2013屆廣東廣州深圳東莞惠州高中物理11月研討會資料：對廣東物理實(shí)驗命題的思考

1、向參加深莞惠各位同仁學(xué)習(xí) 對廣東物理實(shí)驗命題的思考廣東高考物理實(shí)驗試題是如何落實(shí)新課標(biāo)要求及考綱要求的? 思考一 為落實(shí)“知識與技能”的目標(biāo)，題干強(qiáng)調(diào)考生答題中要先讀清實(shí)驗的內(nèi)容，比如2012年電學(xué)實(shí)驗考兩把長度測量儀的使用及電阻的測量，力學(xué)實(shí)驗考探究彈簧的彈力與其伸長量的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)知識與筆試的對接。為體現(xiàn)考綱的基本要求，檢查學(xué)生實(shí)驗的基本技能，試題以識記與理解為主，包括明確儀器的簡單安裝，儀表的讀數(shù)規(guī)則及實(shí)驗步驟中的某個動作等。 【例】 2012廣東理綜34(2)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在 豎直 方向（填“水平”或“

2、豎直”）。 彈簧自然懸掛，待彈簧 穩(wěn)定 _時，長度記為0，彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為x；在砝碼盤中每次增加 10g 砝碼，彈簧長度依次記為1至6，數(shù)據(jù)如下表： 表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為_3_ 。由表可知所用刻度尺的最小長度為_0.1cm（或1mm）。 代表符號 0 x1 2 3 4 5 6 數(shù)值(cm) 25.35 27.3529.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30【例】2012廣東理綜34(1)某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖(a)和圖(b)所示，長度為

3、 5.01 cm，直徑為_5.315(5.3135.317) mm 按右圖連接電路后，實(shí)驗操作如下：(a)將滑動變阻器R1的阻值置于最_大_處（填“大”或“小”）；將S2撥向接點(diǎn)1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0；(b)將電阻箱R2的阻值調(diào)至最 大_ （填“大”或“小”）；將S2撥向接點(diǎn)2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時R2阻值為1280；由此可知，圓柱體的電阻為_1280 。 就“三維目標(biāo)要求”而言，“知識與技能”維度的考查較重視識記與理解，學(xué)生的得分率要達(dá)到0.7（10分)左右，因此，以上個空格不在枝節(jié)問題上糾纏，不在概念的嚴(yán)密性上做文章，避免煩瑣的數(shù)學(xué)計算，不

4、設(shè)任何思維障礙，基礎(chǔ)常規(guī)，給學(xué)生展示基本能力的競技平臺，輕松享受高考的樂趣。而落實(shí)“知識與技能”除了理解的多，記憶性的內(nèi)容要少，還必須考查應(yīng)用，比如在2012年“測量圓柱體電阻率”的實(shí)驗中，應(yīng)用雙尺來測定電阻的長度和直徑是極為少見的，但也正常，因為雙尺是準(zhǔn)確測量長度的儀器，不分彼此。這樣考查也反映了學(xué)生使用儀器的技能水平。評析與啟示：實(shí)驗在物理教學(xué)中的價值和作用：1。有助于加深學(xué)生對物理：概念、規(guī)律、原理的理解；2為落實(shí)“過程與方法”的目標(biāo)要求和考綱關(guān)于“考查學(xué)生探究、創(chuàng)新和遷移能力”的目標(biāo)要求，近三年廣東高考實(shí)驗題依據(jù)基本實(shí)驗，對實(shí)驗原理、步驟、器材、數(shù)據(jù)處理等進(jìn)行大膽的創(chuàng)新，命制許多經(jīng)典的

5、實(shí)驗題。如2012年電學(xué)實(shí)驗“替代法測電阻”，改變一貫“用伏安法測電阻”的思想；力學(xué)實(shí)驗用“砝碼盤與砝碼”代替“鉤碼”探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系；2011年電學(xué)實(shí)驗把“伏安法測定干電池的電動勢和內(nèi)電阻”換為“電壓表加電阻箱”測定，力學(xué)實(shí)驗“研究勻加速運(yùn)動規(guī)律”把“v-t圖”畫成“s-t2圖”，都具有很好的例證。【例】2012廣東理綜34(2)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。右圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖象，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與0 的差值（填“0或x”）。由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_4.9_N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_10_g （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m

6、/s2）評析與啟示：改變傳統(tǒng)的掛鉤碼為先掛砝碼盤再掛砝碼，增加“砝碼盤質(zhì)量”的干擾，學(xué)生只有認(rèn)真研究彈簧長度的增加量（均約2cm），就能發(fā)現(xiàn)砝碼盤的質(zhì)量為10g，設(shè)想為“第一個砝碼”，而后第一個砝碼往后推設(shè)為“第二個砝碼”，這樣就能很好理解圖象。這很好體現(xiàn)了思維方法的遷移！【例4】2011廣東理綜34(1)圖a是“研究勻變速直線運(yùn)動”實(shí)驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數(shù)點(diǎn)，加速度大小用a表示圖b是根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù) 繪出的s-t2圖線（s 為各計數(shù)點(diǎn)至同一起 點(diǎn)的距離），斜率表 示 a/2 ，其大小為 _0.480（0.460 0.510）m/s2（保留 三位有效數(shù)字）評析與

7、啟示：本題處理圖線時要引入數(shù)學(xué)的方法，必須先寫出勻加速直線運(yùn)動的位移公式s=v0t+ at2，對照圖象發(fā)現(xiàn)初速為0，斜率表示a/2；但最后一空也體現(xiàn)不出加速度這樣的物理量，“太數(shù)學(xué)！”就新的教學(xué)方式看，我們要注重體驗與發(fā)現(xiàn)，不能“太數(shù)學(xué)太物理”，這樣出題值得商榷！【例5】（2010廣東理綜34(2)某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(=5)一個，開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干，實(shí)驗原理圖如圖(a).在圖(b）的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接由于所有電壓表不是理想電壓表，所以測得的電動勢比實(shí)際值偏_小_(填“大”或“小”) 評析與啟示：本題很好體

8、現(xiàn)高考考查功能思想性：如何創(chuàng)造性的實(shí)現(xiàn)單表測定，把傳統(tǒng)測定原理和誤差分析方法“遷移”到本題來，培養(yǎng)求異、發(fā)散等思維能力。 .為力求達(dá)到“只有動手做過實(shí)驗才能得高分”的實(shí)驗命題目標(biāo)，每年高考實(shí)驗試題，在考查學(xué)生對實(shí)驗原理、實(shí)驗過程及數(shù)據(jù)處理的時候，涉及到許多實(shí)際操作的細(xì)節(jié)，學(xué)生只有認(rèn)真做過實(shí)驗，獲得一定的感性認(rèn)識和實(shí)踐經(jīng)驗積累，才能正確作答。同時，為促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗活動中的情感態(tài)度與價值觀的提升，經(jīng)?？疾閷W(xué)生不重視現(xiàn)實(shí)而一再考不好的問題，比如電路的實(shí)物連線，儀表的讀數(shù)規(guī)則等?！纠?】（2011廣東理綜34(2)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗中，所用器材有：小電珠（2.5V，0.6W），滑動變阻

9、器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)，導(dǎo)線若干。 粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表_倍率的電阻檔（請?zhí)顚憽?”、“10”或“100”）；調(diào)零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖16，結(jié)果為_。 實(shí)驗中使用多用電表測量電壓，請根據(jù)實(shí)驗原理圖17完成實(shí)物圖18中的連線。 開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于_端。為使小電珠亮度增加，P應(yīng)由中點(diǎn)向_端滑動。山 東 省 鄆 城 縣 實(shí) 驗 中 學(xué)：劉 西 強(qiáng) 繪制17.5ab 下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù)，為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗圖象，必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)_間多測幾組數(shù)據(jù)（請?zhí)顚憽癮b” “bc” “cd” “de”或“ef”）ab數(shù)據(jù)點(diǎn)abcdef

10、U/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244評析與啟示：在實(shí)驗室，多數(shù)學(xué)生連接實(shí)物時，首先不注意儀表的正確擺放，其次不遵照規(guī)定的順序連接，再次不注意安全操作，這樣就造成年年考實(shí)物連圖都不行。當(dāng)然，問出乎常規(guī)，大學(xué)完美實(shí)驗的味道！不夠“靈活”的好學(xué)生可能也答不好。題外話：上月中旬，深圳舉辦首屆高中物理實(shí)驗操作大賽，多數(shù)青年教師實(shí)驗沒有做成，問題在于他們對實(shí)驗設(shè)備的檢查與安裝很不清楚。我認(rèn)為中學(xué)時期一直是實(shí)驗員把儀器事先安裝好，學(xué)生一進(jìn)實(shí)驗室就直接測量是造成這一局面的根源。希望今后我們的實(shí)驗課要有所改變。 科學(xué)、合理的評價

11、高考試題，對促進(jìn)個人命題水平的提高，改進(jìn)教學(xué)與復(fù)習(xí)起著重要的導(dǎo)向、調(diào)控作用。那么，我們該如何大膽實(shí)踐，命出高質(zhì)量的物理實(shí)驗?zāi)M試題呢？思考二學(xué)會利用“插件”的組合命題近幾年高考為防止學(xué)生不做實(shí)驗而機(jī)械的背實(shí)驗，基本不照搬教材中的實(shí)驗進(jìn)行考查，而是通過“插件”方式重新組合成別致新穎的實(shí)驗題。首先，“插件”的獨(dú)立性較強(qiáng)，可以隨時挪用。如“插件”“游標(biāo)卡尺”和“千分尺”的讀數(shù)，可隨時應(yīng)用到有精確測量長度的實(shí)驗中（如2012高考中與測電阻搭配）；“插件”“滑動變阻器”的連接方式，幾乎滲透在一切電學(xué)實(shí)驗中；“插件”“打點(diǎn)計時器”打出紙帶的點(diǎn)，在一切與“速度”和“加速度”有關(guān)的力學(xué)實(shí)驗中都會采用。其次，“

12、插件”內(nèi)容不復(fù)雜，學(xué)生容易掌握。即便是最難的插件“紙帶的處理”，也只涉及到“逐差法求加速度”和“平均速度等于中間時刻的瞬時速度”兩個內(nèi)容。再次，插件都是基礎(chǔ)知識，高考實(shí)驗的基本原理和主要知識都是由插件組成的。如電流表的接法、滑動變阻器的分壓和限流接法、將復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系變?yōu)榫€性關(guān)系等等這些插件都是一些基礎(chǔ)知識，學(xué)生必須掌握。 【例】原創(chuàng)題用圖甲所示的裝置做“驗證牛頓第二定律”的實(shí)驗為了使小車只在砂桶作用下運(yùn)動，應(yīng)采取的措施是 ；不改變拉力，只改變小車的質(zhì)量，得到幾組數(shù)據(jù)，其中某一組數(shù)據(jù)還未計算加速度，但已打出如圖乙所示的紙帶（圖中兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)未標(biāo)出，打點(diǎn)周期為0.02s），則這個加速度

13、值a = m/s2小華把實(shí)驗得到的幾組數(shù)據(jù) 畫成右圖，為了更直觀說明 物體的加速度跟其質(zhì)量成反 比，請你重新建立坐標(biāo)系， 把小華的圖象轉(zhuǎn)化過來。個案展示平衡摩擦力0.30本題有兩個“插件”：一是“紙帶”，考查用逐差法這條“潛規(guī)則”計算物體運(yùn)動的加速度（考常規(guī)）；二是“圖線化曲為直”?；鸀橹痹跍y干電池電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗題的圖線中是高考特別青睞的，其作用是當(dāng)自變量和因變量之間不是一次函數(shù)（含正比）關(guān)系時，那么描繪出來的圖線將是曲線，曲線只能粗略地觀察到其單調(diào)性。若將其進(jìn)行坐標(biāo)變換畫出直線，物理量之間的關(guān)系直觀明了，很快就能定“線性關(guān)系”的結(jié)論。今天的這道力學(xué)實(shí)驗題很特別，因為試題普遍都是先畫好兩個

14、圖，再請學(xué)生選擇說明，考查識記！而這里的轉(zhuǎn)換不單是坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，還有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，難度提高了！ 個案展示命題思路說明：【例8】2012深圳二模34用伏安法測一個蓄電池的電動勢E和內(nèi)電阻r?，F(xiàn)有器材：電流表(量程60mA，內(nèi)阻約為10)；電壓表（量程10V，內(nèi)阻約為20k）；熱敏電阻（80200）；5杯溫度分別為20、40、60、80、100的水；開關(guān)一個；導(dǎo)線若干有一位同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有器材設(shè)計實(shí)驗電路并連接了部分實(shí)物，如圖所示，請用筆畫線代替導(dǎo)線把電壓表接入電路. 下表為該同學(xué)用熱敏電阻插入不同溫度的水時測 得的數(shù)據(jù)，他把這些數(shù)據(jù)畫出如下U-I圖線,由該圖線可得蓄電池的電動勢= ，內(nèi)電阻r= （保留二位有

15、效數(shù)字）.利用以上數(shù)據(jù)還可以粗略算出熱敏電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高熱敏電阻的阻值將會變 （填“小”或“大”）.個案展示22.020小個案展示2命題思路說明：引入“可變的熱敏電阻”為改變電路電流的“插件”傳統(tǒng)方式測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗都考了不知多少次，而細(xì)心研究我們就會發(fā)現(xiàn)，改變電路電流的設(shè)備無論是純電阻元件還是非純電阻元件，對電源電動勢及內(nèi)阻并沒有影響，基于這個靈感，我們創(chuàng)設(shè)了這樣的模擬題，并到實(shí)驗室實(shí)驗，證明其可信性而熱敏電阻隨電壓的非線性變化也可以在本題中連帶測量探究，從而達(dá)到一箭雙雕的效果。當(dāng)然，本實(shí)驗有的學(xué)生沒有認(rèn)真審題，看到熱敏電阻和幾杯水就以為要測其電阻，直接將電壓表接在

16、熱敏電阻兩端，從而造成連線的錯誤。因此在教學(xué)中要重視對學(xué)生審題的指導(dǎo)，明確研究的方向。重視命制考查“過程與方法”的實(shí)驗題對“過程與方法”的考查要考慮以下幾個方面：（1）讓學(xué)生簡單描述實(shí)驗現(xiàn)象的主要特征，考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力。（2）通過圖象等信息，考查學(xué)生收集、提取信息能力及會不會制定簡單的科學(xué)探究計劃和實(shí)驗方案的能力。（3）考查學(xué)生科學(xué)探究的基本方法和書面表達(dá)能力。【例9】2012深圳一模34(1)某同學(xué)利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實(shí)驗在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持 豎直 狀態(tài)(人教)他通過實(shí)驗得到如圖(b)所示的彈力大小與彈簧長度x的關(guān)系圖線由此圖線

17、可得該彈簧的原長x0= 4 cm，勁度系數(shù)k= 50 N/m他又利用本實(shí)驗原理把該彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時，該彈簧的長度x= 10 cm案例展示3圖（a）圖（b）圖（c）0F/Nx/cm412202468816012345N本題、考點(diǎn)是常規(guī)考查，檢查學(xué)生對實(shí)驗裝置安裝以及對實(shí)驗原理的理解，從而學(xué)會從F-x 圖象中提取信息，確定彈簧的原長與勁度系數(shù)的能力。而探究得到的實(shí)驗規(guī)律立即應(yīng)用到第個考點(diǎn)中，考查學(xué)生是否能從彈簧秤中的讀數(shù)結(jié)合F-x圖象確定彈簧秤內(nèi)彈簧長度的思維能力，由于原有學(xué)生實(shí)驗x代表伸長量，本題所用x卻代表長度，思維必須轉(zhuǎn)換。而實(shí)驗彈簧又制成彈簧秤，活學(xué)活用，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。個案展示3命題思路說明：討論：這樣的實(shí)驗，是否可探究彈力與彈簧的長度的關(guān)系？不伸長的細(xì)繩大膽創(chuàng)設(shè)反常規(guī)實(shí)驗創(chuàng)新題反常規(guī)實(shí)驗創(chuàng)新題，就是實(shí)驗結(jié)構(gòu)相同，但實(shí)驗操作與常規(guī)實(shí)驗有所不同的試題。個案展示4【例10】2012深圳二模34甲、乙都是使用電磁打點(diǎn)計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗裝置圖較好的裝置是甲（填“甲”或“乙”）.打點(diǎn)計時器要接低壓（填“高壓”或“低壓”）交流電源.丙圖是采用較好的裝置進(jìn)行實(shí)驗的，如果發(fā)現(xiàn)第1、2兩點(diǎn)之間的距離大約為4mm，這是因為實(shí)驗時操作出現(xiàn)了先釋放紙帶后接通電源 情