高考物理实验命题特点及复习策略

近几年高考物理实验命题特点及2008年实验备考思想 肖新洲 周志文

物理实验在高考中的地位很突出，从近几年高考实验题看，已从考查原理、步骤、数据处理、误差分析逐步过渡到要求考生用学过的实验原理、方法解决新颖灵活的实验问题，强化对考生创新能力的考查，试题从仪器使用、装置改选、电路设计等多方面设置了新的物理情境，而且物理实验题赋分较高，成为历年高考的热点内容，它又往往是学生的得分率较低的题目。因此，物理实验能力能否提高及高三物理实验复习的成功与否，是高考能否制胜的关键。 一、《考试说明》对实验考查要求 高考《考试说明》对实验考查要求体现在物理学科上为⑴能独立完成教材中要求的十九 个学生分组实验。⑵对每个实验具体要求①明确实验目的，②理解实验原理和方法，③能控 制实验条件，④会正确使用实验仪器，⑤会观察分析实验现象，⑥会记录、处理实验数据， 并得出结论，⑦会处理实验安全问题。⑶能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验 仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。 二、近三年高考实验考试内容统计及特点分析 1、近三年物理实验高考考查情况 实验内容 近三年高考考查情况 1、长度的测量 2005年全国理综卷Ⅱ、2006年北京、2007年天津 2、研究匀变速直线运动 2005年广东、2006年重庆、2007年天津、2007年上海、2007年北京、2007江苏 3、探究弹力和弹簧伸长 2005年江苏 4、验证力的平行四边形定则 2005年全国Ⅱ 5、验证动量守恒定律 2007年全国Ⅰ 6、研究平抛物体的运动 2006年广东、2007年四川、2007年上海 7、验证机械能守恒定律 2006年天津、 8、用单摆测定重力加速度 2006年四川、2007年全国Ⅱ 9、用油膜法估测分子的大小 10、用描迹法画出电场中平面上的等势线 11、测定金属的电阻率（使用螺旋测微器） 2005年全国Ⅲ、2006年四川、2007年山东、2007年广东 12、描绘小电珠的伏安特性曲线 2006年全国Ⅱ、2006年北京、2007年重庆、2007江苏 13、把电流表改装为电压表 2005年全国Ⅱ、2005年江苏、2006年全国Ⅰ、2007年全国Ⅱ 14、用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻 2006年江苏、2006年广东、2006年天津、2007年四川

15、用多用电表探索黑箱内的电学元件（多用电表的使用） 2005年北京、2006年重庆、2006年天津、2007年广东

16、练习使用示波器 2007年天津、2007年全国Ⅰ 17、传感器的简单应用 2005年广东 18、测定玻璃的折射率 2006年江苏、2006年全国Ⅱ 19、用双缝干涉测光的波长 2005年天津22，2005年广东11、2006年全国Ⅰ 2.近三年高考实验题的特点 （1）实验题型多样，取材广泛 选择题主要考查仪器选择、实验原理、实验步骤排序及正误分析、数据分析等；填空题主要考查实验知识及实验能力、仪 器读数；图线题主要考查实物连接图、电路原理图、光路图及图象法处理实验数据等：计算类型题主要考查由计算确定实验方案、推导待测量表达式等。 实验题取材广泛，从力学到电学、光学，均有涉及，且以电学实验为主。其中涉及电学的实验有8道，光学实验题2道，力学实验题9道。这些实验题有的是课本上经典学生实验，而更多的是“源于教材又高于教材”的创新题，侧重考查学生的综合素质和利用基本原理、方法进行创新的能力，力求达到“只有动手做过实验才能得高分”的实验命题思想，对今后的实验教学有很好的促进作用。 （2）主要实验仪器的使用与读数 传统的重要实验器材如游标卡尺，螺旋测微器、打点计时器、电阻箱、滑动变阻器仍是高考实验试题的主角。2003年江苏卷、2007年天津、2007年全国Ⅰ考了示波器的使用，2003年上海卷考了弹簧测力计的读数；2004年全国理综卷Ⅰ、Ⅳ，2005年全国理综卷Ⅲ，2005天津卷、2005年全国Ⅲ、2007年广东考了螺旋测微器读数；2004年北京卷考了电阻箱的读数和滑动变阻器的选择； 2004年全国理综卷Ⅲ、2004年江苏物理卷、2004年山东春季卷、2005年全国理综卷Ⅱ、2006年北京、2007年天津均考了游标卡尺的读数。 （3）注重对实验操作的考查 实验步骤的排序，纠错、电路连线、画电路图、实验误差的处理、仪器及量程选择等都与实验的实际操作有关，真正的考查了考生的实际操作能力。2007年全国卷Ⅱ电阻和电源的选择及误差分析；2007年山东卷考查了电流表电压表的选择、画出测量电路的原理图并根据所画原理图进行实物连接。 （4）注重对实验数据处理的考查 对实验数据进行正确的处理，从而得出正确的实验结果是实验全过程的一个重要环节，试题涉及剔除错误数据，根据数据描点作图，根据图像外推结论，求平均值(斜率、面积)等。2007年北京高考卷的实验是研究小车在斜面上的运动，首先是处理纸带，读数，其次是要画小车运动的St—t图象，最后从St—t图象上读出小车运动的加速度，2007年江苏卷描绘某电学元件的伏安特性曲线，给出了实验数据，要求在坐标上画出图线并得出结论。 （5）注重实验方法的考查，强调实验创新 用学过的原理去设计一个实验来测定某一物理量或验证一种事实：实验原理和方法的迁移，即用学生实验中学过的方法去设计实验完成其它物理量的测量。2006年全国卷Ⅱ考查测定小灯泡的伏安特性曲线，设计了两个实验方案，让你选择最合理的方案。 （6）突出设计性实验的考查 设计性实验具有综合性强，考查全面，能力要求高等特点，是高考实验考查的热点也是得分难点. 近几年高考中几乎每年都有设计性实验题。2006年全国卷Ⅰ现的实验要测量某一电压表的内阻，给定的器材有待测电压表、电流表、直流电源、固定电阻3个，要求自已设计实验方案，并画出测量电路的原理图。 三、2008年高考物理实验复习策略 1. 重视基本仪器的使用和对实验原理的理解 在基本实验教学中，必须抓好以下两点：（1）对实验原理的正确理解。实验原理是实验的核心、是实验的灵魂、实验的方法，实验的步骤、仪器的选择、数据的处理等实验的有关问题都是从实验原理中派生的；也是培养学生实验设计能力的一个基础。（2）实验基本技能的培养：加强实验操作的训练；加强对物理仪器使用的培养。 2. 重视掌握考试大纲要求的基本实验 教材中从“长度的测量”到“用双缝干涉测光的波长”等一共19个实验是考试大纲所要求的，是同学们必须掌握的基本学生实验，尤其应注重对其实验原理、实验方法及数据处理等方面的掌握。如2005年全国理综卷Ⅰ第22题第2小题，考查测电池的电动势和内阻，来源于课本的分组实验，但题目中电源的电动势大于电压表的最大量程，故要串联一定值电阻起分压作用，但计算时把它看成内阻来处理就与课本实验一样。该题充分体现了高考物理实验命题的方向：立足于课本但不拘泥于课本。这给了我们实验复习一个重要的启示：不要背离书本，也不要把书本上的实验奉若神明，照本宣科讲实验。我们要从知识与技能、过程与方法等多方面培养学生，提高他们的实验能力。 需提醒同学们注意的是，在注重热点实验复习的同时应充分关注近几年考试大纲中新增 的几个学生实验，如练习使用示波器（在2007年全国理综卷Ⅰ出现过），用双缝干涉测光的波长（在2006年全国理综卷Ⅰ出现过），用多用表探索黑箱内的电学元件、传感器的应用等等。 3.重视演示实验和课后研究性实验 高考中实验试题已向演示实验拓展，像断电自感现象，光电效应的实验都是演示实验；另一方面演示实验在物理教学中有重要的示范作用，一定要想方设法开全所有的演示实验，演示实验要规范，让学生知道正确的做法，引导学生把握观察的时机，培养和提高学生从现象到本质的分析能力。 实验试题已向设计实验发展，培养学生的综合能力非常重要。要提高学生的实验能力，还需要让学生将所学与生活实际和周围环境相联系。如让学生用多种方法测动摩擦因数；在学到动量定理时，每年在高一年级安排“鸡蛋撞地球”“水火箭”比赛；对学生的综合实验能力、创新能力的提高，起到很好作用。 4. 重视对实验数据分析处理能力的训练和设计实验方法的培养 实验的操作过程是为了得出实验数据，对实验数据进行分析处理，得出实验的结果；这类题目多是实验数据，这就要求学生学会数据处理的方法；如2003年高考电阻率的计算，要求学生根据给定的数据在坐标图上找点，如何通过这些点画线，利用图线分析推理出实验结论。 完成相同的实验，可以有不同的方法。如测电阻，可以有伏安法、也可以有替代法，半偏法，供电电路用限流式、还是分压式，关键是对这几种方法的实验原理理解，各自适用的条件，才能灵活运用，如2003年测电阻的电路图的设计。 5.重视物理实验思想方法的建立 在物理实验中常用的物理思想方法有:理想实验法、等效法、累积法、替代法、控制变量法、留迹法、图像法等，如果学生能够领会这些方法，并能知道在各个实验中用了什么物理思想方法。在实验复习中通过找出各实验中的思维方法，并使这些思维方法深入学生的脑海中，这样做可以大大提高学生的实验设计能力和解决新颖物理实验题的能力。 6. 注重迁移变化能力的提高 要求考生能运用所学过的实验知识去解决新的问题，要达到这样的水平，必须在迁移变化上狠下功夫，而迁移变化的基础是对实验原理和方法的真正理解，同时注意养成多角度思考问题的习惯，进行“发散”和“求异”思维的训练，做到举一反三，由此及彼，将这一实验的原理和方法运用到相同或相似的实验中去。 总之，实验试题得分的高低是直接影响物理学科得分高低的关键因素，对于高三复习阶段的学生，一定要十分重视物理实验的复习。既要熟练掌握大纲所列出的19个学生分组实验，又不能拘泥于这19个学生分组实验，贵在知识的迁移，注重实验迁移能力和发散性思维能力的培养，能灵活应用所学的知识解决实际问题是我们实验复习的最终目标。