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摘要：通过对初中物理电学实验操作中存在问题的辨析，提出电学实验规范化、程序化操作的重要性，探析电学实验规范化操作的程序.
关键词：电学实验操作规范程序化
随着课程改革的不断推进，为了充分发挥实验在物理教学中的作用，不断提升学生的动手操作能力，督促实验教学的常规化，实验操作考试也进入了中招的行列，并且所占分值有增大的趋势.这些措施调动了师生实验的积极性和主动性，学生的动手实践能力和实验探究能力明显提升.但是，仍存在不少问题，如仪器的操作不规范、操作的程序不合理、实验的探究性体现不足、忽视误差理论对实验的指导作用等.下面以初中电学实验为例，探析电学实验操作的规范化程序.
一、初中电学实验操作中存在的问题
初中电学实验操作中经常出现的问题有：连接电路时开关没有处于断开状态；滑动变阻器的连线错误，表现在两个固定端连入电路、开关闭合前阻值没有调到最大等；电流表和电压表的连线错误，表现在正负接线柱接反、串并联关系错误、量程选择不合适等；连线有交叉；读数不准；出现失误时不知所措.
出现上述问题，主要原因是与实验电路的设计不科学、实验操作不规范、程序不合理等有关.
二、初中电学实验操作的规范化程序
下面以测量小灯泡的电阻为例，谈谈电学实验操作的规范化程序.
1.设计出合理的测量电路
学生实验时一般要依据电路图摆放器材，因此，测量电路的设计至关重要.电路的设计应该遵循的基本原则是：（1）串并联关系清晰；（2）能避免连线交叉；（3）方便操作；（4）方便读数等.
例如，图1所示的四个电路，都是用电流表和电压表测量小灯泡电阻的原理图，四个电路图本身都是正确的，但是，
若按照电路图摆放器材，再把这些电路中电流表、电压表正负接线柱的位置都标在图上，考虑连线是否交叉、操作是否方便等问题时，图C的设计应该是最合理的.图A中滑动变阻器在左手边，不方便操作；图B中电源的正极在左边，电表的正接线柱在右边，连线容易交叉；图D中电压表的连线会交叉.
2.摆放器材
（1）位置要合理：需要操作的放在右手边，需要观察的放在正前方，不需要操作的如电源、灯泡等放在左手边或左前方.
（2）器材的初始状态设计要合理：电源的正极放在右侧，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于一端.按照如图1中电路图C，将实验器材按照图2所示的位置摆放，就可以避免连线交叉、电表正负接线柱接反等问题的出现，且也非常方便电路检查、仪器读数、操作等.
3.连接电路
将实验器材按照图2所示的位置摆放后，从电源的正极出发，依次连接开关、滑动变阻器、电流表、小灯泡、电源的负极，组成串联电路；最后把电压表并联在小灯泡的两端，这样连接一般不会出现失误，且连线后也方便检查.
4.检查电路
电路连成后，闭合开关前，要检查电路连接是否正确、初始状态设置是否正确.检查电路时，要沿着电流方向检查连接是否正确，滑动变阻器接入电路的阻值是否最大.
5.测量与记录
电路检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，测量至少三组数据记录在预先设计好的表格中.如下表.考虑到运算的方便，尽量让电流表的示数取整数，如0.1A、0.2A、0.3A等.
次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω
1
2
3
6.数据处理
测量结束后，断开开关，处理数据，但不能拆线，直到数据处理后无异议时，才可以拆线，整理器材.根据公式，算出灯泡的电阻值，并填入表格内.注意：不能求平均值，该实验中多次测量的目的是寻找规律，不是为了提高测量精度.若测量的结果与预想的结果不符合，检查电路连接是否有误？读数是否有误？可以再重复测量；若线已拆，很难找到错误的原因.
7.整理器材
若测量结果与预想的一致，拆线，整理器材，恢复到实验前的状态.
按照上述程序进行实验，有了整体布局，全盘考虑，一般不会出错.平时容易忽视的是电路设计、摆放器材、处理数据时要断开开关，不能拆线.
在电学实验里，由于灯座生锈、螺丝松动、导线接触不良、连接错误等原因，电路故障经常出现.“怎样排除故障”是实验过程中经常出现的问题，由于这类问题可能性较多、情况复杂，判断起来难度较大.为了增强对电路故障的感性认识，若时间允许，实验过程中，可以自己设置故障，观察电路中电表、灯泡等的表现.这样，在考试中，一旦出现电路故障时，就能有的放矢，从容应对.
例如，在测量小灯泡电阻的实验中，可以按照下表中的提示，设置电路故障，观察电路中电流表、电压表的示数以及灯泡亮度的变化情况，以增强对电路故障的感性认识.
动作以及故障名称电压表电流表灯泡
取下小灯泡，灯泡处断路接近3V零不亮
用导线连接灯泡的两个接线柱，灯泡短路
零
示数增大
不亮
滑动变阻器接入电路中的电阻最大
有示数较小
有示数较小
可能不亮
电流表、电压表的位置互换
接近3V
零
不亮
滑动变阻器的两个固定端接入电路，左右移动变阻器的滑片
有示数较小但不变
有示数较小但不变
亮度较暗且不变
电压表、电流表都接大量程
示数小
示数小
正常
电压表、电流表正负接线柱反接
指针反偏
指针反偏
正常
关键词：电学实验操作规范程序化
随着课程改革的不断推进，为了充分发挥实验在物理教学中的作用，不断提升学生的动手操作能力，督促实验教学的常规化，实验操作考试也进入了中招的行列，并且所占分值有增大的趋势.这些措施调动了师生实验的积极性和主动性，学生的动手实践能力和实验探究能力明显提升.但是，仍存在不少问题，如仪器的操作不规范、操作的程序不合理、实验的探究性体现不足、忽视误差理论对实验的指导作用等.下面以初中电学实验为例，探析电学实验操作的规范化程序.
一、初中电学实验操作中存在的问题
初中电学实验操作中经常出现的问题有：连接电路时开关没有处于断开状态；滑动变阻器的连线错误，表现在两个固定端连入电路、开关闭合前阻值没有调到最大等；电流表和电压表的连线错误，表现在正负接线柱接反、串并联关系错误、量程选择不合适等；连线有交叉；读数不准；出现失误时不知所措.
出现上述问题，主要原因是与实验电路的设计不科学、实验操作不规范、程序不合理等有关.
二、初中电学实验操作的规范化程序
下面以测量小灯泡的电阻为例，谈谈电学实验操作的规范化程序.
1.设计出合理的测量电路
学生实验时一般要依据电路图摆放器材，因此，测量电路的设计至关重要.电路的设计应该遵循的基本原则是：（1）串并联关系清晰；（2）能避免连线交叉；（3）方便操作；（4）方便读数等.
例如，图1所示的四个电路，都是用电流表和电压表测量小灯泡电阻的原理图，四个电路图本身都是正确的，但是，
若按照电路图摆放器材，再把这些电路中电流表、电压表正负接线柱的位置都标在图上，考虑连线是否交叉、操作是否方便等问题时，图C的设计应该是最合理的.图A中滑动变阻器在左手边，不方便操作；图B中电源的正极在左边，电表的正接线柱在右边，连线容易交叉；图D中电压表的连线会交叉.
2.摆放器材
（1）位置要合理：需要操作的放在右手边，需要观察的放在正前方，不需要操作的如电源、灯泡等放在左手边或左前方.
（2）器材的初始状态设计要合理：电源的正极放在右侧，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于一端.按照如图1中电路图C，将实验器材按照图2所示的位置摆放，就可以避免连线交叉、电表正负接线柱接反等问题的出现，且也非常方便电路检查、仪器读数、操作等.
3.连接电路
将实验器材按照图2所示的位置摆放后，从电源的正极出发，依次连接开关、滑动变阻器、电流表、小灯泡、电源的负极，组成串联电路；最后把电压表并联在小灯泡的两端，这样连接一般不会出现失误，且连线后也方便检查.
4.检查电路
电路连成后，闭合开关前，要检查电路连接是否正确、初始状态设置是否正确.检查电路时，要沿着电流方向检查连接是否正确，滑动变阻器接入电路的阻值是否最大.
5.测量与记录
电路检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，测量至少三组数据记录在预先设计好的表格中.如下表.考虑到运算的方便，尽量让电流表的示数取整数，如0.1A、0.2A、0.3A等.
次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω
1
2
3
6.数据处理
测量结束后，断开开关，处理数据，但不能拆线，直到数据处理后无异议时，才可以拆线，整理器材.根据公式，算出灯泡的电阻值，并填入表格内.注意：不能求平均值，该实验中多次测量的目的是寻找规律，不是为了提高测量精度.若测量的结果与预想的结果不符合，检查电路连接是否有误？读数是否有误？可以再重复测量；若线已拆，很难找到错误的原因.
7.整理器材
若测量结果与预想的一致，拆线，整理器材，恢复到实验前的状态.
按照上述程序进行实验，有了整体布局，全盘考虑，一般不会出错.平时容易忽视的是电路设计、摆放器材、处理数据时要断开开关，不能拆线.
在电学实验里，由于灯座生锈、螺丝松动、导线接触不良、连接错误等原因，电路故障经常出现.“怎样排除故障”是实验过程中经常出现的问题，由于这类问题可能性较多、情况复杂，判断起来难度较大.为了增强对电路故障的感性认识，若时间允许，实验过程中，可以自己设置故障，观察电路中电表、灯泡等的表现.这样，在考试中，一旦出现电路故障时，就能有的放矢，从容应对.
例如，在测量小灯泡电阻的实验中，可以按照下表中的提示，设置电路故障，观察电路中电流表、电压表的示数以及灯泡亮度的变化情况，以增强对电路故障的感性认识.
动作以及故障名称电压表电流表灯泡
取下小灯泡，灯泡处断路接近3V零不亮
用导线连接灯泡的两个接线柱，灯泡短路
零
示数增大
不亮
滑动变阻器接入电路中的电阻最大
有示数较小
有示数较小
可能不亮
电流表、电压表的位置互换
接近3V
零
不亮
滑动变阻器的两个固定端接入电路，左右移动变阻器的滑片
有示数较小但不变
有示数较小但不变
亮度较暗且不变
电压表、电流表都接大量程
示数小
示数小
正常
电压表、电流表正负接线柱反接
指针反偏
指针反偏
正常