陳宏英

【摘? ? 要】高中物理一直是大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)的劣勢(shì)科目，學(xué)習(xí)難度大，甚至打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和信心。整個(gè)高三階段的復(fù)習(xí)綜合性極強(qiáng)，需要最大程度調(diào)動(dòng)學(xué)生的認(rèn)知、思維、腦力、體力，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)極具考驗(yàn)的任務(wù)。在高三復(fù)習(xí)中，電學(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)至關(guān)重要的知識(shí)點(diǎn)，也是容易失分的知識(shí)點(diǎn)。本文就高中物理常見(jiàn)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)方法作簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】高中物理? 電學(xué)實(shí)驗(yàn)? 復(fù)習(xí)方法

中圖分類號(hào)：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.13.006

電學(xué)知識(shí)貫穿我們的日常生活，在高中階段也涉及大量的電學(xué)知識(shí)，從靜電場(chǎng)、恒定電場(chǎng)、電磁感應(yīng)、交變電流、變壓器以及電能的輸送，在復(fù)習(xí)的時(shí)候尤其是后期要特別注意知識(shí)的邏輯性、完整性。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要基石，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)研究、科學(xué)態(tài)度責(zé)任等具有特殊的地位和作用。在整個(gè)高中階段，學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，如果只是純粹地進(jìn)行抽象概念的學(xué)習(xí)，從學(xué)生的個(gè)人角度來(lái)說(shuō)不僅難以消化，而且不能做到學(xué)以致用，使書本知識(shí)學(xué)習(xí)變得刻板;從課程的角度來(lái)說(shuō)，教師要通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，不但在實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究過(guò)程中讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)研究中相互作用的必要性，還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度，尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果與事實(shí)，養(yǎng)成實(shí)事求是的良好作風(fēng)。

二、鞏固知識(shí)，強(qiáng)化記憶

一般來(lái)說(shuō)，學(xué)生掌握知識(shí)和技能需要經(jīng)歷領(lǐng)會(huì)、鞏固、應(yīng)用這三個(gè)相互承接的階段。從心理學(xué)的角度上講，在認(rèn)識(shí)新知識(shí)的同時(shí)遺忘就開始了，在識(shí)記的最初時(shí)間遺忘得最快，后來(lái)逐漸緩慢。根據(jù)這一認(rèn)知規(guī)律，我們需要不斷地加強(qiáng)復(fù)習(xí)，有效且及時(shí)復(fù)習(xí)。在高一高二的學(xué)習(xí)中，大部分學(xué)生已經(jīng)掌握了電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)，包括電路結(jié)構(gòu)的分析簡(jiǎn)化、電路的動(dòng)態(tài)分析、含容電路的分析等，在學(xué)習(xí)方法上學(xué)習(xí)了程序法、口訣法。電學(xué)實(shí)驗(yàn)就是以閉合回路的歐姆定律理論分析為鋪墊，主要考查測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線、測(cè)量金屬的電阻率、測(cè)電壓表電流表的內(nèi)阻、測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻以及多用表的使用。知識(shí)結(jié)構(gòu)上可以把前三個(gè)合并為一個(gè)，總的方法都是圍繞部分導(dǎo)體的歐姆定律，后面兩個(gè)則主要是圍繞閉合回路的歐姆定律。

三、注重學(xué)科聯(lián)系和實(shí)際應(yīng)用

（一）重視物理與數(shù)學(xué)的聯(lián)系

理學(xué)與數(shù)學(xué)有著密切的關(guān)系，物理概念與規(guī)律的表述、問(wèn)題的解決都要借助于數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)是物理學(xué)的研究工具。數(shù)學(xué)對(duì)物理學(xué)有重要的影響，物理學(xué)理論的創(chuàng)立與發(fā)展要借助數(shù)學(xué)，若沒(méi)有數(shù)學(xué)支撐，物理學(xué)將無(wú)法得到應(yīng)用和發(fā)展?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》在三維目標(biāo)的“過(guò)程與方法”中，明確提出對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)能力的要求，高考物理考綱中也明確提出了要考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具處理物理問(wèn)題的能力，高中物理教學(xué)中要把培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)能力放在重要的位置。

（二）圖像分析：緊扣原理，以不變應(yīng)萬(wàn)變

在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中我們以測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行分析。本實(shí)驗(yàn)的三種基本實(shí)驗(yàn)方法：伏安法，伏阻法，安阻法。從閉合回路的歐姆定律出發(fā)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，下面主要討論的是圖像法處理數(shù)據(jù)。

根據(jù)原理E=U+Ir推導(dǎo)，記錄電壓表和電流表數(shù)據(jù)，后續(xù)過(guò)程可以分兩步走。第一步，在坐標(biāo)軸上描點(diǎn)，并用平滑的直線擬合圖像，找到圖像所對(duì)應(yīng)的截距和斜率。第二步，數(shù)形結(jié)合，找到斜率和截距相應(yīng)的物理含義，解出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。返回到實(shí)驗(yàn)原理中，分析誤差來(lái)源，結(jié)合圖像物理含義分析誤差修正。

在考試中不難發(fā)現(xiàn)，題目考查的是學(xué)生的知識(shí)遷移能力，而不是生搬硬套。要求學(xué)生靈活地運(yùn)用知識(shí)，在已有的實(shí)驗(yàn)方案上進(jìn)行變動(dòng)。我們并不能預(yù)料到出題人想要從哪一個(gè)具體的角度去“改編”原型題目，所以面對(duì)考場(chǎng)上的變數(shù)，學(xué)生需要學(xué)會(huì)從基本的實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)，守著閉合回路的歐姆定律不變，以面對(duì)試卷中的瞬息萬(wàn)變。比如，在伏安法當(dāng)中學(xué)生通過(guò)平時(shí)的練習(xí)很容易得出在U-I圖像中縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻。同樣的考查伏安法卻很有可能考查的是用兩只電流表代替電壓表和電流表，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中就不再是U-I圖像，而是I1-I2圖像，對(duì)應(yīng)的斜率和截距當(dāng)然不再是電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，這就需要學(xué)生從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)，先寫出物理表達(dá)式，再轉(zhuǎn)化成想要的數(shù)學(xué)形式。在這個(gè)過(guò)程中，我們要始終明確，數(shù)學(xué)圖像是工具，而物理原理才是根本。然而學(xué)生反映的問(wèn)題是看到一個(gè)新的坐標(biāo)軸、新的圖像，往往是從圖像出發(fā)，而不是從物理原理本身出發(fā)。

（三）活學(xué)活用，注重理論聯(lián)系實(shí)際

對(duì)比近幾年的全國(guó)卷高考題的電學(xué)實(shí)驗(yàn)部分，雖然考查的方式多種多樣，但是總的來(lái)說(shuō)有幾個(gè)?？键c(diǎn)出現(xiàn)的頻率較高，所以在組織復(fù)習(xí)的過(guò)程中以高頻考點(diǎn)為主，方法拓展為輔。比如，2015年全國(guó)卷Ⅱ中考查連接電路圖，2016年、2017年全國(guó)卷Ⅱ、2019年全國(guó)卷Ⅲ中考查根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，2018年全國(guó)卷Ⅱ中考查電表的改裝和接線柱的接法。同時(shí)在電學(xué)實(shí)驗(yàn)部分注重理論聯(lián)系實(shí)際，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，如2018年全國(guó)卷Ⅰ中考查熱敏電阻的溫度特性，2019年全國(guó)卷Ⅱ中考查硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系。以上例子提示學(xué)生要注意從基本原理向外適當(dāng)延伸，注意生活中的物理知識(shí)，做一個(gè)關(guān)心生活、關(guān)心科技發(fā)展的中學(xué)生。

（四）綜合提高，全面發(fā)展

實(shí)驗(yàn)方法學(xué)得多且雜，需要教師和學(xué)生一起將知識(shí)進(jìn)行整合與合并。比如在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中就出現(xiàn)了很多種變形，如安安法、伏伏法、比較法、替代法、半偏法，等等。這些方法都是從最基本的原理出發(fā)的一些拓展。教師要學(xué)會(huì)找出這些方案的共性，在教學(xué)的過(guò)程中累積實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，提出新的實(shí)驗(yàn)方法。此過(guò)程最鮮明的特點(diǎn)就是在基本知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上還具有開放性，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新意識(shí)。這一點(diǎn)在學(xué)生未來(lái)學(xué)業(yè)和科研的道路上相信是一個(gè)重要的鋪墊。

四、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于高三學(xué)生而言，復(fù)習(xí)時(shí)間緊、任務(wù)重。高考中電路實(shí)驗(yàn)的題型也基本上年年都會(huì)出現(xiàn)，基礎(chǔ)必須打牢，一些基礎(chǔ)公式以及原理務(wù)必要理解通透，并且時(shí)刻記住物理題型萬(wàn)變不離其宗。只有從根本上提高電學(xué)實(shí)驗(yàn)的水平，電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)才能夠有很好的效果。

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