高中电学实验基本知识范文

导语：如何才能写好一篇高中电学实验基本知识，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】高中实验；电路知识；电路设计

引言

高中电学实验是同学们较难掌握的一系列知识点。很多同学反映由于知识结构不清晰，对基础知识的把握不到位，往往对于老师讲过的内容不能形成一个系统整体的认识，而对其中需要注意的细节问题又经常做不到全面考虑，导致理论知识不清晰，实验设计和操作就不容易把握。因此，学习理解电路设计实验要从练习掌握必要的知识，熟悉常见问题，关注实验设计的思路和步骤入手。在诸多电学实验中，电阻的测量是一个主要实验方面，下面就举例陈述测量电阻中的一些知识问题。

1.电路实验需要的基本知识

1.1选择合适的元件

在进行电路实验的过程中，首先要选择适合的元件，其中包括元件的量程、型号。主要是电源和电表的选择，电源和电表的量程选择首先考虑要大于电路的最大电流或电压，然后在不超过量程的前提下，尽量选择小量程以提高精确度。

1.2准确把握各个电路元件的使用方法和规则

电表的读数是一个易错点，因其表盘的特殊性，两个量程的读数在同一表盘上，在读数时容易看错量程和估读值。滑动变阻器的使用也需要注意，下面两个加上面一个接线柱是分压接，一下一上是限流接，分压时使用的是全部电阻，限流时只使用部分电阻，其余是闲置的。而由于电流表的分压作用和电压表的分流作用，电表的读数并不总是准确的，在不可避免的误差前，我们需要通过计算分析，选择误差产生较小的方案，于是电流表什么时候需要外接，什么时候需要内接，都需要具体分析。在待测电阻阻值远小于电压表的内阻阻值时，可以忽略电压表的分流作用，选择电流表外接电路，而在待测电阻阻值远大于电流表内阻时，电流表的分压作用就可以忽略，于是选择电流表内接电路。

1.3熟悉电路构成，加强对特殊电路的记忆与理解

伏安法测电阻的电路是非常重要的一个知识点，其中涉及分压电路的选择和使用。这里展开分压式的适应情况和不适情况，一般来说，限流式电路更为简单有效，而分压式电路误差更小，用途更广，在一些特定情况下必须要选择分压式电路设计。必须选择分压式电路的情况有：当要求电路中的电压或电流从0变化时；当待测电阻的估计值远大于滑动变阻器的最大量程时；当限流的最小值仍大于待测电阻的额定最大值时。在这些情况下都是必须选择分压式。而在没有这些特殊要求时，一般来说限流分压都是可以选择的。

1.4常用测量方法

测电阻的常用方法主要有：欧姆表，替代法，伏安法，比例法，半偏法等。欧姆表是最直接的方法，在多个电阻的测量中最常用。替代法也是很有效的一种方法，基本思想是等效替代，可以采用电流等效也可以采用电压等效原则，在有合适电阻箱的情况下可以很容易测量出电阻值。伏安法是最常用最重要的一种方法，原理是欧姆定律，这种方法可以有多种变式，如可以选择限流法和分压法电路，在只有一个电表时，可以用标准电阻代替，如果已知了电表内阻，还可以把电流表当做电压表使用，把电压表当做电流表使用而只需进行一些简单变式计算。比例法的思想在许多地方都有应用，如曹冲称象，原则是在已知标准量的情况下，找出待测量与标准量之间的比例关系，就可以得出待测量的具体数值。

2.电路设计的一般思路

2.1确定实验目的

在实验设计前，前提是首先确定实验目的。实验目的给了设计者一个目标和方向，更是检验实验是否成功的对照标准，没有目的的实验是没有意义的。

2.2选择设计方案

根据实验目的，依据相关的物理知识选择实验方案并作出原理结构图。在设计实验方案的过程中要进行相关的计算分析，这些对于电路的结构设计，元件的选择都是必要的。包括电流表应设计内接还是外接，滑动变阻器应采取分压式接法还是限流式接法，路结构原理选择伏安法还是半偏法等等。

2.3选择合适的实验器材

确定了实验的目的和方案，就可以依据计算和设计方案进行器材的选择了。器材的选择要遵循几个原则，分别为安全性原则，准确性原则，操作实用性原则。安全原则主要是避免烧毁现象，需要考虑到哪些部分可能会出现烧毁现象，一般最主要的是看量程和电路结构的合理性。准确性原则是为了保证实验结果的最大可靠性，尽量减少实验器材引起的误差，包括选择更精确的量程电表。操作实用性原则是指实验设计方案需要考虑实际操作，如滑动变阻器的选择中，当使用限流式电路时，滑动变阻器的一部分是使用不到的，这时候如果选用不适合的滑动变阻器，就会出现电阻变化不易控制的问题，这种问题在设计方案时是不需要考虑的，但在器材选择中就需要注意了。

3.结束语

电路实验的设计是对于电学知识的一种检验也是一种深化。实验设计的前提是知识的掌握，而设计的成功需要同学们在头脑中形成一个清晰的知识脉络。实验设计是对基础知识的一个整体反映，设计的思路是来源于知识的网络结构的。正如你需要了解电路结构和原理，才能去选择合适的方法，你能够计算出测量的理论数值，才能够去选择合适的实验器材。因此，实验设计首先要扎实知识基本功，这一点是同学们进行实验设计的过程中需要时刻牢记的。

【参考文献】

[1]王心应.高中物理电学实验中的电路设计分析[J].中学生数理化（教与学），2015-04-20

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【关键词】电磁知识；新课程；调查研究；教学衔接

1. 调查背景 根据教育部的规划，自2004年秋季开始，全国各省、直辖市、自治区已在高中陆续实施了新课程的改革。河北省是2009年秋季开始实施的。这对于工作在教育一线上的教师而言，即是一个实现自己教育理想的机会，又是一次适应新教育理念的考验。为了能更好的完成高中物理新课程的教学工作和任务，将初中物理新课程知识与高中物理新课程知识进行有效的衔接，是非常有必要的。

由于在实施了新课程标准之后，中学物理知识中的电磁学板块，无论是在知识的内容方面，还是在知识的结构方面，都有了一定的变化。本次调研的目的之一就在于要清晰的、准确的找出电磁学部分在课改后的接洽点。

另外，经常见到一些初中电磁学知识掌握的较好的学生，学过一段时间的高中电磁知识后，成绩下降颇多。学生大呼电磁学太难，初中时学电磁知识的轻松劲消失的无影无踪，在心理上产生了畏惧感，降低了学生学好电磁知识的信心。究其原因，除了教与学方法的差异外，初高中电磁学知识的过渡“台阶”太大，是一个极其重要的因素。使学生尽快适应高中电磁知识的教与学的特点，渡过学习的难关，就成为我们开展本次调研活动的另一个动机。

2. 调查方法 在调查过程中，主要采取了听课、交流会和发放问卷等方式。

首先，我们联系邻近的初级中学，深入初中物理课堂听课，了解初中电磁知识教学现状。例如，在沧县马连坦中学，听王斌老师的《欧姆定律和安全用电》。课后，与该中学的张连旭、毕元海等老师交流了关于电学知识方面初高中衔接的地方。在沧州市第八中学听候兰兰老师的《磁场》，课后，与该中学的候兰兰等六名老师探讨关于电磁知识的初高中衔接。类似的活动还在沧县杜生镇中学、沧州市朝阳中学等学校开展。

其次，向学生发放问卷。我们共发放问卷1000份，回收983份。其中，面向初中生发放600份，回收592份，回收率约为98.67%，面向高中生发放400份，回收391份，回收率约为97.43%。调查问卷涉及沧县第三中学、沧县马连坦中学、沧县杜生镇中学、沧县中学、沧州市第八中学、沧州市朝阳中学等九所学校的初三（九年级）学生和高一学生。数据全面，详实可靠。

3. 调查时间 2012年3月10日——2012年5月15日

4. 调查问卷状况及分析

4.1 电场。根据学生问卷结果，关于原子的结构和自然界中电荷的种类，在学生群体中有较高的认知程度，分别达到90.9%和87.3%，但是，像“电中性”和“电荷的中和”的认知程度却只有20.0%和23.6%。对电荷间作用力的认识不是非常到位。不了解电场及特点。

分析：鉴于上述情况，再结合教师交流会的记录以及新课程标准的内容可知，大部分学生对常识性知识和简单模型能较好的掌握，但对较深刻一点的问题则表现不佳。 电荷间的作用力明确了力的方向，但未提及力的大小和决定因素，更没给出定量表达式。 初中并未明确提出电荷守恒定律和电场的概念及特点，而调查却显示学生对此有所了解。 估计，他们的电荷守恒的想法应该来自于化学的方程式配平原则，但这并不是我们物理上的电荷守恒定律的准确认知。高中教学时，应该对此有所借鉴和区分。“电场”也许是混同了“磁场”的概念，因此，在讲“电场”时，我们应该在类比的同时也要注意区分，避免混淆。

4.2 恒定电流。由数据可知，对电路中的电流、电源等概念的了解基本可以，但仍存在百分之二十多的学生掌握的不到位。 对电源内部的情况了解不多。 串、并联电路的特点和规律大概有50%——80%的学生能基本掌握。 欧姆定律的内容及应用有78.2%的学生认为已经学会，但并不十分清楚该定律的使用范围。 对电表的认识只限于理想电表的应用。 关于“伏安法测电阻”已经有所使用，但没有深入探究学习，大概少于20%的学生能够知道“内接法”和“外接法”的特点。没有明确滑动变阻器的常用接法。有60%——80%的学生知道电功和电功率。

分析：这一部分是初中电学知识的重点和难点，也是初高中电磁知识的重要衔接位置。了解恒定电流在初中阶段物理教学中的宽度和深度，对高中阶段教学是很有帮助的。对于基本概念的掌握，学生们并非全部到位，应适当的在教学时给予提及。重点放在串、并联电路的特点和规律以及欧姆定律上，这与高中时分析电路和电表的改装等诸多地方联系紧密。若此处学生不能准确、熟练、到位的掌握，则会在学习中遇到很大的困难。因此，在高中教学过程中，在此处要重点复习，强化理解。关于电功、电热、电功率部分，学生们虽然已经有所了解，但初中阶段并不介绍这些表达式的来历，也不涉及非纯电阻电路的应用问题。因此，在高中教学时，要侧重于引导学生分析推理出其中的因果关系，纠正不合理的认识。

4.3 磁场。对磁场的基本认识，例如，磁体、磁极、磁场的基本性质、方向、磁感线等知识点，学生们掌握的较好，只有16%——21%的学生未能达到要求。学生们能清楚的知道磁体外部磁感线的分布，而不知磁体内部的情况；对地磁场的了解不清晰。大部分学生知道安培定则，接近80%。但对于通电直导线在磁场中的受力掌握不理想。

分析：就调查数据来看，磁场的基本知识初中已经研究的比较到位，在这一点上高中阶段可以只需稍作复习即可。而磁感线的特点和安培定则需要向深刻处挖掘。通电直导线在磁场中垂直于磁场放置时所受磁场力情况，在初中阶段，只知道有力且该力方向与磁场和电流方向有关，但并未得出该磁场力的定量表达式F=BIL和用于判断该力方向的左手定则。

4.4 电磁感应。调查显示，“由磁生电”的方法初中只介绍了导体棒切割磁感线一种形式。感应电流的方向并不是很清楚。有80%——90%的学生知道频率和日常生活用电的类型。了解电磁波的一些特点，但有超过60%的学生对电磁波的传播过程不太清楚。

分析：初中已经介绍了一种电磁感应的方法，但这是从直观现象上认识的，并未涉及本质。初中已经实验总结了产生感应电流的条件，这一点在高中教学过程中可以借鉴使用。另外，感应电流的方向规律，在初中教学中并未提及。因此，高中教学时要细致的对待这一点。电磁波在初中教材里虽涉及的面很广，但要求都不高，多为了解性知识，现象居多，未涉及原理和本质性知识。在高中教学的过程中，应利用他们已有的现象认识，逐步向原理性知识方向引导和过渡。

4.5 学习态度。从调查问卷的数据来看，学生自评的初中电磁知识的掌握状况，9%的好评，远小于23.6%的差评和67.4%的中评。但学生们对电磁知识的兴趣却比较浓厚，对自己将来学习高中电磁知识有58.2%的学生是比较自信的。

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电压和电阻

电压

作用：电压是使电路形成电流的原因

常用单位以及换算：千伏，毫伏，微伏1kv=1000v1v=1000mv1mv=1000uv

电压的测量——电压表

1读数：看清量程，弄清每大格和每小格表示电压数

2接法：并联在被测电路两端，使标有﹣号的接线柱接电源的负极，标有﹢号的接线柱接电源的正极，被测电压不超过电压表的量程

串联，并联电路电压的规律

串联电路中总电压等于各部分电路

中分电压之和

并联电路中各支路两端电压都相等

电阻

电阻的意义：一切导体都具有阻碍电流作用的性质，不同的导体对电流阻碍作用不同

单位：欧姆ω，其他常用的单位：兆欧mω、千欧kω1mω=1000klω=1000000ω

影响电阻大小的因素：长度、材料、横截面积、温度

半导体、超导体的特点：半导体随慰藉条件的改变它的电阻也改变（压敏电阻、光敏电阻等）

变阻器

原理：改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路中的电阻

构造：支架、电阻丝、瓷筒、金属棒等

使用方法：“一上一下”

第七章知识总结与能力整合

本章直接从研究电流与电压，电阻的关系切入，引导学生探究电流与电压，电阻之间的关系，得出重要的电学定律——欧姆定律，并进一步运用欧姆定律进行简单的电学定量计算，得出电阻串联，电阻并联的关系，以欧姆定律为理论基础，运用相应的实验器材设计实验测量小灯泡的电阻，运用欧姆定律分析了一些与安全用电有关的现象，认识断路和短路现象，加深对欧姆定律的理解，提高了学生运用知识解决实际问题的能力，激发学生学习物理的积极性

欧姆定律

电阻上的电流跟电压的关系：导体中通过的电流与这段导体两端的电压成正比

内容：导体中通过的电流跟这段导体两端的电压成正比，与电阻成反比

表达式：i=u/r

应用求电流，电压，电阻

测量小灯泡的电阻

原理：r=u/i

方法：伏安法测电阻

注意：小灯泡的电阻太小会随灯丝温度的升高而增大

安全用电

电压越高越危险

断路，短路的认识

注意防雷，正确使用避雷针

第八章知识总结与能力整合

本章是在学习欧姆定律长的基础上，吧对于电学的研究扩展到电能和电功率，是初中物理的重点章节之一，也是难点之一，本章学习的主要目标是让学生了解电能和电功率的概念，知道焦耳定律以及与电功率有关的安全用电方面的问题，整章教材的结构是围绕电能的概念展开的。

电功率

电能

电能的获得：电能是由自然界中各种其他形式的能转化而来的，是由电源（发电机、电池等）提供的

单位：焦耳j、千瓦时kw•h，千瓦时在日常生活中也叫度

1kw•h=1度=3.6*10^6j

电能表

作用：用来测量用电器在一段时间内消耗的电能

测量方法：电能表的计数器上前后两次读数之差

表盘上参数的含义：例如，2500rews/kw•h表示每消耗1kw•h的电能，电能表转盘转2500转

电功

实质：电流做功德过程实质上就是电能转化成其他形式能的过程，有多少电能转化成其他形式的能，电流就做了多少功。

单位：与电能的单位一样，都是焦耳j

计算：w=p•t

电功率

物理意义：表示消耗电能的快慢，符号用p表示

定义：一个用电器功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能，用公式p=w/t表示

单位：瓦特w、千瓦kw，1kw=10^3w（1w=1j/1s=1j/s）

千瓦时的来世：1千瓦时是功率为1kw的用电器使用1h所消耗的电能，1kw•h=1kw*1h

额定电压及额定功率：用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下的功率叫用电器的额定功率。一般来说，在用电器铭牌上标明的电压和电功率就是这个用电器的额定电压和额定功率

测量：原理（p=ui），器材，电路图

电流的热效应

电流的热效应：电流通过道题是，电能要转化成热，这种现象叫电流的热效应，任何导体中有电流通过时，道题都要发热

焦耳定律的内容及表达式：q=i^2rt

电热的利用和防止

电功率和安全用电

电功率与电流的关系：根据公式p=ui得i=p/u可知，由于家庭电路中的电压时一定的，即为220v，所以用电器功率越大，电路中的电流i就越大，为了安全用电，应注意不要让干路中的电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大电流值

保险丝

特点：保险丝是用铅锑合金制作的，电阻率大而熔点低

作用：电路中的电流超过允许值时，保险丝能自动熔断而自动切断电路，以保证电路的安全。家庭电路中千万不能用铜丝、铁丝代替保险丝

第九章知识总结与能力整合

本章从生活中常见的磁现象出发，介绍磁的一些基本知识，通过各种探究活动让学生感受到特殊物质“磁场”的存在，并探究“电生磁”和“磁生电”的辩证关系，了解电和磁的内在关系。通过探究活动了解物理学家研究问题的方法，获取先关信息并掌握相关知识。

电和磁

磁现象

磁性：吸引铁、钴、镍等物质的性质

磁体吸铁性指向性：指向南北方向

磁极

磁体上磁性最强的部分叫磁极

磁极：南极s、北极n，任何磁体都有两个磁极

作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引

磁场

存在于

磁体周围空间

电流周围空间

1电流的磁效应——奥斯特饰演

2通电螺线管（1）磁场与条形磁铁相似

（2）极性与电流方向有关

（3）应用：电磁铁（影响因素应用：电磁继电器、扬声器）

最基本性质

1对放入其中磁体有力的作用

2对放入其中电流有力的作用——电动机原理及能量转化

方向规定：物理学中，把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向

描述——磁感线

特点：闭合曲线，在此题的外部从n极到s极，内部从s极到n极，磁感线不想交

功能：磁感线能反映磁场的强弱，密的地方磁场强，疏的地方磁场弱

磁生电

电磁感应现象：只有当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象，得到的电流叫感应电流

应用：发电机

原理：电磁感应

能量转化：机械能转化为电能

补充发动机能量转化是电能转化为机械能

第十章知识总结与能力整合

本章主要讲述电磁波以及信息的传播。

信息传播

固定电话

结构及原理：用简单的电话是由话筒和听筒组成。其基本原理：利用电流把信息传到远方。过程是振动——变化的电流——振动

电话交换机：一般电话之间是通过交换机来转换的。可以提高线路利用率

模拟通信：信息电流的变化情况与声音的变化情况一样，这种信号叫模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫模拟通信

数字通信：信号使用不同的符号的不同组合来表示，这种信号叫数字信号，使用数字信号的通信方式叫数字通信。数字信号形成简单，抗干扰力强，失真小。

电磁波

产生：迅速变化的电流产生电磁波

传播：电磁波可以在真空中传播，传播速度与光一样

电磁波的波速、伯成河频率

应用：广播、电视、移动电话、通信

越来越宽的信息之旅

微波通信：用微波来传递信息的通信方式就是微波通信。微薄的波长在10m到1mm之间，频率为30mhz到3*10^5mhz之间

卫星通信：是借助地球同步通信卫星来传递信息的，卫星通信可以克服微波不能沿着地球表面传播的不足（微波只能沿着直线传播）

光纤通信：通过光导纤维来传递信息叫光纤通信。光纤通信的特点是携带的信息量大

网络通信：是通过计算机来完成的，其主要形式是电子邮件

高中物理教学工作总结