从近几年高考物理实验题谈几点想法(无为中学杨晓华)

从近几年高考物理实验题的特点谈几点想法

无为中学 杨晓华

高考实验题一直是学生丢分一大重灾区，在我校的历次模拟考试中，15分的实验题大多数学生只能得3分左右。本文意图结合考试大纲中对实验考查的标要求，通过对若干近几年全国高考物理卷实验题特点及考查方式的分析，谈谈个人对物理实验教学和高三物理实验复习的一点粗浅看法。 《考试大纲》关于物理学科要考查的“实验能力”是这样叙述的：能独立完成“考试内容与要求”中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制定解决问题的方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器处理问题，包括简单的设计性实验。

实验能力的要求主要体现在两个方面：

一是对“考试内容与要求”中所列出的实验，必须独立地、认真地、带有研究性的做过。这是因为自己认真做实验与看别人做实验和听别人讲实验所得到的感受和经验是不同的。尽管全国统一考试的高考只能以笔试方式考查学生的实验能力，但物理高考中的实验试题非常注意尽可能区分哪些考生认真做过实验，哪些考生没有认真做过这些实验。

二是能灵活地运用学过的理论、实验方法、仪器去处理、分析、研究某些未做过的实验，包括设计某些比较简单的实验。

一、近几年的几道高考实验题对基本能力的考查大多集中在第22题。

（2012年新课标卷I ）22．

某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a ）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b ）所示。图（a ）所示读数为_________mm ，图（b ）所示读数为_________mm ，所测金属板的厚度为_________mm 。

本题考查学生基本的读数能力，没有做过读数实验的同学即使知道读数方法，其印象也不深，更不知道有效数字的意义。根据平时的教学经验，游标卡尺的读数是学生最容易出错的，在复习的过程中要特别重视。

（2013年新课标卷I ）22．

图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：①用天平测量0 图(a) 10

5

45 0 图(b) 5 45 40 35 30

物块和遮光片的总质量M.重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，用米尺测最两光电门之间的距离s；

②调整轻滑轮，使细线水平:

③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△t A和△t B,求出加速度a；

④多次重复步骤③，求a的平均a；

⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。

回答下列为题：

（1）测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示

如图（b）所示。其读数为cm

（2）物块的加速度a可用d、s、△t A,和△t B,表示为a

（3）动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度g表示为μ=

（4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于（填“偶然误差”或“系统误差”）本题将“验证牛顿定律”实验的基础上进行了创新，测动摩擦因数，要求学生具备一定的知识迁移能力，同时考查游标卡尺的读数，瞬时速度的物理意义－即测瞬时速度的实验原理。

（2014年课标卷I）22．

某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示。实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题：

(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成___________(填“线性”或“非线性”)关系。

(2)由图(b)可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是_____________________。

(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_______________，钩码的质量应满足的条件是_____________________。

本题重点考查“验证牛顿定律”实验的原理，误差分析，同时要求学生能够用物理语言从实验的角度言简意骇的回答。不认真做实验的同学，是欠缺这种表达能力的。

（2015年课标卷I）22．

某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m ）。

完成下列填空：

（1） 将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a ）所示，托盘秤的示数为1.00kg ；

（2） 将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b ）所示，该示数为_____kg ；

（3） 将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最

大示数为m ；多次从同一位置释放小车，记录各次的m 值如下表所示：

序号

1 2 3 4 5 m （kg ） 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90

（4） 速度大小为_______m/s 。（重力加速度大小取9.80m/s 2 ，计算结果保留2位有效数字）

本题是个创新的实验，要求学生能够从做过的实验中悟出某些共性的东西，用它们来解决没有做过的实验中的某些问题。

（2016年课标卷I ）22．

某同学用图（a ）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz 、30Hz 和40Hz ，打出纸带的一部分如图（b ）所示。

该同学在实验中没有记录交流电的频率f ，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。

（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f 和图（b ）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B 点时，重物下落的速度大小为_________，打出C 点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________．

（2）已测得1s =8.89cm ，2s =9.50cm ，3s =10.10cm ；当地重力加速度大小为9.80m/2s ，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f 为________Hz 。

本题是将“研究匀变速直线运动”实验创新，利用落体运动考查了学生的数据处理能力和知识的迁移能力。

二、近几年的几道高考实验题能力的综合考查大多集中在第23题。

（2013年课标卷I ）23.（8分）

某学生实验小组利用图(a )所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk ”

挡内部电路的总电阻。使用的器材有： 多用 电表

2 1

黑

红