對近年高考物理實驗試題的分析

1、對近年高考物理實驗試題的分析關(guān)于這篇高考物理實驗試題的分析 ,希望大家認真閱讀 ,好好感受 ,勤于思考 ,多讀多練 ,從中吸取精華。一、 近年高考物理實驗試題的特點與分析筆者通過對近七年全國高考物理實驗試題的分析后認為：試題已由側(cè)重考查實驗儀器的使用、根本操作等根底實驗?zāi)芰Τ鴤?cè)重考查實驗原理的理解、實驗方案的選擇、實驗方法的靈活應(yīng)用等更高層次能力的要求轉(zhuǎn)變;加大了設(shè)計性實驗題目的比重 ,尤其是電學(xué)實驗的設(shè)計性題目;從各個知識點的考查情況來看：電學(xué)實驗考查的頻率最高 ,其次是力學(xué)實驗。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。1.根本儀器的使用仍是考查的根底比方常用于力學(xué)實驗中的游標卡尺和螺旋測微器的使用在考試

2、中出現(xiàn)的頻率較高;而對于其他常見儀器：刻度尺、天平、秒表、打點計時器、彈簧秤、溫度計等 ,出現(xiàn)的幾率較少 ,但也需掌握其標準、平安的使用方法。對于掌握的程度 ,不能僅僅停留在會讀數(shù) ,而需理解其實驗原理、實驗方法 ,能獨立運用和有所創(chuàng)新。如應(yīng)用在電學(xué)實驗中的電流表(內(nèi)接法和外接法) ,滑動變阻器(限流式和分壓式)就有著極多的變化 ,通常是根據(jù)這些實驗儀器的特點進行實驗原理的變化 ,設(shè)計新的實驗。2.重視對實驗操作能力的考查考查方式如實驗步驟的排序、糾錯、補漏、實驗誤差的排除、錯誤的糾正等都與實驗的實際操作過程緊密相關(guān) ,學(xué)生的實際操作能力都能從其答題情況上得以表達。如2019年全國理科綜合試卷

3、考查了電流表內(nèi)阻測量的實物圖連接 ,2019年全國理科綜合I試卷考查了電阻測量的實驗電路 ,2019年全國理科綜合I試卷考查了測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗電路等。3.加強了對實驗數(shù)據(jù)的處理能力及實驗的多種思維方式的考查這是對學(xué)生較高層次的考查 ,要求學(xué)生能根據(jù)自己學(xué)過的物理知識和有關(guān)的物理方法(列表法、圖象法、平均值法等)得出相應(yīng)的結(jié)論。如2019年全國理科綜合試卷第29題是用驗證玻意耳定律的儀器測得的物理量求出大氣壓強Po的公式 ,又如在2019年全國理科綜合試卷有關(guān)電阻測量的考查中要求用所給圖的數(shù)據(jù)點進行電阻阻值的計算 ,都是此類性質(zhì)的考查。4.電學(xué)實驗仍然是考查的重點?考試說明?指出：實驗?zāi)?/p>

4、力包括獨立完成實驗?zāi)芰?,能夠根據(jù)要求靈活運用已學(xué)過的物理知識 ,實驗方法和根本的實驗儀器 ,設(shè)計實驗并處理相關(guān)的實驗問題。電學(xué)實驗由于其具備開放性、設(shè)計性、探究性、靈活性和思想性等多個維度考查功能 ,能夠較好地考查學(xué)生的實驗?zāi)芰?。如在電學(xué)實驗中伏安法測電阻是最根本的實驗 ,閉合電路歐姆定律是伏安法測電阻的知識根底 ,通過考查這類實驗 ,能夠很好地考查學(xué)生對電學(xué)知識的掌握程度。另外 ,電學(xué)實驗變換無窮。從內(nèi)容上看：電流表的內(nèi)接法和外接法 ,滑動變阻器的限流式和分壓式 ,電路的組合和數(shù)據(jù)的處理、誤差分析等 ,都可以進行太多的變換 ,形成新的實驗;從考查實驗方法的角度看：電阻的測量常用到比例法、半

5、偏法、替代法等物理方法 ,從任何一個角度進行考查 ,在原有實驗原理的根底上都會出現(xiàn)一個新的題型。應(yīng)當引起足夠重視的是 ,近年來 ,有關(guān)設(shè)計性實驗的試題已逐漸成為考查的重點。設(shè)計性實驗是對實驗?zāi)芰Ω邔哟蔚囊?,能有效考查學(xué)生靈活運用根底知識的能力及實踐操作能力 ,表達了素質(zhì)、創(chuàng)新的主題 ,是高考命題較具活力的領(lǐng)域。二、 由典型高考實驗試題試析設(shè)計性實驗例1(2019年全國高考理科綜合):實驗室有一電壓表 ,量程為150mV ,內(nèi)阻約為150 ,現(xiàn)要將其改裝成量程為10mA的電流表并進行校準。為此 ,實驗室提供了如下器材：干電池E(電動勢為1.5mV) ,電阻箱 ,滑動變阻器R ,電流表(有1

6、.5mA、15mA、150mA三個量程)及開關(guān)S。對電表改裝時必須知道電壓表的內(nèi)阻?？捎脠D1所示的電路測量電壓表的內(nèi)阻 ,在既不損傷儀器又能使精確度盡可能高的條件下 ,電路中的電流表應(yīng)選量程_。假設(shè)合上S ,調(diào)節(jié)滑動變阻器后測得電壓表讀數(shù)為150mV ,電流表的讀數(shù)為1.05mA ,那么電壓表內(nèi)阻Rmv為_。(取三位有效數(shù)字)解析：(a)由題可知 ,電壓表量程為150mV ,內(nèi)阻約為150 ,那么電壓表的滿偏電流約為=1.0mA ,根據(jù)題意要求既不損傷儀器又能使精確度盡可能高 ,那么電流表應(yīng)選擇量程為1.5mA。(b)閉合S后 ,要測電壓表的內(nèi)阻 ,可用電壓表測量自身電壓 ,電壓表讀數(shù)為150

7、mV ,電流表讀數(shù)為1.05mA ,那么電壓表內(nèi)阻為Rmv=143。教學(xué)評析：這是一道相對簡單一些的設(shè)計性電學(xué)實驗題。考查了有關(guān)伏安法測電阻實驗中電表量程的選擇問題。此題中電壓表充當了兩個角色：既是電壓表又是被測電阻 ,我們知道電壓表是將電壓測量轉(zhuǎn)換為電表電流和電表電阻的乘積 ,即U=VRV ,了解了這些知識后就可以把電阻的電壓表視為電流表來使用。此題剖析了實驗儀器的設(shè)計原理 ,突出了實驗儀器的靈活性知識 ,考查了學(xué)生的遷移能力和變換能力。例2(2019年全國高考理科綜合)：測量電源的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為4.5V ,r 約為1.5)。器材：量程3V的理想電壓表 ,量程為0.5A的電流表(具

8、有一定的內(nèi)阻) ,固定電阻R=4 ,滑動變阻器R' ,開關(guān)S ,導(dǎo)線假設(shè)干。(1)畫出實驗電路原理圖 ,圖中每個元件需用題中給出的符號或字母標出。(2)實驗中 ,當電流表讀數(shù)為1時 ,電壓表讀數(shù)為U1;電流表讀數(shù)為時2 ,電壓表讀數(shù)為U2 ,那么可求出E=_ ,r=_。(用1、2、U1、U2及表示)解析：(a)由題中電壓表的量程為3V ,而電源電動勢E約為4.5V ,電壓表量程小于電源電動勢 ,所以電壓表不能直接接到電源兩端 ,故需要在教材原理實驗電路圖的根底上再串聯(lián)定值電阻 ,作為保護電阻 ,以增大內(nèi)阻減小路端電壓。(b)內(nèi)接法和外接法的選?。侯}目中說明了電流表具有一定的內(nèi)阻 ,一般

9、情況下其與電池的內(nèi)阻為同一數(shù)量級 ,假設(shè)采用圖2所示電路 ,電流表內(nèi)阻未知 ,無法計算。(c)分壓式和限流式的選?。侯}目中滑動變阻器的作用是控制電路中的電流 ,所以應(yīng)采用限流式。綜合分析可知電路采用限流式、內(nèi)接法 ,如圖3所示。根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：E=U1+1(R+r)E=U2+2(R+r)教學(xué)評析：這是一道有一定難度的設(shè)計性電學(xué)實驗題 ,源于教材但又高于教材 ,需要打破思維定勢分析解決此題。對于給定的器材進行創(chuàng)新設(shè)計 ,才能求得電源電動勢及其內(nèi)阻。實際上 ,上述兩題都涉及到了儀器的合理選取、使用問題 ,儀器的選取、使用關(guān)系到設(shè)計性實驗的成敗 ,因此 ,應(yīng)特別引起注意。概括起來應(yīng)注意以下

10、幾點：(1)平安性：主要指選用的實驗儀器在使用時不能損壞 ,保證實驗正常進行。如電流表和電壓表不能超過允許的最大量程 ,通過用電器和滑動變阻器及電源的電流不能超過其額定電流值等。(2)精確性：選用的實驗器材應(yīng)盡可能地減小實驗誤差 ,精確度要高。如在選用的電流表和電壓表不超過量程的條件下 ,盡可能使儀表指針偏轉(zhuǎn)角度要大(超過2/3量程)。對于歐姆表的選用 ,那么要求指針最好在中間刻度附近的倍率檔位。假設(shè)在實驗要求中不考慮電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻的影響 ,或不考慮電壓表的分流作用 ,那么選用的電源及電流表的內(nèi)阻應(yīng)盡量小 ,或電壓表的內(nèi)阻盡量大。(3)方便性：實驗儀器的選擇應(yīng)便于操作 ,選用盡量少的實驗儀器做最成功的設(shè)計性實驗方案。如使用滑動變阻器不僅要考慮滿足額定電流條件 ,還應(yīng)考慮到接入的電阻是否能夠有效并且方便地調(diào)節(jié)被測電路的電流和電壓 ,使數(shù)據(jù)成線性變化。(4)可行性：實驗方案中對所選用的器材要易于配置 ,不能脫離實際 ,不能超越現(xiàn)有條件?？v觀近年的全國高考物理實驗試題 ,測試目標明確 ,很好地表達了?考試大綱?的要求 ,充分滲透著創(chuàng)新意識 ,靈活、新穎的試題設(shè)置科學(xué)、標準 ,考查的內(nèi)容有較為合理的覆蓋面和比