解讀高考物理實驗命題特點和規(guī)律

1、http:/湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝http:/湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝一、物理實驗的能力要求二、實驗試題的命題規(guī)律三、二輪實驗的復習方案http:/一、物理實驗的能力要求 自然科學是實驗性科學，物理實驗是物理學的重要組成部分。自然科學是實驗性科學，物理實驗是物理學的重要組成部分。高考對實驗能力提出了明確的要求，即是高考對實驗能力提出了明確的要求，即是“設計和完成實驗的能設計和完成實驗的能力力”，它包含兩個方面：，它包含兩個方面： （1）理解實驗原理、實驗目的及要求；）理解實驗原理、實驗目的及要求； （2）掌握實驗方

2、法步驟；）掌握實驗方法步驟； （3）會控制實驗條件和使用實驗儀器，會處理實驗安全問題；）會控制實驗條件和使用實驗儀器，會處理實驗安全問題；（4）會觀察、解釋實驗現象，會分析、處理實驗數據；）會觀察、解釋實驗現象，會分析、處理實驗數據； （5）會分析和評價實驗結果，并得出合理的實驗結論。）會分析和評價實驗結果，并得出合理的實驗結論。1 1、獨立完成實驗的能力、獨立完成實驗的能力湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝2、設計實驗的能力、設計實驗的能力 能根據要求靈活運用已學過的物理理論、實驗方法和儀器，能根據要求靈活運用已學過的物理理論、實驗方法和儀器，設計簡單的實驗方案并處理相關的實驗問題。

3、設計簡單的實驗方案并處理相關的實驗問題。 http:/二、實驗試題的命題規(guī)律湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝1、題型特點、題型特點 （1）一?。好}立足）一?。好}立足課本課本，側重考查完成實驗的能力。涉及基本，側重考查完成實驗的能力。涉及基本儀器的使用（含讀數）、實驗原理和測量方法的理解、儀器的使用（含讀數）、實驗原理和測量方法的理解、 實驗條件實驗條件的控制、實驗步驟的編排、實驗數據的處理、實驗誤差的分析。的控制、實驗步驟的編排、實驗數據的處理、實驗誤差的分析。（2）一大：命題立足）一大：命題立足遷移遷移，側重考查設計簡單實驗方案的能力。，側重考查設計簡單實驗方案的能力。突出突出

4、實驗原理實驗原理的遷移、的遷移、測量方法測量方法的遷移（如力學實驗中的轉化法、的遷移（如力學實驗中的轉化法、放大法、留跡法；電學實驗中的伏安法、替代法、半偏法等）、放大法、留跡法；電學實驗中的伏安法、替代法、半偏法等）、數數據處理據處理方法方法的遷移（圖象法和平均值法）等。的遷移（圖象法和平均值法）等。http:/湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝（1）器材選取和電路選取）器材選取和電路選?。?）實驗原理方法的理解和實驗方案的設計）實驗原理方法的理解和實驗方案的設計（3）實驗數據的分析和處理）實驗數據的分析和處理2、難點設置、難點設置二、實驗試題的命題規(guī)律http:/湖北省黃岡中學湖北

5、省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝3、試題分析、試題分析【例【例1】（】（06年年全國理綜全國理綜）利用圖中裝置研究雙縫干涉現象時，）利用圖中裝置研究雙縫干涉現象時，有下面幾種說法：有下面幾種說法：A將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄B將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬C將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬D換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄E去掉濾光片后，干涉現象消失去掉濾光片后，干涉現象消失其中正確的是其中正

6、確的是_ 【答案】【答案】ABD【點評】考查雙縫干涉實驗原理的理解及實驗條件的控制。要求【點評】考查雙縫干涉實驗原理的理解及實驗條件的控制。要求再現實驗情景并結合雙縫干涉條紋間距公式對題設各種情況作出再現實驗情景并結合雙縫干涉條紋間距公式對題設各種情況作出定性判斷。定性判斷。 白熾燈濾光片單縫雙縫遮光筒屏http:/湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝3、試題分析、試題分析【例【例2】（】（06年年天津理綜）某研究性學習小組利用如圖天津理綜）某研究性學習小組利用如圖1所示電路所示電路測量電池組的電動勢測量電池組的電動勢E和內阻和內阻r根據實驗數據繪出如圖根據實驗數據繪出如圖2所示的圖所示

7、的圖線，其中線，其中R為電阻箱讀數，為電阻箱讀數，I為電流表讀數，由此可以得到為電流表讀數，由此可以得到E_V，r_【答案】【答案】2.9；0.9【點評】本題是課本實驗的遷移和延伸，【點評】本題是課本實驗的遷移和延伸，考查實驗原理的理解和數據處理的方法考查實驗原理的理解和數據處理的方法 圖象法。要求根據原理式和圖象得圖象法。要求根據原理式和圖象得出合理實驗結論。出合理實驗結論。（如（如06年年江蘇、重慶江蘇、重慶理綜都涉及紙帶數據處理理綜都涉及紙帶數據處理逐差法）逐差法）http:/湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝【例【例3】（】（06年年全國理綜全國理綜）現要測量某一電壓表現要測量

8、某一電壓表V的內阻給定的內阻給定的器材有：待測電壓表的器材有：待測電壓表V（量程（量程2V，內阻約，內阻約4k）電流表）電流表mA（量（量程程1.2mA，內阻約，內阻約500)；直流電源；直流電源E（電動勢約（電動勢約2.4V，電阻不計）；，電阻不計）；固定電阻固定電阻3個：個：R14000，R210000，R315000；電鍵；電鍵S及及導線若干導線若干要求測量時兩電表指針偏轉均超過其量程的一半要求測量時兩電表指針偏轉均超過其量程的一半（1）試從）試從3個固定電阻中選用個固定電阻中選用1個，與其它器材一起組成測量電路，個，與其它器材一起組成測量電路，并畫出測量電路的原理圖（要求電路中各器材用

9、題中給定的符號并畫出測量電路的原理圖（要求電路中各器材用題中給定的符號標出）標出）（2）電路接通后，若電壓表讀數為）電路接通后，若電壓表讀數為U，電流表讀數為，電流表讀數為I，則電壓表，則電壓表內阻內阻RV_3、試題分析、試題分析http:/湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝3、試題分析、試題分析【分析】【分析】（1）從配置看，由題給參數估算允許通過待測電壓表的從配置看，由題給參數估算允許通過待測電壓表的最大電流最大電流 ，且電壓表分得的電壓，且電壓表分得的電壓超過量程。要滿足實驗要求應在待測電壓表上并聯一個分流電阻，超過量程。要滿足實驗要求應在待測電壓表上并聯一個分流電阻，如圖所示如

10、圖所示實驗測量中，當待測電壓表示數接近實驗測量中，當待測電壓表示數接近2V時，通時，通過電流表的電流應接近過電流表的電流應接近1.2mA，所以，并聯的分，所以，并聯的分流電阻流電阻R應滿足應滿足 ， 解得解得 。若并聯的分流電阻過大，其分流作用太小，兩表配置不好，讀數若并聯的分流電阻過大，其分流作用太小，兩表配置不好，讀數引起的偶然誤差較大，且電壓表讀數可能超量程，所以，應選擇阻引起的偶然誤差較大，且電壓表讀數可能超量程，所以，應選擇阻值接近值接近6k的固定電阻，即選擇的固定電阻，即選擇R1較合理較合理mm3V2A0.5mA0.6mA4 10IUIRAm 3V9RUE =R +r=+ ( +

11、)=+ ( + )1122E UI R rE UI R r1 22 1211212I U -I UU -UE =r =- RI -II -I1、電表的連接；、電表的連接；2、是否需要固定電阻；、是否需要固定電阻；3、固定電阻的位置及雙重作用。、固定電阻的位置及雙重作用?！痉治觥俊痉治觥浚?）實驗電路原理圖如圖所示）實驗電路原理圖如圖所示若電路中不連接固定電阻若電路中不連接固定電阻R，則要保證電流表的安全，則要保證電流表的安全，R至少要調至少要調到到 ，此時，電壓表兩端電壓，此時，電壓表兩端電壓 , 因因此，電路不連接固定電阻此，電路不連接固定電阻R，就無法保證兩電表的安全固定電阻，就無法保證兩

12、電表的安全固定電阻R在電路中起到保護作用，同時也增大了滑線變阻器在電路中起到保護作用，同時也增大了滑線變阻器R的調節(jié)范圍，的調節(jié)范圍，使電表示數能在較大范圍內變化使電表示數能在較大范圍內變化由于電流表具有一定內阻且未知，若外接，則有分壓作用而導致較由于電流表具有一定內阻且未知，若外接，則有分壓作用而導致較大的系統(tǒng)誤差大的系統(tǒng)誤差 （2）根據閉合電路歐姆定律，有）根據閉合電路歐姆定律，有聯立解得聯立解得 http:/湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝【變式】【變式】 （2005年年黃岡中學適應性考試題）有一種特殊電池，黃岡中學適應性考試題）有一種特殊電池，其電動勢約其電動勢約9V，內阻約

13、為，內阻約為50，已知該電池允許通過的最大電流，已知該電池允許通過的最大電流為為50mA。為了測定這個電池的電動勢和內阻，實驗室備有以下。為了測定這個電池的電動勢和內阻，實驗室備有以下器材：器材：電壓表電壓表V（量程（量程15V，內阻很大），內阻很大）電阻箱電阻箱R（阻值范圍（阻值范圍0999.9）定值電阻定值電阻R0（作保護電阻用）（作保護電阻用）單刀單擲開關單刀單擲開關S，導線若干，導線若干（1）為使實驗過程中，無論怎樣調整電阻箱）為使實驗過程中，無論怎樣調整電阻箱R的阻值，都能保的阻值，都能保證電源的安全，在下面提供的四個電阻中，起保護作用的定值電證電源的安全，在下面提供的四個電阻中，起

14、保護作用的定值電阻阻R0應選用應選用_（填寫阻值相應的字母）（填寫阻值相應的字母） A2k B200 C100 D20（2）為滿足（）為滿足（1）中的實驗要求，又要在實驗中測量多組數據，）中的實驗要求，又要在實驗中測量多組數據，從而減小實驗誤差，在圖甲、圖乙兩個備選電路中應選擇圖從而減小實驗誤差，在圖甲、圖乙兩個備選電路中應選擇圖_，理由是，理由是_。http:/湖北省黃岡中學湖北省黃岡中學 丁汝輝丁汝輝（3）用已知量和測得量表示電動勢和內電阻的公式為）用已知量和測得量表示電動勢和內電阻的公式為E=_，r=_。【分析】【分析】（1）根據閉合電路歐姆定律，結合實驗要求可得，定值）根據閉合電路歐姆

15、定律，結合實驗要求可得，定值電阻最小阻值為電阻最小阻值為 若選擇若選擇2k的定值電阻，的定值電阻，電路中電流過小，實驗測量中偶然誤差太大，故應選用電路中電流過小，實驗測量中偶然誤差太大，故應選用200的定的定值電阻，值電阻，B選項正確選項正確（2）若選擇用乙進行實驗，調節(jié)電阻箱阻值時，電壓表讀數變化）若選擇用乙進行實驗，調節(jié)電阻箱阻值時，電壓表讀數變化范圍約為范圍約為 即即7.2V8.9V，顯然，其變化范圍過小，顯然，其變化范圍過小，不便于測量多組數據，故應選擇圖甲。不便于測量多組數據，故應選擇圖甲。（3）根據閉合電路歐姆定律，當電阻箱阻值為）根據閉合電路歐姆定律，當電阻箱阻值為R1時，電壓表讀數時，電壓表讀數為為U1，則當