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对近年高考物理实验试题的分析

编辑:sx_haody

2014-03-06

关于这篇高考物理实验试题的分析,希望大家认真阅读,好好感受,勤于思考,多读多练,从中吸取精华。

一、 近年高考物理实验试题的特点与分析

笔者通过对近七年全国高考物理实验试题的分析后认为:试题已由侧重考查实验仪器的使用、基本操作等基础实验能力朝着侧重考查实验原理的理解、实验方案的选择、实验方法的灵活应用等更高层次能力的要求转变;加大了设计性实验题目的比重,尤其是电学实验的设计性题目;从各个知识点的考查情况来看:电学实验考查的频率最高,其次是力学实验。具体表现在以下几个方面。

1.基本仪器的使用仍是考查的基础

比如常用于力学实验中的游标卡尺和螺旋测微器的使用在考试中出现的频率较高;而对于其他常见仪器:刻度尺、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度计等,出现的几率较少,但也需掌握其规范、安全的使用方法。对于掌握的程度,不能仅仅停留在会读数,而需理解其实验原理、实验方法,能独立运用和有所创新。如应用在电学实验中的电流表(内接法和外接法),滑动变阻器(限流式和分压式)就有着极多的变化,通常是根据这些实验仪器的特点进行实验原理的变化,设计新的实验。

2.重视对实验操作能力的考查

考查方式如实验步骤的排序、纠错、补漏、实验误差的排除、错误的纠正等都与实验的实际操作过程紧密相关,学生的实际操作能力都能从其答题情况上得以体现。如2001年全国理科综合试卷考查了“电流表内阻测量”的实物图连接,2003年全国理科综合I试卷考查了“电阻测量”的实验电路,2005年全国理科综合I试卷考查了“测电源电动势和内阻”的实验电路等。

3.加强了对实验数据的处理能力及实验的多种思维方式的考查

这是对学生较高层次的考查,要求学生能根据自己学过的物理知识和有关的数学方法(列表法、图象法、平均值法等)得出相应的结论。如2002年全国理科综合Ⅰ试卷第29题是用“验证玻意耳定律”的仪器测得的物理量求出大气压强Po的公式,又如在2003年全国理科综合Ⅰ试卷有关“电阻测量”的考查中要求用所给图的数据点进行电阻阻值的计算,都是此类性质的考查。

4.电学实验仍然是考查的重点

《考试说明》指出:实验能力包括独立完成实验能力,能够根据要求灵活运用已学过的物理知识,实验方法和基本的实验仪器,设计实验并处理相关的实验问题。电学实验由于其具备开放性、设计性、探究性、灵活性和思想性等多个维度考查功能,能够较好地考查学生的实验能力。如在电学实验中“伏安法测电阻”是最基本的实验,“闭合电路欧姆定律”是“伏安法测电阻”的知识基础,通过考查这类实验,能够很好地考查学生对电学知识的掌握程度。另外,电学实验变换无穷。从内容上看:电流表的内接法和外接法,滑动变阻器的限流式和分压式,电路的组合和数据的处理、误差分析等,都可以进行太多的变换,形成新的实验;从考查实验方法的角度看:电阻的测量常用到比例法、半偏法、替代法等物理方法,从任何一个角度进行考查,在原有实验原理的基础上都会出现一个新的题型。

应当引起足够重视的是,近年来,有关设计性实验的试题已逐渐成为考查的重点。设计性实验是对实验能力更高层次的要求,能有效考查学生灵活运用基础知识的能力及实践操作能力,体现了“素质、创新”的主题,是高考命题较具活力的领域。

二、 由典型高考实验试题试析设计性实验

例1(2004年全国高考理科综合):实验室有一电压表,量程为150mV,内阻约为150Ω,现要将其改装成量程为10mA的电流表并进行校准。为此,实验室提供了如下器材:干电池E(电动势为1.5mV),电阻箱,滑动变阻器R’,电流表(有1.5mA、15mA、150mA三个量程)及开关S。

对电表改装时必须知道电压表的内阻。可用图1所示的电路测量电压表的内阻,在既不损伤仪器又能使精确度尽可能高的条件下,电路中的电流表应选量程________。若合上S,调节滑动变阻器后测得电压表读数为150mV,电流表的读数为1.05mA,则电压表内阻Rmv为________。(取三位有效数字)

解析:

(a)由题可知,电压表量程为150mV,内阻约为150Ω,则电压表的满偏电流约为=1.0mA,根据题意要求既不损伤仪器又能使精确度尽可能高,则电流表应选择量程为1.5mA。

(b)闭合S后,要测电压表的内阻,可用电压表测量自身电压,电压表读数为150mV,电流表读数为1.05mA,则电压表内阻为Rmv==143Ω。

教学评析:这是一道相对简单一些的设计性电学实验题。考查了有关伏安法测电阻实验中电表量程的选择问题。此题中电压表充当了两个角色:既是电压表又是被测电阻,我们知道电压表是将电压测量转换为电表电流和电表电阻的乘积,即U=ⅠVRV,了解了这些知识后就可以把已知电阻的电压表视为电流表来使用。本题剖析了实验仪器的设计原理,突出了实验仪器的灵活性知识,考查了学生的迁移能力和变换能力。

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