淺談高考物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

黃飛鳳

[摘? ?要]近年來，由于廣西高考實(shí)驗(yàn)題的零分率較高，直接導(dǎo)致物理得分偏低，也反映了考生能力與題目難度的差距。文章從“夯實(shí)基礎(chǔ)能力”“緊扣教材，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展及創(chuàng)新”“多角度審視，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律”等方面談?wù)劯呖嘉锢韺?shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，從而提高考生解答物理實(shí)驗(yàn)題的能力。

[關(guān)鍵詞]基礎(chǔ)能力;教材實(shí)驗(yàn);拓展創(chuàng)新

[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2019）17-0051-03

分析這幾年的廣西高考評(píng)卷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)廣西高考物理實(shí)驗(yàn)題零分率比較高，這也反映了考生能力與題目難度的差距。為此，物理教師應(yīng)釆取有效措施，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提升學(xué)生解答物理實(shí)驗(yàn)題的能力。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析探討。

一、夯實(shí)基礎(chǔ)能力

當(dāng)前高考命題導(dǎo)向明確，突出基礎(chǔ)性。扎實(shí)的基礎(chǔ)是解答高能力要求考題的基石。實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)能力主要包含以下幾個(gè)方面。

（一）熟悉各類基本儀器的使用和讀數(shù)

高中使用的基本儀器主要有刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、秒表、彈簧秤、電壓表、電流表、多用電表以及傳感器等。不管是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量，還是實(shí)驗(yàn)誤差的分析，通常都涉及基本儀器的使用和讀數(shù)。讀數(shù)更是?？键c(diǎn)，難度不大，但學(xué)生很容易出錯(cuò)。復(fù)習(xí)時(shí)要針對(duì)學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn)多強(qiáng)調(diào)、多進(jìn)行針對(duì)訓(xùn)練。

例如，游標(biāo)卡尺，讀數(shù)公式為L=L0+nk（L0是從主尺上讀出的整毫米數(shù)，n是與主尺某一刻度線對(duì)齊的游標(biāo)上的第n條刻度線，k是精確度）。很多學(xué)生記得了公式，但還是會(huì)讀錯(cuò)，原因主要有幾個(gè)方面：①讀數(shù)前沒看清是多少分度的游標(biāo)卡尺，多少分度不能以游標(biāo)尺上標(biāo)示出的數(shù)字為準(zhǔn)，要具體看游標(biāo)尺上有多少格。②讀取主尺的數(shù)據(jù)L0時(shí)出錯(cuò)。主尺的單位是cm，讀數(shù)時(shí)要轉(zhuǎn)化為mm，主尺的數(shù)據(jù)是看游標(biāo)尺的零刻度線位置，不是看游標(biāo)尺前端邊框線的位置。③讀數(shù)時(shí)末尾出現(xiàn)多（或少）一個(gè)0的現(xiàn)象。游標(biāo)卡尺不需要估讀，若以mm為單位，10分度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后是一位數(shù)字;20分度和50分度的，小數(shù)點(diǎn)后是兩位數(shù)字，末尾的0一定不能去掉。

（二）提升計(jì)算能力

實(shí)驗(yàn)中利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)人的反應(yīng)時(shí)間，紙帶類問題，計(jì)算圖像的斜率等都會(huì)涉及計(jì)算，學(xué)生平時(shí)只滿足于知道實(shí)驗(yàn)原理，對(duì)數(shù)據(jù)的處理往往依賴計(jì)算器，這就導(dǎo)致在考試時(shí)，即使計(jì)算并不復(fù)雜，也屢屢出錯(cuò)。因此，在復(fù)習(xí)時(shí)要狠抓計(jì)算能力的提升訓(xùn)練，不僅是實(shí)驗(yàn)題，在平時(shí)的一切練習(xí)中都應(yīng)要求學(xué)生盡量不用計(jì)算器，以提高計(jì)算速度。

（三）培養(yǎng)作圖能力及利用圖像處理數(shù)據(jù)的能力

實(shí)驗(yàn)中作圖能力的考查主要有三個(gè)方面。

1.力學(xué)中要求作出力的平行四邊形

作力的平行四邊形，要注意虛線和實(shí)線的使用，注意標(biāo)出箭頭方向。

2.電學(xué)中實(shí)物圖連線

實(shí)物圖連線必須根據(jù)所畫的電路圖，從電源出發(fā)按照一個(gè)一個(gè)回路連線，最后再連電壓表。滑動(dòng)變阻器、電流表內(nèi)外接法、單刀雙擲和雙刀雙擲開關(guān)的連線是易錯(cuò)點(diǎn)，要向?qū)W生講清楚原理和使用方法，讓學(xué)生平時(shí)多動(dòng)手操作。

3.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖像

繪制圖像不難，關(guān)鍵要細(xì)心，并遵循如下幾個(gè)步驟：a.建立坐標(biāo)軸，注意標(biāo)清楚縱、橫坐標(biāo)代表的物理量及單位，同時(shí)設(shè)立坐標(biāo)分度值，有時(shí)為了讓圖像能均勻分布在坐標(biāo)紙上，分度值可以不從零開始。b.精確描點(diǎn)。c.根據(jù)點(diǎn)的分布趨勢(shì)，用平滑的曲線（或直線）把點(diǎn)連起來，要讓盡可能多的點(diǎn)落在線上，或均勻地分布在線的兩側(cè)。

高考實(shí)驗(yàn)題的創(chuàng)新點(diǎn)幾乎都是圖像，利用圖像處理數(shù)據(jù)，能有效考查學(xué)生的綜合能力，是高考考查的重點(diǎn)，在第一輪復(fù)習(xí)中要對(duì)這部分內(nèi)容引起重視。用“圖像法”解決問題的關(guān)鍵是：分清縱、橫坐標(biāo)表示的物理量;然后找出物理量之間的函數(shù)關(guān)系，明確圖像斜率、截距、正負(fù)、兩圖線交點(diǎn)、圖像與坐標(biāo)軸所圍面積的物理意義。

二、緊扣教材，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展及創(chuàng)新

縱觀近幾年的高考實(shí)驗(yàn)題發(fā)現(xiàn)：它們不會(huì)照搬課本實(shí)驗(yàn)，但幾乎都是教材實(shí)驗(yàn)的延伸或重新設(shè)計(jì)，要求考生根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮推鞑?，靈活運(yùn)用所學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法、原理、技能進(jìn)行創(chuàng)造性思維，設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案、測(cè)量方法和實(shí)驗(yàn)步驟，并處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論。這類實(shí)驗(yàn)，其原理不會(huì)超過中學(xué)物理基本知識(shí)的范圍，所用的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)方法通常也是大綱規(guī)定實(shí)驗(yàn)中所介紹的。但考查的卻是學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力?？梢?，教材中的實(shí)驗(yàn)永遠(yuǎn)是高考創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題命制的根源，這就要求我們?cè)诟呖紡?fù)習(xí)中要緊扣教材中的實(shí)驗(yàn)，從基礎(chǔ)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展和創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力，觸類旁通，從容應(yīng)對(duì)高考年年翻新的實(shí)驗(yàn)題。

三、多角度審視，總結(jié)實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，我們不能再像初學(xué)那樣孤立地看待一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該分類歸納，從這些實(shí)驗(yàn)的組合板塊中挖掘出共性的東西，培養(yǎng)學(xué)生一種常規(guī)的實(shí)驗(yàn)意識(shí)。最有代表性的就是電學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊。電學(xué)實(shí)驗(yàn)無非就是在電流、電壓、電阻、電動(dòng)勢(shì)這幾個(gè)物理量上做文章，要求學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)誤差。電學(xué)實(shí)驗(yàn)解題的基本流程如下。

（一）選擇器材

1.先選取唯一性的器材，如電源、導(dǎo)線、開關(guān)等。

2.滑動(dòng)變阻器：遵守安全（流過它的電流不能超過額定電流）、方便調(diào)節(jié)的原則。若使用限流式接法，可選阻值大一些的，但不可過大;若用分壓式接法，可選阻值比待測(cè)電阻小一些的。

3.電流表和電壓表：首先要安全，不超其量程，然后要注意盡量精確，指針至少偏轉(zhuǎn)[13]量程以上。這時(shí)就要估算電路中的最大電流了，[Imax=ER測(cè)] 。

（二）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和電路圖

電學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是測(cè)量電流、電壓、電阻和電動(dòng)勢(shì)這幾個(gè)物理量。方法有哪些呢？測(cè)電流I：電流表，電壓表加定值電阻，靈敏電流計(jì)改裝成大量程電流表。電壓U：電壓表，電流表加定值電阻，電流表改裝成電壓表。電阻R：多用表，伏安法測(cè)電阻，半偏法測(cè)電阻。電動(dòng)勢(shì)E：電壓表粗略測(cè)量，根據(jù)E=U+Ir，測(cè)出U、I后，計(jì)算或通過圖像得出。還要注意的是，定值電阻可以作為保護(hù)電阻，可以充當(dāng)電壓表或電流表使用;內(nèi)阻已知的電壓表可當(dāng)小量程的電流表使用，內(nèi)阻已知的電流表可當(dāng)電壓表使用;只有表頭和電阻箱可考慮改裝。

畫電路圖時(shí)，要考慮電流表用內(nèi)接法，還是外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓式，還是限流式。當(dāng)Rx<[RVRA]時(shí)，Rx屬小電阻，應(yīng)采用電流表外接，當(dāng)Rx>[RVRA]時(shí)，Rx屬大電阻，應(yīng)采用電流表內(nèi)接。必須使用分壓式的情況：a.當(dāng)電壓、電流要求從零開始變化時(shí)，一定要用分壓式供電，限流式供電電壓無法為零。b.當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值小于待測(cè)電阻Rx時(shí)， 一定要用分壓式供電，限流式供電電壓調(diào)節(jié)范圍太小，測(cè)量誤差大。c.當(dāng)限流式供電電路中最小電流超過用電器的額定值時(shí)，會(huì)造成燒表，也一定要用分壓式供電。d.滿足安全的條件下，要使電路消耗的總功率最小，就要選用限流式供電。其他情況選用分壓式、限流式均可。

（三）處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)誤差

處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)常用圖像法，根據(jù)歐姆定律列出函數(shù)表達(dá)式，分析斜率、截距等的物理意義。實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要來源于電壓表和電流表的內(nèi)阻，分析時(shí)可結(jié)合電路知識(shí)找出其對(duì)測(cè)量值的影響。

有了這些認(rèn)知，就能用類似的辦法處理設(shè)計(jì)性電學(xué)實(shí)驗(yàn)題了。

（責(zé)任編輯 易志毅）