梁宏燕

(中科院上海实验学校 上海 201800)

冯 杰

(上海师范大学数理学院 上海 200234)

半偏法测电阻实质上属于“电表的改装”知识，主要考查对欧姆定律、串并联电路规律的综合灵活应用情况，通过增加试题的开放性，可以考查学生的创新意识，因此，该实验是高考的热点.在2017版《高中物理课程标准》中提出注重学生物理学科核心素养的培养，《考试大纲》中提出了“一核四层四翼”命题要求的背景下，2019年高考全国卷Ⅰ第23题重温了电表改装这一经典实验，提醒教师注重教材中的学生实验.本文以半偏法测电阻实验为例，介绍了半偏法以及改进方案的实验原理，从定性和定量两个方面对实验误差进行了分析，并用实验结果证明了理论误差的推导是正确的.最后，通过对2015和2019年实验题的分析，展示了在高考中正在落实物理核心素养，在科学探究中要求学生具备一定的注重实验过程的能力、分析综合能力以及反思的能力.

根据控制电路滑动变阻器的连接方式不同，半偏法可分为限流式半偏法和分压式半偏法.

1 限流式半偏法

1.1 实验原理

图1 限流式半偏法原理图

1.1.1 误差的定性分析

1.1.2 误差的定量分析

要准确表征测量值与真实值之间的偏差，需对误差进行计算.

闭合开关S1，断开开关S2，电流表指针偏转到满刻度时，其示数记为I1，有

(1)

开关S1和S2都闭合时，电流表指针偏转到满刻度的一半，示数记为I′1，有

(2)

联立式(1)、(2)得，电表内阻rg为

(3)

(4)

则实际值大于测量值.因此，当干路中的滑动……