研究高考实验试题把握实验复习对策 7页

研究高考实验试题 把握实验复习对策 四川省都江堰中学 鲁培程 邓太平 实验是物理学的基础，实验能力考查在物理高考中占有相当重要的地位。为了更好地把握高考走向，改变教育教学观念，提高实验复习教学的有效性和针对性，本文主要就06年全国及各省、市高考物理试卷实验试题进行分析，并结合其特点谈谈高三物理实验复习对策。‎ 一、06年高考全国及各省、市对物理实验能力考查特点 ‎1、从实验考查题型来看，实验题题型多变，新的题型不断出现。主要特点是：‎ ‎（1）实验考查突破了传统实验教学模式、具有多样化的特点，突出考查学生的实验设计和创新能力。‎ 例如：（2006四川22题）（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，①测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d，则摆长为 ；②测周期时，当摆球经过 位置时开始计时并计数1次，测出经过该位置N次（约60～100次）的时间为t，则周期为 。‎ 此外，请你从下列器材中选用所需器材，再设计一个实验，粗略测出重力加速度g，并参照示例填写下表（示例的方法不能再用）。‎ A．天平； B．刻度尺； C．弹簧秤； ‎ D．电磁打点计时器； E．带夹子的重锤； F．纸带； ‎ G．导线若干； H．铁架台； I．低压交流电源； ‎ ‎ J．低压直流电源； K．小车； L．螺旋测微器；‎ M．斜面（高度可调，粗糙程度均匀）。‎ 所选器材 ‎（只填器材序号）‎ 简述实验方法 ‎（不要求写出具体步骤）‎ 示例 B、D、E、F、G、H、I 安装仪器，接通电源，让纸带随重锤竖直下落。用刻度尺测出所需数据，处理数据，得出结果。‎ 实验设计 本题具有一定的过程性、开放性和探究性，既考查了学生完成实验的基本能力，同时对实验迁移和实验设计能力也具有较大的考查力度，体现了考查方式的多样化，注重过程和方法。‎ ‎（2）实验考查突破了课本的囿域，而在方法上则强调应用教材中的实验知识处理实际问题，突出考查学生实验迁移及实验变通能力。‎ 例如：（2006广东11题）某同学设计了一个研究平抛运动的实验．实验装置示意图如图5所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图5中P0 P‎0’‎、P1P‎1’‎……），槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上．实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放．每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图6所示．‎ ‎(1)实验前应对实验装置反复调节，直到_________________．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了____________________‎ ‎(2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了_______________________‎ ‎(3）在图6中绘出小球做平抛运动的轨迹．‎ 本实验题重点考查知识的重组、转换和迁移能力，它不仅要求学生认真、独立地完成教材上“研究平抛运动的实验”，而且在实验过程真正体会教材实验的原理和方法，并把它们迁移到没有做过的实验中去，从而考查学生的实验变通能力。‎ ‎（3）将基础知识与科学技术、物理模型与生活实际、问题解决过程与科学方法巧妙地相结合来考查学生学生的科学思维能力。‎ 例如：（06上海18）有一测量微小时间差的装置，是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成．两个单摆摆动平面前后相互平行。 ‎ ‎（1）现测得两单摆完成 50次全振动的时间分别为 50．0 S和 49．0 S，则两单摆的周期差ΔT＝ s； ‎ ‎（2）某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差，具体操作如下：把两摆球向右拉至相同的摆角处，先释放长摆摆球，接着再释放短摆摆球，测得短摆经过若干次全振动后，两摆恰好第一次同时同方向通过某位置，由此可得出释放两摆的微小时间差．若测得释放两摆的时间差Δt＝0.165s，则在短摆释放 s（填时间）后，两摆恰好第一次同时向 （填方向）通过 （填位置）； ‎ ‎（3）为了能更准确地测量微小的时间差，你认为此装置还可做的改进是 。‎ 本实验提供了一种微小量如何被放大物理科学思想，学生需要在头脑中清晰地呈现出单摆这个物理模型和两单摆运动变化的全过程以及它们之间的连带关系才能正确求解。重点考查学生将基础知识与科学技术、物理模型与生活实际、问题解决过程与科学方法相结合的科学思维能力。‎ ‎2、从考查方式来看： ‎ ‎（1）注重学生实验过程、制定实验计划和步骤及书面表述能力的考查：‎ 例如：（06广东12（2）题）某同学设计了一个如图7所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0. ‎6A，内阻小于1Ω）、电阻箱（0一99.99Ω）、滑动变阻器（0一10Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．‎ ‎（1)该同学按图7连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.2Ω.试分析该测量产生误差的原因是_____________________________________‎ ‎(2）简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：‎ ‎①___________________________________________________________；‎ ‎②_______________________________________________________‎ ‎(3）图8是由实验数据绘出的1/I一R图象，由此求出待测干电池组的电动势E＝＿V、内阻r=＿Ω．（计算结果保留三位有效数字）‎ 本题（2）问考查学生实验过程、制定实验计划和步骤及书面表述能力 又如：（06广东12（2））、（06江苏13）（06全国卷二22（2））（06全国一22（2））、（06四川22）等题目都突出考查了这方面的实验能力。‎ ‎（2）注重学生对实验数据、实验结果进行分析、处理能力，对实验方案进行评估能力的考核。‎ 例如（2006重庆22（2））：某同学用图2所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所以测量数据及其标记符号如图3所示。‎ 图2 图3‎ 该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)：‎ 方法A：由…，取平均值=‎8.667 m/s2;‎ 方法B：由取平均值=‎8.673 m/s2。‎ 从数据处理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，对实验结果起作用的，方法A中有______; 方法B中有_______。因此，选择方法_____（A或B）更合理，这样可以减少实验的______(系统或偶然)误差。本实验误差的主要来源有______（试举出两条）。‎ 本题不仅考查学生对实验数据处理，根据实验结果分析实验误差产生的原因，并对结果进行论证，还考查学生对实验方案进行评估的能力。又 如：（2006重庆22（2））、（06江苏12）、（06江苏13）、（06广东12（3））、（06北京21（2））、（06天津22（1））、（06全国卷二22（1）等题目都突出考查了这方面的实验能力。‎ ‎3、从考查知识范围和实验内容来看，高考实验考查基本以电学和力学实验题为主，且电学题明显比例明显大于力学题。‎ 今年全国高考统计为例，全部9套试卷，9套试卷都考了电学题，有5套试卷考了力学题，有4套试卷考了光学题（但分值都不高）。电学的考查点主要集中在设计电路、伏安法测电阻、测电源电动势和内阻；力学考查的内容集中在研究平抛运动、研究匀变速直线运动、验证动量守恒定律和单摆；光学考查主要集中在测玻璃的折射率和研究双缝干涉现象。‎ ‎4、从实验技能考查来看，重视对基本仪器的使用方法和读数方法考查。‎ 比如刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、多用电表-欧姆档的使用和读数方法、滑动变阻器的选择和使用、电流表、电压表的选择、使用和读数问题、实验电路的实物连线等问题全国及各省、市试题都有考查且考查力度都很大。‎ 二、复习对策 ‎1、重视课本中的实验，使学生准确理解《考纲》中所列出的学生实验的基础知识，熟练掌握实验原理、实验仪器的使用及实验思想、方法。‎ 物理知识的学习和物理实验能力的培养是相辅相成的,《考纲》中所列出的学生实验，一般都是验证或探索物理规律的实验，是认识和理解掌握相关规律的基础。高考在注重考查学生对实验原理的理解、实验仪器的使用及实验思想、方法及迁移应用 能力的同时，也在对学生所学相关知识进行综合考查。高考的实验题一般是以规定实验中的原理、方法和器材为基础派生出来的。例如今年天津卷（理综）22题和四川卷22题都突出了对实验原理、方法、基本实验能力及相关知识的考查 ，同时也考查了学生对课本实验的迁移运用能力 。只有真正准确理解了课本中的实验原理，掌握了其设计思想，才能在遇到新题时凭借扎实的基本知识从容解决实际问题。因此，在复习过程中一定要对教材中基本物理实验的相关知识进行系统、全面的复习，复习每一章时应把实验内容计划在内，复习实验时应让学生理解实验原理、实验目的及要求，掌握实验仪器的使用、实验方法和步骤，想法使学生学会分析、处理实验数据，注意培养学生独立完成实验的能力。‎ ‎ 2、复习实验时注意提高实验变通能力，重视培养学生的设计实验及书面表达能力 ‎ 从06年全国及各省、市高考实验试题看，已从19个实验范围内考查原理、步骤、选择、处理数据、误差分析，过渡到要求学生学会用所学过的实验原理、方法、使用过的仪器，解决立意新颖、灵活的实验题，着力渗透高考改革的重点要求，突出了对实验的设计、迁移和实验的开放性的考查。如今年四川卷22题不但考查了学生对实验的设计能力，还考查了学生的语言组织表达能力。上海卷（物理）17、18题突出考查了学生的知识迁移能力和创新能力。这就要求我们高度重视培养学生实验的设计能力及语言组织表述能力。课本中的实验仅仅是为我们提供了一套可行的实验设计方案和操作规程，但它决不是唯一可行的，也不一定是最佳实验方案。在高三物理实验复习教学中，要想法使学生在熟练掌握基本器材使用、实验原理、实验步骤、数据处理，以及误差分析的同时，着力让学生领悟物理实验的设计思想、所运用的科学方法、规范的操作程序，并从实际出发做合理的变通和大胆的改进，通过改变实验目的和要求、实验控制的条件、实验仪器等方法，以培养学生运用实验思想方法，设计新的物理实验的能力。‎