2008年江苏高考物理实验.doc

南京市高三物理复习资料 物理实验啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊实验原理分析,数据的处理方法,实验误差分析用测电动势与内阻的原理,并通过全电路欧姆定律研究问题上海卷测电阻用电路的基本规律分析其实验原理,得出结论并作出相应判断.啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊2008年江苏高考物理实验啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊2008年江苏高考物理实验分析与复习策略金陵中学 徐锐一、从08江苏省物理考试说明看物理实验试题的考查(一)2008年与2007年考试说明内容方面对实验能力要求的变化07年实验能力要求08年实验能力要求有独立完成考试大纲“知识内容表”中所列的实验，明确实验目的，理解实验原理，掌握基本的实验方法。能根据实际要求，控制实验条件，使用实验仪器，进行实验操作，观察、记录、处理实验数据，得出实验结论。能灵活地运用已学过的物理理论、实际方法，使用基本的实验仪器，自行设计和完成简单的实验，并对实验现象和结果进行物理判断或作出物理解释。能独立完成“知识内容表”中注明“实验、探究”的内容，明确实验目的，理解实验原理和方法，控制实验条件。会使用实验仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行一定的分析与评价。能在实验过程中，发现问题，提出问题，并制定解决方案。能运用已学过的物理理论、实验方法、实验仪器支解决问题，包括简单的设计性实验。(二)2008年与2007年考试说明内容方面对实验部分内容的变化07年物理实验内容08年的实验内容1、长度的测量1、速度随时间的变化规律(必修1)2、研究匀变速直线运动2、力的合成和分解 力的平行四边形定则(必修1)3、探究弹力和弹簧伸长的关系3、加速度与物体质量、物体受力的关系(必修1)4、验证力的平行四边形定则4、恒力做功与物体动能变化的关系(必修2)5、验证动量守恒定律5、验证机械能守恒定律(必修2)6、研究平抛物体的运动6、决定导体电阻的因素(选修3-1)7、验证机械能守恒定律7、测量电源的电动势和内电阻(选修3-1)8、用单摆测定重力加速度8、用油膜法估测分子的大小(选修3-3)9、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）9、单摆的周期与摆长的关系(选修3-4)10、描绘小电珠的伏安特性曲线10、测定玻璃的折射率(选修3-4)11、把电流表改装为电压表11、验证动量守恒定律(选修3-5)12、测定电池的电动势和内电阻13、用多用电表探索黑箱内的电学元件14、练习使用示波器15、传感器的简单应用16、测定玻璃的折射率删除的物理实验1、长度的测量2、探究弹力和弹簧伸长的关系3、研究平抛物体的运动4、把电流表改装为电压表5、用多用电表探索黑箱内的电学元件6、练习使用示波器7、传感器的简单应用新增物理实验1、加速度与物体质量、物体受力的关系2、恒力做功与物体动能变化的关系实验表述与实验目的的修改07年物理实验08年物理实验1、研究匀变速直线运动1、探究速度随时间的变化规律2、用单摆测定重力加速度2、探究单摆的周期与摆长的关系3、测定金属的电阻率3、探究决定导体电阻的因素(三)2008年与2007年考试说明内实验器材与实验误差没有变化07年物理实验器材08年物理实验器材刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器（或电磁打点计时器）、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、温度计。刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、点火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，温度计（选修3-3）等。说明：没有变化07年物理实验误差与有效数字08年物理实验误差与有效数字认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差，知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差，能在某些实验中分析误差的主要来源，不要求计算误差。知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果，间接测量的有效数字运算不作要求。认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果，间接测量的有效数字运算不作要求。说明：没有变化(四)、2008年与2007年考试说明对实验考试形式与比例的变化07年试卷形式与比例08年试卷形式与比例填空题（对部分物理实验内容）简答题用于考查实验和选考内容实验（包含在以上各部分内容中）约13%。实验（包含在以上各部分内容中）：15%左右今年与往年不同，实验考查内容与相应知识考查内容融为一起，在必考模块中，一共列出了7个考查实验，在选考模块中共列出4个考查的实验。 但问题随之而来。明确考查的实验个数减少，这样做是削弱了实验的地位吗？考查的重点突出了，删去的实验是否重要？高考考试说明与平时新课程的教学要求矛盾吗？仔细揣摩，前思后想，本人提出如下看法。（1）考试说明中精简实验，突出了复习的重点，只构成高三复习教学建议，可以影响新课程的新课教学，但不应是新课程教学的指导手册。2008年重点考查的实验是明确的，应当是2008年的备考重点，既不是对删去2007年所列实验的否定，也不应去展望2009年也会列出这几个实验。变化是当今的特征。（2）基于第（1）点，这并非削弱实验教学的地位，反而在动态中指引新课程教学的健康发展。高一、高二的新课程教学更应加大分组实验的教学力度，不能对今年说明中未列的实验采用消极的态度。其实，在实验器材日益丰富的今天，分组实验和课堂演示或随堂实验已经无明显区分的界限，从学生实践能力的形成出发，要尽可能多地让学生在课后做，或课后到实验室做。实验室应当是更为开放、选择性更为灵活的、器材更为现代化的，只有这样才能达到“能在实验过程中，发现问题、提出问题，并制定解决方案”的能力。（3）高考重点实验重点复习。实验条目后冠以“（实验、探究）”，说明这些实验具备更多的能力要求或可以考查的途径。考试说明应当是复习教学的指导性依据，将重点实验重新回顾，有必要开放实验室让学生动手做一做，只有在做的背景下，学生的感受才深刻，实验器材的功能才能熟悉，才“能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去解决问题”，才能进行“简单的设计”。（4）所列实验与传统的实验器材不一定一一对应。在研究方式趋于开放的学习情境中，在测量器材不断更新的时代，实验器材不再局限于传统的学生实验器材或演示器材，实验的复习教学应关注DIS数字实验系统给中学实验带来的显著变化。这应当是江苏省作为教育大省向教育强省过渡的信号。（5）关注演示实验的教学功能。新课程教学中最大的变化是教和学的方式都发生了显著的变化，物理以“观察和实验为基础”，很多生动的课堂教学都有生动或耐人寻味的实验情境。而且，新的教材中提供的很多新鲜的实验素材也会给命题者带来契机，命题者会在“会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行一定的分析和评价”的指导下寻找命题的着落点。(6)近年来，对实验技能和方法的考查更加突出，要求对实验原理有着更高层次的领悟才能正确迁移和运用。对利用图象和数学方法来分析实验问题也有很强的倾向性。但都不能完整地看出考生的主观分析的思想痕迹。而利用简答题的形式考查物理实验，给学生作答的空间延长，主观意识、实践层面便于体现，学生纯粹从实验原理的角度完成实验的解答已经成为昨日黄花，而建立在操作层面上的实验题应多加关注。(7)实验考核比例约15左右，“稳中求变、逐渐过渡”。说明江苏省高考对于实验的考查的力度在逐渐加大。2005年实验题分值从20分提高至22分，2006年又提高到23分， 2007年22分（不含选择题），2008年将约占总分15，在20分左右，总体上实验考查的比例趋于稳定。二、分析全国07各地高考展望江苏08实验考查趋向（一）实验基础知识和基本仪器07年份及考卷考点内容备注天津理综卷游标卡尺的读数上海卷示波器的使用天津理综卷示波器的使用广东卷欧姆表的使用、读数、螺旋测微器的读数（二）力学实验07年份及考卷考点内容考查知识与能力备注天津卷研究匀变速直线运动数据处理与原实验相近江苏卷研究牛顿第二定律分析原理、误差，并根据实验结果研究问题大纲中没有列出的实验海南卷研究牛顿第二定律分析原理、误差大纲中没有列出的实验广东卷研究匀变速直线运动数据处理、并通过运动研究力在原基础上提升上海卷研究平抛运动分析原理、数据，得出结论用所学规律研究问题上海卷研究变速直线运动从图象、获取信息，分析物体运动用所学规律研究问题四川卷研究平抛运动基本仪器的选择，实验过程分析与判断原实验全国卷II用单摆测定重力加速度实验过程中的误差分析原实验北京卷研究变速直线运动选择器材、测量数据、数据处理、得出结论在实验的处理方法有创新全国卷I验证动量守恒分析过程，得出结论、作出判断一般弹性碰撞（三）电学实验07年份及考卷考点内容题型备注全国卷II半偏法测电流表的内阻仪器选择、误差分析原实验山东卷伏安法测电阻仪器选择、电路设计、实物图连接、实验方法和结论原有实验原理进行简单设计四川卷测电阻电动势与电阻实验原理分析、数据的处理方法、实验误差分析用测电动势与内阻的原理，并通过全电路欧姆定律研究问题上海卷测电阻用电路的基本规律分析其实验原理，得出结论并作出相应判断大纲中没有列出的实验上海卷研究电源输出功率运用电路的基本规律，分析实验原理，并作出相应的判断大纲中没有列出的实验广东卷测电阻根据要求选择电路，并用多用电表进行电路故障分析有创新江苏卷描绘电学元件的伏安特性曲线仪器的选择、电路分析，数据分析与处理，结论的分析与评估与小灯泡伏安特性类比重庆描绘小灯泡的伏安特性曲线分析电路故障电路分析海南测电阻根据全电路欧姆定律，分析实验原理，得出实验结果用所学过的知识解决问题宁夏测电源电动势与内阻改装电压表，再用伏安法测电源电动势与内阻，实物图连接。比原实验多个电表改装(四)实验命题趋势分析1考情分析通过以上对07年全国各地区的试卷分析可以看出，高考实验的考点主要有：常用的基本物理实验仪器、物理分组实验、设计性实验、探究性实验。考查中要求学生具有独立完成实验的能力，包括理解实验原理、实验目的及要求，了解材料、用具，掌握实验方法步骤，会控制实验条件和使用实验仪器，会观察、分析和解释实验中产生的现象、数据，并得出合理的实验结论，会分析实验误差。要求学生能根据要求灵活运用已学过的物理知识、实验方法(科学研究方法)和常用实验仪器，能理解实验原理、处理实验数据、评估实验结论，分析实验误差，并能设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。2基本实验类型分析07年的高考，实验能力要求的逐渐提高，直接考查考试大纲中明确要求学生独立完成的原实验很少。随物理新课程的实施，创新实验题(非原学生的分组实验)在近年来高考题中频繁出现，创新实验可分为迁移类实验、应用型实验、设计型实验、“研究性学习”类实验等类型。1迁移类实验(如07江苏第12题)：这类实验题具有如下特点：它们基本上都不是课本上现成的实验，但其原理、方法以及所要求的知识均是学生所学过的，即用“学过的实验方法”、“用过的仪器”进行新的实验，以考查其基本实验能力和理解、推理、迁移的能力。(如07江苏第12题)2应用型实验(如07重庆17题第2小题)：这类实验题具有如下特点：它们基本上以生活、生产和现代科技中的某一实际问题为背景立意命题，且多以信息题的形式出现，要求学生能够从题给的文字、图表中捕获有效信息，运用所学的基础知识来解答。3设计型实验(07广东卷第13题第5小题)：这类实验一般要求学生根据题目提出的目的、要求和给出的器材，设计出实验方案。要求深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，具有较强的创新能力。能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，进而设计出实验方案。4“研究性学习”类实验(07上海卷第16题)：这类实验题具有如下特点：以学生在开展研究性学习的活动中所遇到的问题为背景命题，要求学生根据题给条件设计某些实验方案，或给出一些仪器（或实验步骤）来求解某个物理量，或对某些设计出的实验，分析其实验数据得到规律，并对可能产生的误差进行分析。如果试题是要求设计方案，其答案往往具有开放性，侧重考查学生的发散思维能力和创新能力。如果试题是对某些设计出的实验进行数据和误差分析，则要求学生具有扎实的基础知识和实验能力。3考向走势通过对高考实验试题的分析，结合08江苏考试说明，今年的物理实验要注重下列几个问题：(1)仪器的使用是实验考核的基础内容。对“说明”中列出的仪器，要了解其基本原理、使用方法、注意事项。在“说明”中“知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果”，因此，要能正确读出直接测量仪器的读数。(2)“说明”中要求独立完成的实验仍是考查的重点。近年来，高考实验题虽然跳出了课本分组实验的范围，但原实验的考查仍时常会出现，很多试题只是在原实验的基础上增加一些考查内容，但基本原理与方法没有改变。(3)设计性实验是考查的热点。设计型实验类试题对考生的要求较高，要求考生能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，能深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，还要具有较强的创新能力。(4)探究性实验是新课程背景下最值得关注的题型。在08江苏高考“说明”中，很多学生分组实验原本是“验证性”实验而改成了“探究性”实验，其目的是改变学生的学习方法，注重科学探究过程与科学探究方法。因此，08年江苏高考应该会重视科学探究方法的考查。三、例谈08高考实验复习策略虽然在高考实验题中，出现学生做过的原实验题不多，但所有类型的实验有共同的特点，所用实验的器材均是“说明”中要求掌握的，所有实验均是用所学过的物理知识通过“说明”要求实验的基本方法去解决问题。由此可见，在高考实验复习中，仍然以“说明”中要求的掌握的仪器与实验为中心，会正确使用仪器，会正确读数，了解每个实验的目的、原理、方法、误差。并做适当的迁移练习。(一)测量仪器的使用与读数规则基本仪器在08“说明”已明确列出，但有几个困惑的问题：示波器的使用要不要掌握？基本仪器的读数如何统一？电压表与电流表在使用的选择？天平的使用与读数要不要复习？DIS数字传感器与光电门等仪器要不要掌握？滑线变阻器的选择是学生的难点等问题。1示波器的使用在08“说明”中基本仪器列出了13个，与07年考试大纲相同，唯一不同的加一个“等”字。在07年考试大纲的“内容与要求”对示波器的要求与说明中“了解示波管的构造和基本原理，知道示波管、示波器的应用”，而在08“说明”对示波器的要求与说明中“示波器的工作原理不作要求”。07年“全国I卷”与“上海卷”均考到了示波器的使用。所以，笔者认为示波器的使用仍然属于高考要求之内，只是对示波器的工作原理不作要求。2基本仪器的读数从市教研室组织的高三物理期末统测反馈情况来看，对基本仪器的读数，很多教师与学生存在困惑，从误差理论来看，直接测量的读数的确是一个复杂的问题。如电表，严格来讲，电表的读数由两个因数决定，一是电表的最小刻度，二是电表的级数。正确读数应该按照最小刻度的十分之一估读，即：仪表的读数=精确数+最小刻度估读的十分数(十分之几)而最后的测量结果表达，而要受到仪器的误差级别的限制，不同仪器误差的级别不同，一般仪器误差的大小共分为七个等级，即0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0。根据仪表的级数可以确定电表的测量误差。中学实验所用的电表大多数在2.5级。2.5级的电表表明其相对额定误差为2.5%。它们之间的关系可表示如下： 仪器误差量程仪表等级%例如：如图1所示，用量程为15伏的伏特表测量时，若表的等级为2.5 级，读数结果应如何表示？图1解析：从电压表上的读数应该是：U=7+0.5=7.35V而根据电表的误差级数，V(取一位有效数字)所以，测量值的表达为，U=3.4V从上面的例子来看，这种电表十分之一估读没有必要，只要求五分之一估读就可以了。综上所述，在直接测量中读出的测量值的有效数字的最后一位要与读数误差所在的一位取齐，因而测量仪器读数规则为：测量误差出现在哪一位，读数就应相应读到哪一位。在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置。对于常用的仪器可按下述方法读数：在直接测量中读出的测量值的有效数字的最后一位要与读数误差所在的一位取齐，因而测量仪器读数规则为：测量误差出现在哪一位，读数就应相应读到哪一位。在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置。对于常用的仪器可按下述方法读数：最小分度是1的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读。如最小刻度是1mm的刻度尺，测量误差出现在毫米的十分位上，估读到十分之几毫米。图3图2例如：图2电压的最小刻度为0.1V，所以应该十分之一估读。指针指在0.7与0.8之间，读者认为在它们十分之四处，所以估计为0.04，读数为0.74V，最后一位为不可靠数据。图3电压的的读数为1.00V，虽然正对着1，因此表可以读到小数点后二位，此因用此表测量的数据在小数点后均保留两位。最小分度是2或5的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估读。如学生用的电流表0.6A量程，最小分度为0.02A，误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位，估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的估读，以安培为单位读数时，百分位上的数字可能为0、1、29；学生用的电压表为15V量程，最小分度为0.5V，测量误差出现在伏特的十分位上，只估读到伏特的十分位，估读五分之几小格，以伏特为单位读数时，十分位上的数字可能为0、1、29。例如：图4电流表的最小刻度为0.02A，所以按二分之一估读，因此可以认为在0.14与0.16之间，所以读数为0.15A。图5电压表的最小刻度为0.5V，按五分之一估读，指针可以认为在3.5到4.0间的五分之二，所以读数为3.7V。图5图4图6下列仪器在最小分度间不进行估读：游标卡尺只要求读数是游标最小分度值的整数倍；机械秒表和指针式电子秒表在最小分度间不进行估读；欧姆表的刻度因不均匀，一般不要求估读，指针靠近哪条刻度线，就读哪条刻线的数值。 图7例1：用10分度的游标卡尺测量一个物体的长度(如图6所示)，首先读出游尺上的零所对应主尺上的精确读数1.2cm，再通过主尺上的刻度线与游尺上对齐的该度读数小数点后的第二位0.03cm，则该物体的长度为1.23cm，这里没有估计值。例2：如图7所示是机械秒表，秒针0.1s跳动一次，转一圈为30s，秒针转一圈，分针动一格，所以如图7的读数为96.4s，没有估读。3电表的选择电表的选择在实验考查中频频出现，主要是考虑电表的量程，在复习过程中，一般要求测量值不于小电表量程的三分之一，不大于电表量程。有时量程不够，会通过电表的改装原理用电阻箱或给定的定值电阻将电表的量程扩大。但在复习中有这样的问题，测量值在三分之一以下是否一定不可行？电表的量程是否一定要大于电路中的最大电学量？就此问题，我们从几个具体的试题进行分析。图8例如：(东南大学07自主招生第7题)用伏安法测定一电阻器的电阻，阻值约为5，提供的器材有：电压表：代号V，量程3V，内阻15k；电流表：代号A1，量程3A，内阻0.2；电流表：代号A2，量程300mA，内阻1；变阻器：代号R1，11000，额定电流0.3A；变阻器：代号R2，150，额定电流1A；电池组：代号E，电动势3V，内阻0.3；开关，代号K，以及导线若干。为了精确测定该电阻器(代号Rx)的电阻，要求测出一组包括0在内的电压和电流数据，为了实验能正常进行，并尽量减小测量误差，而且要求滑动变阻器使于调节，则电流表应选用_(填代号，下同)，变阻器应选用_。该题用的是分压电路，则待测电阻上的电压最大可以调节到3V，及电阻上的最大电流可能达到0.6A，电流表如何选择A1，最大电流只能偏转五分之一，而选用A2电流表，电阻中的最大电流将超出电流表的量程，这里出现了矛盾。根据题目的要求“为了精确测定该电阻器(代号Rx)的电阻，要求测出一组包括0在内的电压和电流数据，为了实验能正常进行，并尽量减小测量误差”，只有控制滑线变阻器，使得待测电阻上的电流不超过300mA进行实验，所以电流表选择A2。图9例如： (2006年北京卷) 某同学用图9所示电路，测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。 除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择: 电流表：A1 :(量程100 mA，内阻约2)； A2 :(量程0.6 A，内阻约0.3)； 电压表：V1 (量程5 V，内阻约5k)； V2 (量程15 V，内阻约15k)；滑动变阻器：R1 (阻值范围010)；R2 (阻值范围02k )；电源：E1(电动势为1.5 V，内阻为0.2 )； E2(电动势为4 V，内阻约为0.04 )；为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，电压表_,滑动变阻器_，电源_.(填器材的符号)此实验的电流表是选A2而不选择A1，如何选择A1虽然对测量值的精度会高于A2，但该实验并不是测电阻，而是要绘制小灯泡的伏安特性曲线，为了能反映小灯泡在不同电压下电流与电压的关系，所以电压必须要从0到3.8V之间，用A1绘制出的伏安特性曲线的变化范围就比较小。从两个例题可以看出，电表的选择应该根据实验的要求，不能机械地规定出框框条条让学生死记硬背，同时也告诉学生，只是在大多数情况下，测量的电学量不小于量程的三分之一，最大电学量不超过电表的量程。4滑线变阻器滑线变阻器在电学实验中是一个重要的实验器材，它可以改电路中的电流与电压。由滑线变阻器可以组成两种电路，即分压电路与限流电路。对滑线变阻器在实验中应该注意下列几个问题： 两种电路的连接，分压如图10(a)所示，限流电路如图10(b)所示。图(a)图(b)图10滑线变阻器最大电流的计算，图(a)电路中当滑线变阻器滑动头滑至最左边时通过电路R0的电流为滑线变阻器的最大电流；图(b)电路中，当滑线变阻器的滑动头滑至最右边时，流过电路R0的电流与通过滑线变阻器的电流之和为滑线变阻器的最大电流(此问题学生难易理解)。图11例：(07江苏卷的第12题)要描绘某电学元件（最大电流不超过6m，最大电压不超过7）的伏安特性曲线，设计电路如图11所示，图中定值电阻R为1K，用于限流；电流表量程为10m，内阻约为；电压表（未画出）量程为10，内阻约为10K；电源电动势为12，内阻不计。（）实验时有两个滑动变阻器可供选择：a、阻值到200，额定电流0.3b、阻值到20，额定电流0.5A本实验应选的滑动变阻器是_（填“a”或“b”） （）正确接线后，测得数据如下表U（）.003.006.006.166.286.326.366.386.396.40I（m）0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50解析：将滑线变阻器滑至最右端，如用0-200，额定电流0.3的变阻器，流过滑线变阻器的电流I=A，根据表格，MN中的最大电流为0.055A，两电流加起来仍然小于0.3A，所以(a)电阻能用。如果用阻值到20，额定电流0.5A流过滑线变阻器的电流I=A，不计算MN中的电流也大于了0.5A，所以不可选。电路的选择，首先应该了解实验的目的，如测电阻，用滑线变阻器来改变测量电阻两端的电压，其目的是在不同电压下多次测量，为了减小测量中的偶然误差。因此，电压的变化不一定要从零开始，只要电压有明显的变化就可以。如果是研究某元件的伏安特性曲线，一般要从零电压开始，它的电压变化范围较大(如果滑线变阻器的阻值比研究元件的电阻大得多，也可以用限流电路)。在两种电路中，分压电路的电压变化范围总是从零到电源电压间变化，而限流电路的下限电压由测量电阻与滑线变阻器的阻值而定。因此，在选择电路时，一般在用限流电路不能满足实验要求就要分压电路。滑线变阻器的选择，一般从三个方面考虑。一是根据实验的要求，即电压变化的范围要求；二是要考虑电路中的最大电流不能大于滑线变阻器的额定电流；三是考虑实验过程中的可操作性，即便于操作。图12例：如图12所示，电阻R=20，电压U=6V。如果要求R2的电压变化在1-6V之间，下列有四只最大阻值分别为R1=4、R2=40、R3=400、R4=4000滑动变阻器，应该选择_滑线变阻器。 解析：其中R1、R2电压变化范围不能满足实验要求，而R4虽然在电压变化范围上能满足实验要求，但由于阻值太大，不方便于操作。所以选择R3作为限流电阻。注意滑线变阻器在电路中的连接，在连接过程中，学生主要问题是未能搞清实物图与电学符号之间的对应关系。5在“说明”中没有要求的仪器在“说明”中没有提出的仪器，如光电门、传感器等，这些仪器没有在“说明”中明确要求，但不等于在题试中不能出现。如果出现这些仪器，一般不会要求学生去正确使用与原理，通常作为题目的背景。如果要求了解其原理，题干中一定为祥细说明。(二)例说“说明”中列出的实验复习高考中的实验题是学生的难点，平时复习的时间较长，得分率仍然偏低，效果不佳。其主要原因是长期的应试教育，学生对科学知识的被动接受，不能积极主动地将所学知识去解释生活现象，分析、解决实际问题。平时对物理实验极不重视，对实验目的与原理总是死记硬背，不求理解。对实验中的科学方法不能主动探讨，而是被动吸取。所以实验的情景、实验过程中的问题略有变化，就无所适从。而在高考复习过程中，又不可能花大量的时间重新去做每一个实验，教师如何去帮助学生对每一个实验的目的、原理、方法、误差形成一个框架结构，提高实验能力，这是我们高考复习中的难点。在复习过程中，最好不要从目的、器材、原理、步骤、数据处理、误差分析等条条框框复习，这样不能激发学生的学习热情、学习兴趣与学习的主动性，应该在一个实际问题的背景下，提出问题，师生互动，多问一些为什么。教师在备课时，还要能充分了解学生所存在的问题，能对症下药，这样才能起到事半功倍的效果。下面列举几个事例，谈高考实验的复习。例1探究变速直线运原理、方法、误差的计算图13情景：如图13所示，一个物体沿斜面下滑。提出问题：物体做什么运动？学生：匀加速直线运动。教师：请你首先告诉我什么是匀变速直线运动？学生：在相等时间内速度增量相等的直线运动。教师：你凭什么说刚才的运动是匀加速直线运动？学生：教师：如何研究刚才的运动是否为匀速直线运动？学生：通过实验。教师：你实验怎么做，测什么，依据是什么？学生：用打点计时器，通过打出的纸带，研究位移的增量是否相同，如果相同，说明是匀加速直线运动。学生因做过实验，他们知道是用打点计时器，但很多同学并没有真正理解打点计时器研究运动的原理。教师：下面请同学思考一个问题，匀加速直线运动在相等时间内速度增加量相等，相等时间内发生的位移越来越大，请问相等时间内位移增加量相同吗？学生(相当一部分学生)：不同。这问题看起来是多余的，学生前面已经讲出了打点计时器研究匀变速直线运动的原理。笔者在教学实践中，发现大多数学生认为不等。这说明了什么，说明很多学生对打点计时器研究物体运动的真正原理并没有掌握，只是训练多了，记住了，习惯了，迁移能力自然就差了。通过该问题，再帮助学生从匀变速直线运动规律去研究相等时间内位移的变化规律，使他们真正理解意义，再用此规律研究实际运动。这样才能真正理解该实验的原理。教师：如图14是小车沿斜面下滑通过打点计时器打出的纸带，在相邻读数点间还有四个点没有画出。图14(1) 是匀加速直线运动吗？(2) 能求出1到5计数点的瞬时速度吗？(3) 能否求得加速度？如何减小误差？有几种方法求得加速度？评析过程： (1)位移的增量严格并不相等，是由于在测量过程上，最后一位是估读，而且相对误差比较小，所以可以认为相等，即为匀加速直线运动。(2)求任一点的瞬时速度是用的中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度的原理，其实可以师生互动，帮助学生主自建构。教师：变速直线运动某时刻的瞬时速度如何求？与极短时间内的平均速度是什么关系？学生：可以认为是相等的。教师：上述的运动0.1s的时间有否看为是极短时间？学生：可以。教师：那么2点的瞬时速度能否近似等于1-2间的平均速度。学生：可以。教师：根据该实际运动，2点的瞬时速度与1-2的平均速度、2-3平均速度的大小关系？学生：因是加速运动，所以2点速度大小1-2的平均速度，小于2-3的平均速度。教师：为了减小误差，2点的瞬时速度应该用那段时间的平均速度比较好？学生：用1-3时间段。教师：如果是匀变速直线运动，能否证明2点的瞬时速度严格等于1-3的平均速度？学生：(通过匀变速直线运动规律进行证明)教师：如果是变加速直线运动，中间时刻的瞬时速度也近似等于这段时间的平均速度，但一定要注意，时间要短!(4) 求加速度有几种方法，(5) 并要注意如何减小误差。用求加速度：教师：根据可以求加速度，对本题中的T为多少？学生：T=0.025=0.1s，5为相邻读数点间的间格数。教师：通过用求小车全过程的加速度？(s1、s2、s3分别为0-1、1-2、2-3的距离)学生：不可以，因为所有位移增量存在误差，并不相等。教师：对，那将所有的位移增量进行平均，求得位移增量的平均值，再用求整个过程的平均加速度。这种方法正确吗？教师：引导学生用字母进行运算。教师：上述方法能减小误差吗？教师：如果在6个距离中，如果就是第一个与最后一个偏差较大，这将带来的误差更大。教师：因此，为了能用到每一个数据，用逐差法求加速度。即：、，要提醒学生注意上述运算的两个问题：一是式中分母的3与式中分母3的区别。前者是()=3的，后者是0-3或3-6的时间为3T。二是式说明所谓的逐差法求平均加速度，就是将纸带分成相等时间的两份求加速度。拓展，如果只有6个数点，5个等时间间格，删去位移较小的一段，因较小距离在测量时测量的相对误差较大，取4段分成等时间的两份进行计算。用速度-时间图象求加速度，即求得各中间时刻的瞬时速度，然后画速度-时间图象，通过直线的斜率求加速度，这也是平均。例：有位同学求出上述运动小车在各点的速度，数据列表如下，请你根据表格中的数据，求物体的加速度。计数点12345速度(cm/s)19.529.3543.2549.659.65图15物体的平均加速度cm/s2=1.02m/s2图15 由同学自己作图，在画直线时，对3点的速度产生质疑，从而体会用图象求平均值的优点可以剔除错误点。用相等时间内的位移速度-时间图象作图求加速度。例：有同学作出两邻间的位移-时间的图象(如图16所示)，该图象的斜率是等于多少？是物体的加速度吗？为什么？第n间格123456平均速度vn(cm/s)14.524.534.244.754.564.8图16v-t图象的斜率：cm/s2=1.00m/s2求得的斜率与加速度相等，其实平均速度的增量就是速度的增量。所以用此方法也可以求加速度。同样还可以用0-1的平均速度，0-2的平均速度与时间作图，斜率也是平均加速度。以上就是对探究变速直线运动实验的复习，这里主要突出判断物体做匀变速直线运动的依据与方法，如何求瞬时速度与各种方法求加速度，如何通过计算减小误差。教师要启发学生思考，引起学生的回忆，对任何原理进行追根溯源，自我构建，使得学生对实验的原理、方法能真正理解并能灵活地迁移应用。为了巩固，应编写相应的课外练习。例2测定电源电动势与内阻误差的分析图24图25该实验原理是通过全电路欧姆定律，即，通过测定电源的路端电压与电源电流，运用U-I图象求电源电动势与内阻。而式中的U与I应该是电源两端的电压与电源中的电流，但在实际电路中电压与电流不可能同时为电源的。如图24连接，电压是电源的，而电流小于电源电流；在图25电路中，电流是电源的，而电压小于电源两端的电压。这就带来了测量中的误差。这两种连接电路所测得的电源电动势与内阻的值比电源实际是大还是小，分析方法对学生来讲是难点。分析方法一：用图象法。假设电压表是理想电压表(内阻无穷大)，电流表为理想电流表(内阻为零)，那电压表与电流表的读数均为电源的，根据测量的数据作出的U-I图象，纵坐标的截距为电源电动势的真实值，斜率为电源内阻的真实值。如图26所示。图27 图26图24电路的电表为实际电表，电流表中的电流仍为电源电流，但电压小于电源两端电压，与电源两端电压差值为电流表两端的电压，即，当I=0时，差值为零，因此用该电路测得的电压与电流所画出的U-I图线如图27虚线所示，虚线图所测量的电动势与内阻为实际电路的测量值。由图可知，电源电动势的测量值等于电源电动势的真实值，而内阻的测量值大于电源内阻的真实值。图28电源内阻的测量值等于电源的电动势与短路电流的比值，即图24电路中电压为零时为短路，短路电流，所以电源内阻的测量值，因此，内阻相对误差的大小决定于RA与r的比值，当RA比r小得多时，内阻的相对误差就比较小。同样的道理，在图25电路中，电压是电源的，电流比电源电流小，差值，当电压为零时，因此，实际测量电压值与电流值所描绘的图线如图28虚线所示。由图可知，电动势的测量值小于真实值，而内阻的测量值也小于真实值。误差的大小决定于电流表读数为零时，电压表的读数与电源电动势的差值。此差值，即当RVr时，电动势与内阻误差均很小。而在实际测量的电源内阻比较小，所以一般不用图24电路，此电路测电源的内阻误差较大，而选用图25电路，此电路虽然电动势与内阻均有误差，但均比较小。但如果是高内阻电源，应选用图25电路。方法二：等效电源法此方法对学生来说，“等效”思维难形成，因此，在教学过程中教师应如何帮助学生形成等效思想。图29教师：什么是电源？学生：能提供电能的装置。教师：对，如果一只黑箱有两个电极，当小灯泡接在两个电极间灯泡会发光，我们能否讲此黑箱是电源。学生：可以。教师：电源的电动势等于什么？学生：等于电源开路时的路端电压。教师：对，那此电源的电动势应该等于两电极开路时的电压。教师：如果打开黑箱，发现内部是如图30所示的电路，它还是电源吗？已知内部电源的电动势为12V，内阻为r=2，电阻R=10，如果还等效为“电源”，“电源”的”电动势”为多少？”内阻”为多少？由学生讨论解决。等效电源的电动势等于等效电源开路时的路端电压，即=12V，内阻等于短路时，电源电动势与短路电流的比值。教师：如果打开黑箱内部是如图31的电路，已知内部电源的电动势为12V，内阻为r=2，电阻R=10，如果还等效为“电源”，“电源”的”电动势”为多少？”内阻”为多少？图30图31图33图32等效电源的电动势：V。短路电流A，所以：，也等于R与r的并联电阻。教师：如果我们将图24电路中电源与电流表串联看成等效电源，如图32虚线框所示，电流表的电流是“等效电源”的电流，电压表的读数也是“等效电源”的电压，由此作出的U-I图象的截距为“等效电源”的电动势(就是测量值)，斜率为“等效电源”的内阻(就是测量值)，可以从上面的方法分析，不难得出，“等效电源”的电动势(测量值)等于电源电动势，“等效电源”的内阻大小电源的内阻，多一个电流表的内阻。同样的方法，可以分析图25电路，将电压表与电源的并联看成是等效电源，等效电源的电动势，如果RV r，内阻，同样，当RV_r真。例3探究决定导体的电阻的因素科学探究方法图35过去是“测定金属导体的电阻率”，有明确的实验目的，目的是学会用伏安法测电阻、会分析实验过程中的误差(内接与外接电路)、学习用螺旋测微器测定金属导体的直径。而新教材是“探究决定导体的电阻的因素”，没有明确的实验目的，不同的教材处理的方法也不各不相同。在复习过程上，既要使学生达到“测定金属导体的电阻率”的目的，又要挖掘科学探究的方法。在研究导体的电阻与长度关系时，可以不用伏安法测电阻与长度的关系，而是研究不同长度的电压与导体长度的关系(如图35所示)，使学生了解，在研究两个物理间的关系，可以不直接研究该两个量的关系，可以通过其它物理量的关系而论证。如伽利略在研究自由下落物体的速度随时间的关系，他认为速度与时间是正比关系。在当时瞬时速度无法测定，他为了用实验论证他的观点，通过逻辑推理，得到了“如果速度与时间成正比，那么下落的位移与时间的平方成正比”的推论。时间与位移可以直接测量，通过实验，他得到了位移与时间平方成正比的结论，从而证明了它速度与时间成正比的假设。同样，如果电阻与长度成正比，因为电流相同，所以电压就与长度成正比。因此，实验过程中，不需要通过伏安法求得不同长度的电阻，而直接研究电压与长度的关系。过去我们只关注通过实验得到结论，在该节内容中，除用实验探究外，还介绍了用逻辑推理从理论上推导导体电阻与长度、截面积间的关系。这种用逻辑推理的方法同样可以探究物理规律，这里应该要求学生理解并掌握。(三)设计性实验的归纳在“说明”中强调“能运用已学过的物理理论、实验方法、实验仪器支解决问题，包括简单的设计性实验。” 设计性实验的一步方法与步骤：明确实验目的设计实验原理根据实验原理设计多种实验方案对实验方案进行可行性分析，筛选确定最佳方案根据所定方案选择实验器材拟定实验步骤对实验数据进行处理得出实验结论，并进行误差分析。值得一提的是，依据不同的实验原理选择不同的实验方案时，应遵循科学性，可行性，精确性，简便、直观性这四条基本原则。例如：(全国97)某电压表的内阻在20千欧50千欧之间，现要测量其内阻，