對(duì)2015年北京物理高考實(shí)驗(yàn)題選項(xiàng)的思考

崔 琰 任 藝 李筱娜

（北京航空航天大學(xué)附屬中學(xué)，北京 100191）

2015年北京高考物理的實(shí)驗(yàn)題考查了單擺這個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，改變了連續(xù)3年考查電學(xué)實(shí)驗(yàn)的“傳統(tǒng)”.該題以“利用單擺測(cè)定重力加速度”為實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，將儀器選取、數(shù)據(jù)處理分析和函數(shù)圖像關(guān)系融合為一道考題，突出考查學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)操作的理解.此考題出題靈活、富有新意、綜合性強(qiáng)，突出了對(duì)學(xué)生物理思想以及綜合能力的考查，具有一定的區(qū)分度.本文對(duì)該題的第④問(wèn)的T2-L圖像關(guān)系進(jìn)行分析，試著探討除了試題給出的選項(xiàng)之外，得到圖像結(jié)果的其他可能性，希望能夠起到拋磚引玉的作用.

原題.［2015年北京卷第21題（2）］

用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)如圖1所示.

①－③略.

④ 用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出T2-L圖像，也可以求出重力加速度g，已知3位學(xué)生做出的T2-L圖線的示意圖如圖2中的a，b，c所示，其中a和b平行，b和c都過(guò)原點(diǎn)，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?則相對(duì)于圖線b，下列分析正確的是（選填選項(xiàng)前的字母）

圖1

圖2

（A）出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L.

（B）出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次.

（C）圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值.

（1）圖線a為圖線b向左平移，顯然是擺長(zhǎng)L測(cè)量偏小，可能的原因不是“誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L”，而是“把細(xì)繩長(zhǎng)當(dāng)做了擺長(zhǎng)L”；

（2）圖線c的斜率小于圖像b的斜率，故g的測(cè)量結(jié)果應(yīng)為偏大；

故正確答案應(yīng)為（B）選項(xiàng).

許多學(xué)生都會(huì)追問(wèn)，除了（B）選項(xiàng)給出的答案外，是否還存在其他的可能呢？

（1）圖線b是在赤道附近測(cè)得的結(jié)果，那么圖線c可能為兩極附近測(cè)得的結(jié)果；

（2）圖線b是在有空氣浮力的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而圖線c是在真空條件下獲得的；

（3）其他造成g偏大的實(shí)驗(yàn)條件，如在深井中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等.

很明顯，題目中的3條曲線是在同一實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)、同一實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行的，能夠使g的測(cè)量值偏大的可能操作，只有“測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球（n－1）次全振動(dòng)的時(shí)間t記為了n次全振動(dòng)的時(shí)間，并由計(jì)算式T＝t/n求得周期”這一個(gè)理由了，所以上述猜想都是不符合題意的.

看似命題者不經(jīng)意地列出了一個(gè)選項(xiàng)，實(shí)質(zhì)上是經(jīng)過(guò)了縝密的思考之后的結(jié)果.

北京高考物理的實(shí)驗(yàn)題連續(xù)3年考查了對(duì)函數(shù)圖像的理解，不僅是對(duì)高考命題指導(dǎo)思想的體現(xiàn)，也是對(duì)物理學(xué)科本質(zhì)的挖掘.這類考題已經(jīng)成為北京物理試卷的風(fēng)格，并對(duì)高中的物理教學(xué)產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響.一線教師在教學(xué)中一定要從物理思想的本質(zhì)著眼，教會(huì)學(xué)生如何進(jìn)行科學(xué)、正確的思考.

（本文由海淀區(qū)進(jìn)修學(xué)校馬朝華老師指導(dǎo)完成，特此表示感謝?。?/p>