別讓電學實驗嚇著了
文|孟繁偉
很多同學對電學實驗心有畏懼，考場上經常不是不會而是不敢動筆做。帶著畏懼心理答題就不能順順當當，尤其是題幹稍微長點就“讀不懂”題了，然後就憑著感覺答題，物理題只要憑著感覺估計十有八九都的錯，否則就不是物理學科了。下面這個題是大連市2018年理綜合一模考試第23題。
該題在卷中算是難題，但從該題本身結構看充其量也就是個中檔題，不算太難。
第一個問號是實物連線題，解答這種題型的思路通常如下：首先要讀懂原理圖，通過原理圖清楚各個器件是如何連接的（串並關係）。假如電路比較複雜就要把原理圖進行電路改畫變為簡單的串並聯關係。通常的方法是先去掉電錶，再改畫電路，再把電錶“放回”原電路中。其次要注意電錶量程的選擇及電流的走向，即電流要從器件的正極流入從負極流出。最後要記住每條線都必須連到接線柱上，且線與線之間不能有纏繞或交叉。
在高考試卷中也常常讓考生根據實物圖而畫電路圖，解答這樣考題時，首先要明確實物圖上各個器件的連接關係，然後要按照電路圖中原件標稱在原理圖中標示出來，且要保證電健閉合時各個器件都能正常工作，最後把原理圖用鋼筆畫在指定位置處。
第二個問號是由半偏法測量電錶內阻的實驗改編而成試題。該問號實質就是考察部分電路歐姆定律的應用，當調整一次電阻箱的阻值時，根據歐姆定律就能列出一個方程，調節兩次這樣就能列出含有滿偏電流和內阻的一個方程組，然後就能解出滿偏電流和內阻。
電學實驗考查的核心內容就是歐姆定律的使用。本題因為不是設計電路題所以難度大大降低了。設計電路題考生普遍感覺難的原因是此題型屬於結構不良試題，如果同學在考場上不能通過已知條件對開放度進行限定，那麼就很難在短時間內設計出合理的電路。通常的限制條件是安全、精確、便捷，安全就是指器件不能被損壞，或者說就是不能超過其量程，精確就是誤差要小，便捷就是通常說的操作簡單便利。解答設計電路的試題時，同學們一定要分析所給出器材的限制條件，通過限制條件就會逐步縮小可能存在的電路，直到最後只能有一種最合理的電路。縮小範圍的過程中就要通過歐姆定律進行計算，要保證所有器件的安全與精確讀數。
第三問是誤差分析，通常這個問號是區分度大的試題。近幾年全國2卷都是以開放或半開放題型考察學生應用創新能力。常用的設問方式是，請你設計出一種或者幾種減少誤差的方案或者是建議等。
高考實驗題主要是考核實驗原理、實驗步驟、數據採集、數據分析、誤差評估等。誤差有系統誤差和偶然誤差，分析系統誤差時要從實驗原理入手分析，系統誤差也是模型誤差即忽略次要因素而抓住主要因素，恰恰是這個被忽略的次要因素反而成為解答該題的主要因素了即突破口。只要明確在原理中曾經忽略了哪些因素，這些因素都是產生誤差的可能原因，從這些方面入手分析就能解決這類問題。
該問號中電流表滿偏電流的計算只涉及到電壓表和電阻箱的兩次讀數，列方程中沒有什麼“次要因素”被忽略，所以從理論上講測量值與真實值相等。
電學實驗題確實不簡單，但是這些年考題都不是很難。只要同學們把教材中要求的實驗弄懂弄通，研究典型習題的解法，注重揣摩近些年高考命題特點，解答時抓住歐姆定律這一核心，估計在考場上也不會丟分的。
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