解读高考物理实验命题特点和规律

1、http:/湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉http:/湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉一、物理实验的能力要求二、实验试题的命题规律三、二轮实验的复习方案http:/一、物理实验的能力要求 自然科学是实验性科学，物理实验是物理学的重要组成部分。自然科学是实验性科学，物理实验是物理学的重要组成部分。高考对实验能力提出了明确的要求，即是高考对实验能力提出了明确的要求，即是“设计和完成实验的能设计和完成实验的能力力”，它包含两个方面：，它包含两个方面： （1）理解实验原理、实验目的及要求；）理解实验原理、实验目的及要求； （2）掌握实验方

2、法步骤；）掌握实验方法步骤； （3）会控制实验条件和使用实验仪器，会处理实验安全问题；）会控制实验条件和使用实验仪器，会处理实验安全问题；（4）会观察、解释实验现象，会分析、处理实验数据；）会观察、解释实验现象，会分析、处理实验数据； （5）会分析和评价实验结果，并得出合理的实验结论。）会分析和评价实验结果，并得出合理的实验结论。1 1、独立完成实验的能力、独立完成实验的能力湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉2、设计实验的能力、设计实验的能力 能根据要求灵活运用已学过的物理理论、实验方法和仪器，能根据要求灵活运用已学过的物理理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。

3、设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。 http:/二、实验试题的命题规律湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉1、题型特点、题型特点 （1）一小：命题立足）一小：命题立足课本课本，侧重考查完成实验的能力。涉及基本，侧重考查完成实验的能力。涉及基本仪器的使用（含读数）、实验原理和测量方法的理解、仪器的使用（含读数）、实验原理和测量方法的理解、 实验条件实验条件的控制、实验步骤的编排、实验数据的处理、实验误差的分析。的控制、实验步骤的编排、实验数据的处理、实验误差的分析。（2）一大：命题立足）一大：命题立足迁移迁移，侧重考查设计简单实验方案的能力。，侧重考查设计简单实验方案的能力。突出突出

4、实验原理实验原理的迁移、的迁移、测量方法测量方法的迁移（如力学实验中的转化法、的迁移（如力学实验中的转化法、放大法、留迹法；电学实验中的伏安法、替代法、半偏法等）、放大法、留迹法；电学实验中的伏安法、替代法、半偏法等）、数数据处理据处理方法方法的迁移（图象法和平均值法）等。的迁移（图象法和平均值法）等。http:/湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉（1）器材选取和电路选取）器材选取和电路选取（2）实验原理方法的理解和实验方案的设计）实验原理方法的理解和实验方案的设计（3）实验数据的分析和处理）实验数据的分析和处理2、难点设置、难点设置二、实验试题的命题规律http:/湖北省黄冈中学湖北

5、省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉3、试题分析、试题分析【例【例1】（】（06年年全国理综全国理综）利用图中装置研究双缝干涉现象时，）利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：有下面几种说法：A将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄E去掉滤光片后，干涉现象消失去掉滤光片后，干涉现象消失其中正确的是其中正

6、确的是_ 【答案】【答案】ABD【点评】考查双缝干涉实验原理的理解及实验条件的控制。要求【点评】考查双缝干涉实验原理的理解及实验条件的控制。要求再现实验情景并结合双缝干涉条纹间距公式对题设各种情况作出再现实验情景并结合双缝干涉条纹间距公式对题设各种情况作出定性判断。定性判断。 白炽灯滤光片单缝双缝遮光筒屏http:/湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉3、试题分析、试题分析【例【例2】（】（06年年天津理综）某研究性学习小组利用如图天津理综）某研究性学习小组利用如图1所示电路所示电路测量电池组的电动势测量电池组的电动势E和内阻和内阻r根据实验数据绘出如图根据实验数据绘出如图2所示的图所示

7、的图线，其中线，其中R为电阻箱读数，为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到为电流表读数，由此可以得到E_V，r_【答案】【答案】2.9；0.9【点评】本题是课本实验的迁移和延伸，【点评】本题是课本实验的迁移和延伸，考查实验原理的理解和数据处理的方法考查实验原理的理解和数据处理的方法 图象法。要求根据原理式和图象得图象法。要求根据原理式和图象得出合理实验结论。出合理实验结论。（如（如06年年江苏、重庆江苏、重庆理综都涉及纸带数据处理理综都涉及纸带数据处理逐差法）逐差法）http:/湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉【例【例3】（】（06年年全国理综全国理综）现要测量某一电压表现要测量

8、某一电压表V的内阻给定的内阻给定的器材有：待测电压表的器材有：待测电压表V（量程（量程2V，内阻约，内阻约4k）电流表）电流表mA（量（量程程1.2mA，内阻约，内阻约500)；直流电源；直流电源E（电动势约（电动势约2.4V，电阻不计）；，电阻不计）；固定电阻固定电阻3个：个：R14000，R210000，R315000；电键；电键S及及导线若干导线若干要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半（1）试从）试从3个固定电阻中选用个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，个，与其它器材一起组成测量电路，并画出测量电路的原理图（要求电路中各器材用

9、题中给定的符号并画出测量电路的原理图（要求电路中各器材用题中给定的符号标出）标出）（2）电路接通后，若电压表读数为）电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为，电流表读数为I，则电压表，则电压表内阻内阻RV_3、试题分析、试题分析http:/湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉3、试题分析、试题分析【分析】【分析】（1）从配置看，由题给参数估算允许通过待测电压表的从配置看，由题给参数估算允许通过待测电压表的最大电流最大电流 ，且电压表分得的电压，且电压表分得的电压超过量程。要满足实验要求应在待测电压表上并联一个分流电阻，超过量程。要满足实验要求应在待测电压表上并联一个分流电阻，如图所示如

10、图所示实验测量中，当待测电压表示数接近实验测量中，当待测电压表示数接近2V时，通时，通过电流表的电流应接近过电流表的电流应接近1.2mA，所以，并联的分，所以，并联的分流电阻流电阻R应满足应满足 ， 解得解得 。若并联的分流电阻过大，其分流作用太小，两表配置不好，读数若并联的分流电阻过大，其分流作用太小，两表配置不好，读数引起的偶然误差较大，且电压表读数可能超量程，所以，应选择阻引起的偶然误差较大，且电压表读数可能超量程，所以，应选择阻值接近值接近6k的固定电阻，即选择的固定电阻，即选择R1较合理较合理mm3V2A0.5mA0.6mA4 10IUIRAm 3V9RUE =R +r=+ ( +

11、)=+ ( + )1122E UI R rE UI R r1 22 1211212I U -I UU -UE =r =- RI -II -I1、电表的连接；、电表的连接；2、是否需要固定电阻；、是否需要固定电阻；3、固定电阻的位置及双重作用。、固定电阻的位置及双重作用。【分析】【分析】（1）实验电路原理图如图所示）实验电路原理图如图所示若电路中不连接固定电阻若电路中不连接固定电阻R，则要保证电流表的安全，则要保证电流表的安全，R至少要调至少要调到到 ，此时，电压表两端电压，此时，电压表两端电压 , 因因此，电路不连接固定电阻此，电路不连接固定电阻R，就无法保证两电表的安全固定电阻，就无法保证两

12、电表的安全固定电阻R在电路中起到保护作用，同时也增大了滑线变阻器在电路中起到保护作用，同时也增大了滑线变阻器R的调节范围，的调节范围，使电表示数能在较大范围内变化使电表示数能在较大范围内变化由于电流表具有一定内阻且未知，若外接，则有分压作用而导致较由于电流表具有一定内阻且未知，若外接，则有分压作用而导致较大的系统误差大的系统误差 （2）根据闭合电路欧姆定律，有）根据闭合电路欧姆定律，有联立解得联立解得 http:/湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉【变式】【变式】 （2005年年黄冈中学适应性考试题）有一种特殊电池，黄冈中学适应性考试题）有一种特殊电池，其电动势约其电动势约9V，内阻约

13、为，内阻约为50，已知该电池允许通过的最大电流，已知该电池允许通过的最大电流为为50mA。为了测定这个电池的电动势和内阻，实验室备有以下。为了测定这个电池的电动势和内阻，实验室备有以下器材：器材：电压表电压表V（量程（量程15V，内阻很大），内阻很大）电阻箱电阻箱R（阻值范围（阻值范围0999.9）定值电阻定值电阻R0（作保护电阻用）（作保护电阻用）单刀单掷开关单刀单掷开关S，导线若干，导线若干（1）为使实验过程中，无论怎样调整电阻箱）为使实验过程中，无论怎样调整电阻箱R的阻值，都能保的阻值，都能保证电源的安全，在下面提供的四个电阻中，起保护作用的定值电证电源的安全，在下面提供的四个电阻中，起

14、保护作用的定值电阻阻R0应选用应选用_（填写阻值相应的字母）（填写阻值相应的字母） A2k B200 C100 D20（2）为满足（）为满足（1）中的实验要求，又要在实验中测量多组数据，）中的实验要求，又要在实验中测量多组数据，从而减小实验误差，在图甲、图乙两个备选电路中应选择图从而减小实验误差，在图甲、图乙两个备选电路中应选择图_，理由是，理由是_。http:/湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉（3）用已知量和测得量表示电动势和内电阻的公式为）用已知量和测得量表示电动势和内电阻的公式为E=_，r=_。【分析】【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律，结合实验要求可得，定值）根据闭合电路欧姆

15、定律，结合实验要求可得，定值电阻最小阻值为电阻最小阻值为 若选择若选择2k的定值电阻，的定值电阻，电路中电流过小，实验测量中偶然误差太大，故应选用电路中电流过小，实验测量中偶然误差太大，故应选用200的定的定值电阻，值电阻，B选项正确选项正确（2）若选择用乙进行实验，调节电阻箱阻值时，电压表读数变化）若选择用乙进行实验，调节电阻箱阻值时，电压表读数变化范围约为范围约为 即即7.2V8.9V，显然，其变化范围过小，显然，其变化范围过小，不便于测量多组数据，故应选择图甲。不便于测量多组数据，故应选择图甲。（3）根据闭合电路欧姆定律，当电阻箱阻值为）根据闭合电路欧姆定律，当电阻箱阻值为R1时，电压表读数时，电压表读数为为U1，则当