■河南省信阳市新县高中 付培军

设计性电学实验试题赏析

■河南省信阳市新县高中 付培军

设计性电学实验在强调实验原理理解、误差分析的基础上,要求进行电路设计,或转换角度和条件,进行拓展创新。设计性电学实验分封闭性实验和开放性实验。封闭性实验是指给定实验器材,要求同学们完成实验目标,此时实验的原理和方法是确定的。开放性实验是指只有实验目的,不给实验器材,要求同学们自行设计,答案多样。

求解设计性电学实验试题的思路包括以下五步。

1.设计实验电路。

(1)确定实验原理。电路设计是从探索实验原理开始的,实验原理既包括实验所探索的原理和设想,也包括实验仪器、装置所应用的科学原理,它是实验设计的出发点,也是贯穿整个实验活动的主线。

(2)构想实验电路。从电路的结构上看,由三部分组成：一是动力源,即电源;二是测量电路,它由被测元件、测量仪器组成;三是控制电路,它由开关、变阻器等控制元件组成。一般需要先确定测量电路,再确定控制电路,最后确定动力源。

2.选择实验器材。

实验器材的选择应遵循以下原则。

(1)科学性：实验方案中依据的原理应遵循物理规律,选用的规律要简明正确,操作程序应具有科学性。

(2)安全性：在实验方案的实施过程中应确保实验人员和实验器材的安全。

(3)精确性：确保实验误差在允许误差的范围内。选择仪器时要有利于减少测量误差,提高实验的准确性。如一般选内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,且读数时表头指针在满偏的三分之二左右位置;使用欧姆表测量时应使指针在中心刻度附近;数据的处理常采用图像法等。……