2017高考指导:物理实验总结

其他 时间:2017-06-07 我要投稿
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  一、近三年高考实验考试内容统计及特点分析

  (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。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,力求体现“只有动手做过实验才能得高分”的实验命题思想。

  (2)注重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。2009年和2012年考了螺旋测微器读数;2010年考了电阻箱的读数和滑动变阻器的选择;2011年考了多用电表的读数。

  (3)注重对实验操作的考查

  1.弄清实验,夯实基础,培养技能

  弄清实验基本原理和方法是实验复习的重要环节,也是高三复习容易忽视之处,切不可舍本求末,敷衍了事,应按照以下5个环节进行。

  (1)实验要达到什么目的,要达到这个目的,依据什么物理规律,即实验原理的理解。

  (2)根据实验原理,需要获得哪些数据,应作哪些测量,要得到这些数据用什么方法,选择哪些实验仪器和装置。

  (3)根据仪器和装置的使用规则或实验要求,怎样完成实验以及操作过程中需要注意的事项。

  (4)数据处理一般有平均值法和图像法,特别是用图像法处理数据:怎么画图?图像的物理意义是什么?为什么图像不过原点,为什么采用“化曲为直”?

  (5)实验结论和误差分析还是依据实验原理和实验方法,从实验中用到的物理规律和仪器这两个方面去考虑。

  任何一个实验,都离不开这5个环节,这是实验的基础。5个环节中,实验原理是第一重要的,它是实验的根本,更应该讲清讲透。

  实验步骤的排序,纠错、电路连线、画电路图、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。比如电学实验中的内、外接法的选取,滑动变阻器连接方法的选取,都会给考生带来不小的困扰。

  (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。

  (5)注重误差分析方法的考查,强调知识的迁移和应用

  这部分的考查内容应该说是最难的。产生实验误差的原因有很多,在高考中亮相最多的是由于实验原理和实验仪器带来的系统误差分析,而降低实验误差的手段除了要合理选择仪器以外,数据处理也是考查的热点。

  2.掌握设计实验的思想和方法,提高创新能力

  所谓设计性实验,通常是要求考生根据给出的实验目的和器材,灵活运用所学的实验方法、原理、技能,进行创造性的思维,设计出切实可行的实验方案、测量方法、实验步骤,并处理数据、得出结论。这样做的目的是可以检验对实验原理的理解和把握,以及如何变成实际可行的操作过程,这是对创新能力的考验。其实,设计实验既有物理规律可依,也有思维方法可循,思维方法仍旧是书本上实验常用的:等效替代法;测量微小量可用的累积法;存在多个变量时可用控制变量法。一些物理量不能直接测量时,可以用转换法、留迹法;还有平衡法、补偿法等等。

  3.重视演示实验和小实验,拓展求异思维和应用能力

  高考实验试题在向演示实验和小实验拓展延伸,这是因为演示实验在物理实验教学中有重要的示范作用,在培养学生的观察能力、实验能力方面有不可替代的重要作用,而小实验可以就地取材,对培养学生的动手能力、分析能力、发现和探索问题的能力,具有独特的作用,实验虽小作用却很大,深奥的物理学原理和方法可以通过小小的实验体现出来,它的作用是课堂所不能替代的。如通电和断电自感现象、光电效应、肥皂液的薄膜干涉等都是演示实验,已经出现在高考试题中。

  另外,高中物理课本中还涉及到一些著名典型实验,如:伽利略理想实验、奥斯特电流磁效应实验、杨氏双缝干涉实验、伦琴射线的发现、红外线和紫外线的作用、а粒子散射实验、大气中的光现象等,对于这些著名典型实验,不仅要知道实验科学家的名字,了解实验目的、原理、装置、现象和结论,更应掌握实验的思想和由实验现象得到的结论。

  4.关注新课程,用用探究性实验培养科学研究能力

  高中物理课程标准将“物理实验”的提法变为“物理实验与科学探究”,使物理实验有了更宽广的含义。探究性实验对培养学生科学研究能力起重要作用,随着新课标教材的全面推开和使用,使得探究性学习,探究能力的培养将越来越受到人们的关注。

  例如:请设计一个测动摩擦因数μ的实验。分析:由公式可知,要测定动摩擦因数μ,应该设法测出动摩擦力和正压力。测量力可以直接用弹簧秤,滑动摩擦力则必须在物体的运动中进行测量。这样,我们可以根据物理规律设计相应的方案进行测量。

  (1)利用“力和运动”中动平衡的原理设计实验

  (2)利用“力和运动”中静平衡的原理设计实验

  (3)利用“力和运动”中的非平衡态(如匀加速直线运动)的有关原理(如牛顿第二定律)设计实验

  (4)利用“动量定理”设计实验

  (5)利用“功能关系”的思路设计实验