谈高考对物理实验能力的考查和对学生实验能力的培养措施
（一）近三年全国卷物理实验题回顾 题号 实验名称 实验类型 13年Ⅰ卷测定动摩擦因22题 数 创新应用型 卡尺读数、光电门原理、牛顿第二定律、误差 13年Ⅰ卷测量多用电表23题 内电池的电动势和*1k档的总电阻 13年Ⅱ卷探究弹性势能 22题 13年Ⅱ卷改装电表 23题 14年Ⅰ卷加速度与钩码22题 质量的关系 基础分析型 原理、读数、描迹、图像法、数据计算 图像法、描迹法、计算法 14年Ⅱ卷弹簧劲度系数23题 与长度的关系 探究型 实验原理、数据计算、描迹、 图像法、描迹法、计算法 14年Ⅱ卷伏安法测电阻 22题 15年Ⅰ卷测小车通过凹22题 桥最低点的速度 创新设计型 实验原理、向心力、读数、有效数字 基础型 原理、误差分析 直接比较法 计算法、平均值法 直接比较法 模拟法、转换法、控制变量法 1
考查要点 数据处理方法 计算法 学科思想方法 转换法 难度 中 创新应用型 原理、读数、有效数字、数据计算 计算法 转换法 高 探究型 平抛运动、机械能守恒、误差分析 迁移性 原理、数据计算 计算法、 图像法 计算法 等效替代法 转换法 高 中 迁移型 实验原理、误差分析 图像法 等效替代法 描迹法、 易 14年Ⅰ卷测量电源的电23题 动势和内阻 高 描迹法 高 易 中 15年Ⅰ卷双量程电流表23题 的改装和校准 创新应用型 原理、数据计算、电路故障 计算法、 等效法 高 15年Ⅱ卷测量物块与斜22题 面之间的动摩擦因数 15年Ⅱ卷半偏法测电压23题 实验类型 表电阻 迁移型 数据计算、实验原理 计算法、平均值法 转换法、 中 迁移型 原理、步骤、误差分析、电路连线 直接比较法 等效替代法 中 基础分析型：完成教材上的实验。 迁移性：运用学过的物理理论、实验方法和仪器进行迁移设计实验。 应用型：运用学过的物理理论、实验方法和仪器处理问题。 创新设计型：运用学过的物理理论、实验方法和仪器创造性的设计实验。 创新应用型：运用学过的物理理论、实验方法和仪器创造性的处理问题。 探究型：不知结论，通过做实验和对实验数据的处理，得出结论或求证假设是否正确。 数据处理方法 物理思想方法 直接比较法 计算法 图像法 平均值法 描迹法 直接比较法 等效替代法 控制变量法 模拟法 描迹法 转换法 放大法 （二）．通过对近三年全国卷物理实验题的分析,全国卷对物理实验注重以下几个方面的考查： 一. 注重基本仪器的使用与读数
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基本仪器的使用和操作方法考题侧重考查仪器的设计原理、操作技能和读数规则，其中要特别注意有效数字的选取。近三年实验题中主要考查的仪器是多用电表、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、常用电表等，另外在实验中还出现一些现代物理实验器材，如光敏电阻、电磁开关、热敏电阻、广电门等。题目已由单纯考查仪器的使用变得更加综合。
例如：13年Ⅰ卷22题， 游标卡尺读数；13年Ⅰ卷23题，欧姆表和电压表读数；14年Ⅰ卷23题，毫安表的读数 ；15年Ⅱ卷22题，纸带的计算。 二．注重物理思想方法的迁移与应用
将教材中的实验原理和方法进行迁移来设计实验，测量并解决其他的物理问题，能很好地考查考生思维的灵活性、发散性与应用性，这是高考实验题命题的一种思路与方法。等效替代法、描迹法、控制变量法等方法是常考查的物理方法。
例如：13年Ⅱ卷22题，探究弹簧的弹性势能，利用弹性势能和动能的相互转化，将势能的测量变成平抛初动能的测量，变成对教材中平抛运动的迁移考查。 三. 注重学生分组实验的变化与创新
伏安法测电阻、测电源的电动势与内阻、研究匀变速直线运动、探究加速度与力和质量的关系、探究动能定理等实验是教材中的学生分组实验，对这些基本实验的创新与变化的考查在高考中出现的频率很高，应引起我们的高度重视。
例如： 13年Ⅰ卷23题，利用电压表测多用电表电动势和内阻的考查，要求学生对多用电表的工作原理、电压表的工作原理有深入的理解。 四. 注重实验问题的引申与探究
对问题的引申与探究能扩大和巩固研究成果，使问题的研究向更深入发展，能很好地体现出新课程课堂探究式的学习要求。
例如：13年Ⅱ卷22题，探究弹性势能与压缩量的关系； 14年Ⅱ卷23题，探究劲度系数与长度的关系。
五. 注重实验原理的理解与分析
理解实验原理是进行实验设计、方案评估、控制条件、测量分析的前提，也是用实验手段进行分析和解决问题的关键。
例如：15年Ⅰ卷22题，通过模拟凹桥实验得出托盘秤示数与速度的关系，本题对学生关于实验原理的理解提出了很高的要求。 六. 注重实验数据的分析与处理
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能用适当的方法分析与处理实验数据，不仅是一种基本实验技能，也是灵活利用数学工具处理物理问题的一个重要表现方面，是对学生较高层次的考查。数据处理的方法一般有列表法、直接计算法、图像法、平均值法等，其中图像法由于处理数据直观、误差小、易发现错误数据和求某些物理量，已成为高考最常见的考查手段。
例如：14年Ⅰ卷23题，利用安阻法测电动势和内阻的实验，对学生从读数、描迹、求图像的斜率和截距等方面进行了考查，对学生的数据处理提出了很高的要求。 七.注重选择题中物理学发展史上的重要实验 （1）伽利略的理想斜面实验和自由落体实验 （2）伽利略的加速度实验 例如：13年Ⅰ卷14题 （3）卡文迪许扭秤和库伦扭秤实验 （4）密里根油滴实验
（5）奥斯特电生磁实验 例如：13年Ⅱ卷19题
（6）法拉第电磁感应实验 例如：14年Ⅰ卷14题，15年Ⅰ卷19题 （三）在物理实验教学中,有效提高学生的实验能力，应加强以下方面的训练： 一．加强学生对基本仪器使用能力的培养
1.特别是游标卡尺、螺旋测微器的读数规则，常用电表的有效数字，要求教师常讲常练。 2.打点计时器的使用。
3.利用光电门测速度和加速度是近几年高考中考查的一个方面，教师讲清工作原理，重视和现代技术的结合。
4.电学实验中电表和滑动变阻器的使用与误差分析是电学实验的关键。 二．加强学生实际操作训练
除了在课堂中进行理论复习和典型高考实验试题的训练指导外，学校要尽量安排开放实验室，利用课余时间，组织学生再进实验室，重新熟悉实验器材，独立完成每个实验。高考中所选实验的问题情境在教材中都能找到原型，但又不是教材中的简单重复，大都具有一定的新颖性，体现了设计性、创新性、探究性等特点，只有学生理解掌握了实验原理，熟悉实验仪器的性能特点，才可能在高考中抓住实验基础分，又能灵活应对创新实验。 三．加强学生对实验数据的分析处理能力的训练
1．对纸带的处理：要求学生切实去熟练计算，不能纸上谈兵、眼高手低。 2．对实验数据表格的分析：分析表格数据，得出实验结论，不能胡猜瞎猜。
例题：某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究，现有如下器材：（略）
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他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示。
金属丝直径D/mm 0.280 0.280 0.560 金属丝直径的二次方D/mm 0.0784 0.0784 0.3136 22编号 金属丝长度L/cm 100.00 50.00 100.00 电阻R/? 1 2 3 16.30 8.16 4.07 请你认真分析表中数据，写出电阻R与L、D间的关系式R= (比例系数用K表示)，并求出比例系数K= ?·m(结果保留两位有效数字)。
此题是探究金属丝电阻与金属丝直径、长度的关系，很多学生根本就没有分析表格的数据，直接利用电阻定律写出错误的关系式R?KL，教学中应加强这方面的训练。 214?D3．利用图像进行分析：从描点、连线、取点求斜率和截距、写原理方程和变式方程等方面切实抓好落实和训练。
四．重视以基础实验为主干进行拓展训练、重视实验的归纳与总结
对于教材上的实验，在复习中要认真体会实验原理和设计意图，要着重去思考这些实验有哪些可以拓展延伸的地方，不能满足于“知其然”，而必须“知其所以然”，并能融会贯通。比如： 1．利用纸带和牛顿第二定律实验装置串联力学实验：该装置可以验证机械能守恒定律、探究动能定理、测定动摩擦因数、测量重力加速度、测小车的功率等，并从实验原理中总结归纳每个实验对平衡摩擦力的要求、对小车质量和钩码质量的要求有何不同等问题，让学生真正明白不同的实验原理对于实验器材的要求为何不同。
2．归纳测电源电动势和内阻实验：可以利用电流表和电压表测量、利用电流表和电阻箱测量、利用电压表和电阻箱测量、利用两只电压表测量、利用两只电流表测量等。
3．利用伏安法测电阻实验串联电学实验:测小灯泡的伏安特性曲线、测电阻率、测定值电阻的阻值、测电流表和电压表的内阻等，并总结归纳方法：伏安法、安安法、伏伏法、伏阻法、安阻法、半偏法、等效法、直接用欧姆表测量法等方法。 五．重视学生对实验的思想方法及原理的深刻理解和熟练掌握
只有正确掌握和理解实验原理和方法，才能灵活设计实验、处理实验数据、分析误差等。
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例题：用如图所示的装置测量物块A与水平桌面间的动摩擦因数。将物块A置于水平桌面上，用轻绳绕过轻质定滑轮与物块B相连，不计绳子质量、不计绳与滑轮间的摩擦力、不计空气阻力。实验时将连接A的细绳调节至与桌面平行，按压住物块A使B物块自然悬垂，系统稳定后用米尺测出此时物块B距离地面的高度h，然后由静止释放A，B物块拉动A运动，B落地后即可停止，物块A继续在桌面上滑行一段距离后停在桌面上。为测
出物块A与水平桌面间的动摩擦因数，除米尺外还需要的测量仪器是 ，所测动摩擦因数的表达式为________，式中各符号的意义是 。 此题很多学生无处下手，得分很低，是因为学生不明白实验原理，急于求成，盲目乱写。应该根据实验过程写出正确的原理方程，再变形求?的表达式，再根据表达式选取测量仪器，教学中加强学生对于实验原理方程的理解和训练。 六．重视设计实验方法的培养
特别是电学实验的简单设计。电学实验变换无穷，教师要从实验原理的理解、实验器材的选取、实验步骤的安排、实验电路的连接、简单实验的设计等方面做好指导与拓展训练。 七．重视学生对误差分析能力的培养
分析误差能力指能根据实验原理找到实验中可能存在的系统误差和消除系统误差的方法，会用多次测量求平均值的方法减小偶然误差。学会分析误差的来源，尽量减小误差是做好实验的关键，也是学生以后进行科学研究所必须具备的一种素养。特别是加强电学实验中对电表内阻带来的系统误差的分析与训练。
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