學實驗占據(jù)著相當重要的地位，幾乎年年考，但每年都有許多考生在此留下了遺憾。雖然考生感覺難度大，但電學實驗以其獨特的魅力，贏得了高考出題人的青睞：自從2002年我省實行理綜考試以來，除2002年考查的是熱學實驗以外(在現(xiàn)行課本中此實驗已刪掉)，其余五年均考查到了電學實驗;考試大綱要求的實驗有19個，其中10-17個均為電學實驗。可見電學實驗在高考中所占地位非同一般。

　　考查全面重點突出

　　從總體上來說，物理實驗的考查在高考中是以筆試的形式進行的，通過考查一些設(shè)計性的實驗來鑒別考生實驗的遷移能力、創(chuàng)新能力。實驗部分在理綜試卷中占有較大的比重(17分左右)，區(qū)分度和難度較高。通過對高考電學實驗試題的分析，可以看出當前高考實驗考試的總趨勢是：一是利用考綱所列實驗的原理、方法和器材重新組合，推陳出新;二是把重點放在實驗和器材測量的原理、選取、數(shù)據(jù)處理和結(jié)論獲取的方法上;三是適量編制設(shè)計性、探究性實驗，進行考查。

　　由于連續(xù)幾年高考中均出現(xiàn)電學實驗，雖然形式多樣，但考查的特點還是比較清晰的。比如實驗?zāi)芰Φ目疾槎嗉�中在電阻的測量上。這幾年高考，幾乎所有電學實驗都是以測電阻為背景，如2003年考查伏安法測電阻;2004年、2006年分別考查電表內(nèi)阻的測量;2005年考查電源電動勢和內(nèi)阻的測量。歸根結(jié)底考查的實驗原理均為歐姆定律R=U/I，因此對電阻的測量，都是在用各種方法尋找電壓U和電流I。

　　實驗試題的設(shè)計體現(xiàn)了來源于教材而不拘泥于教材的原則。2004年全國卷Ⅰ第22題考查電壓表內(nèi)阻的測量方法半偏法，直接來源于課后學生實驗把電流表改裝成電壓表，但改測電壓表內(nèi)阻，考查了考生的實驗遷移能力;2005年全國卷測電源的電動勢和內(nèi)電阻，也是直接來源于課后學生實驗測定電源電動勢和內(nèi)電阻實驗，但又高于課本，不能照搬課本實驗電路圖。只有真正理解了實驗原理和實驗方法，才能達到靈活運用學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理實驗相關(guān)問題的能力。由此可見課本實驗不可小視，并且要從中有所提升。

　　能力的考查比較全面，其中涉及誤差的分析、利用圖像或公式處理數(shù)據(jù)、有效數(shù)字的保留等，對實驗分析能力、利用物理解決物理問題的能力都有所考查。

　　注重對考生課后實驗的挖掘，同一實驗器材，完成不同的實驗?zāi)康囊徊亩嘤�，�?002年全國高考29題，考查利用驗證玻意耳定律的器材來測量大氣壓強p0;2007年全國高考理綜卷Ⅰ22題，考查利用驗證動量守恒定律的器材驗證彈性碰撞的恢復系數(shù)等。

　　復習注重超越課本

　　根據(jù)以上分析可知，高考實驗考查能力較高，那種只背實驗原理、步驟、講實驗操作，過程的做法已經(jīng)不能很好地應(yīng)對今天的高考了。僅僅能獨立完成大綱規(guī)定的實驗，知道怎樣做還不夠，還應(yīng)該搞清楚為什么要這樣做，要真正領(lǐng)會其中的實驗方法，并會將這些方法遷移到新的情景中去，在新的情景中加以應(yīng)用。

　　1、平時復習中要注意養(yǎng)成良好的學習物理實驗的習慣。有些同學側(cè)重實驗的記憶，把課本上實驗原理、實驗器材和實驗步驟等，像背語文課文一樣背誦下來，這樣是絕對不可能提高實驗?zāi)芰Φ�。這樣做極不適應(yīng)現(xiàn)代高考實驗考查的趨勢，因為高考物理實驗考查的是實驗的遷移能力、創(chuàng)新能力等。對于一個實驗正確的學習方法是遵從以下步驟：明確目的嘗試原理選擇器材確定步驟誤差分析。學習每一個實驗，先明確實驗?zāi)康�，然后根�?jù)實驗?zāi)康慕Y(jié)合自己所學的知識，嘗試思考實驗原理。圍繞敲定的實驗原理，確定實驗器材，根據(jù)實驗器材，確定實驗步驟，依據(jù)實驗原理進行誤差分析。因為同一實驗?zāi)康�，它可能存在不同的實驗原理，所以我們通過嘗試思考實驗原理的方法，就可以拓寬思路，提升能力。如果同學們提前知道實驗原理，就可能造成先入為主的思維定勢，使思維受到限制。

　　2、重視課后實驗，熟悉基本實驗器材的使用，爭取最大限度地做到：一材多用。如利用測定金屬絲的電阻率實驗器材，能否測定極細金屬管的內(nèi)徑;利用描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗器材，能否測定小燈泡的額定功率。演示實驗、做一做等也在高考考查范圍之內(nèi)，同樣也要注意挖掘。

　　3、平時多總結(jié)一些實驗方法及題型，積累一定的經(jīng)驗，作為自己知識的儲備，增強解決實驗問題的能力和信心。如對電阻的測量有很多種方法：伏安法、替代法、半偏法、多用電表測電阻等;測定電源電動勢和內(nèi)電阻的方法有：伏安法、兩阻(定值電阻)一表(電壓表或電流表)法、一箱(電阻箱)一表(電壓表或電流表)法等。

　　4、對于同一電路中出現(xiàn)的雙調(diào)節(jié)或雙控制元件，要注意操作步驟。如用半偏法測電流表內(nèi)阻的實驗步驟的考查，就曾在高考題中出現(xiàn)，因為此電路中存在兩個變阻器、兩個電鍵，必定有調(diào)節(jié)和操作上的先后順序。還有研究自感現(xiàn)象中的通電自感實驗時也涉及到了兩個滑動變阻器先后調(diào)節(jié)的問題。

　　5、樹立轉(zhuǎn)換思想，開拓設(shè)計性實驗的思路。要提高設(shè)計實驗的能力，必須認真體會物理教材上的實驗思想。其實物理教材蘊含大量的實驗設(shè)計方法。善于聯(lián)想對比，拓寬知識，如利用半偏法測定了電流表的內(nèi)阻，那能不能利用半偏法測定電壓表的內(nèi)阻;根據(jù)電流表的校表電路，能不能設(shè)計電壓表的校表電路。

　　6、掌握一些實驗技巧：如電表是會說話的電阻：

　�、賹σ恍┨厥怆娮璧臏y量，如電流表或電壓表內(nèi)阻的測量，電路設(shè)計有其特殊性：一是要注意到其自身量程對電路的影響，二是要充分利用其自報電流或自報電壓的功能。測電壓表內(nèi)阻時無需另并電壓表，測電流表的內(nèi)阻時無需另串電流表。

　�、诋旊姳韮�(nèi)阻已知時，電表功能可以互換。如當電流表內(nèi)阻已知時，可以根據(jù)電流表讀數(shù)乘以其內(nèi)阻得到電流表兩端的電壓，此時電流表可當電壓表使用;同理，當電壓表內(nèi)阻已知時，電壓表可當電流表使用。利用這一特點，可以拓展伏安法測電阻的方法，如：伏伏法，安安法等。

　　7、多進實驗室進行實際操作，熟悉各種實驗器材的使用。理論與實踐相結(jié)合，才能更好地提高實驗?zāi)芰�。實驗題中的實物連線，實驗步驟排序、糾錯、補漏、實驗誤差的排除、錯誤的糾正等。這些都是實際操作的全真模擬，如果學生沒有動手做過這些實驗就不可能答好這些問題。復習中，可開放學校的實驗室，讓學生重溫實驗的實際操作。但由于某些學校實驗條件不足，不是實驗器材缺乏，就是實驗器材陳舊，使得測量誤差很大，限制了學生實驗?zāi)芰Φ奶岣�。另外，實驗室器材種類少、規(guī)格少，也不能滿足當今高考的要求。還有高考試題中所給實驗器材的規(guī)格，實驗室也不一定具備。故建議有條件的家庭或?qū)W校安裝仿真物理實驗室，利用仿真物理實驗室來完成實際中完成不了的實驗，也可通過反復改變某一元件的參數(shù)值，看其對整個電路的影響。這樣對考生解決實驗問題有著非常大的幫助。

　　總之，實驗也并不單純是實驗這一模塊的問題，學生物理實驗?zāi)芰Φ母叩屯�往與學生物理知識、思想、方法的儲備密切相關(guān)，要從根本上提高物理實驗?zāi)芰Γ�必須全面提高物理水平�?/p>

　　電學實驗器材和電路選擇的總原則是安全、精確和方便。器材的選擇與實驗所用的電路密切相關(guān)，因此在選擇器材前首先要根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘�理設(shè)計測量精確、安全可靠、操作方便的實驗電路，再根據(jù)實驗電路的需要選擇器材。選擇器材和電路時，為了使測量結(jié)果精確和保護儀器，應(yīng)遵循以下原則：

　　□電表。通過估算確定電路中通過電流表的最大電流和電壓表兩端的最大電壓，所選擇的電表的量程應(yīng)大于最大電流和最大電壓，以確保電表的安全;通過估算確定電路中通過電流表的最小電流和電壓表兩端的最小電壓，選擇的電表的量程應(yīng)使電表的指針擺動的幅度較大，一般應(yīng)使指針能達到半偏以上，以減小讀數(shù)的偶然誤差，提高精確度;在滿足上述兩個條件以后，在不計電表內(nèi)阻時應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電流表和內(nèi)阻較大的電壓表，以減小系統(tǒng)誤差。

　　□變阻器。所選用的變阻器的額定電流應(yīng)大于電路中通過變阻器的最大電流，以確保變阻器的安全;為滿足實驗中電流變化的需要和調(diào)節(jié)的方便，在分壓式接法中，應(yīng)選用電阻較小而額定電流較大的變阻器，在限流式接法中，應(yīng)選用電阻與待測電阻比較接近的變阻器。

　　□電源。一般可以根據(jù)待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。

　　□分壓式和限流式電路。在選擇變阻器分壓式和限流式電路兩種接法時應(yīng)優(yōu)先考慮限流式接法，為了能使實驗正常進行和操作方便，當電路中的最小電流仍然超過電流表的量程或待測電阻的額定電流，或者待測電阻遠遠大于變阻器的最大值或者需要在待測電阻兩端從零開始測量電壓、電流時采用分壓式接法。

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