高考物理实验命题特点及备考策略.pdf

英 文 谚 语 2009 04 4646 实验命题特点及备考策略 高考物理 四川 何建明周文强 实验是最具活力与创造力的测试题型 是近年高考物理的 热点内容 又往往是考生得分率较低的题目 怎样才能在 2009 年高考中拔得物理实验的头筹呢 笔者根据自己多年的教学 经验 结合 08 年各地高考实验考查内容 给广大考生梳理了一 些备考方法 希望对你们有帮助 一 2008 年高考物理实验试题分析 一 显性考查内容 知识与能力 二 隐性考查内容 物理思维方法 与知识组块相较 思维方法具有隐藏性 灵动性 主观性和 连续性等特点 2008 年高考物理实验试题所体现的主要有实 验图像分析方法 物理模型建构方法 等效替代方法 控制变量 方法 数学演绎方法等 笔者仅就实验图像分析方法和物理模 型建构方法展开辨析 1 图像法 实验题几乎都贯穿一种重要的思维方法 图像法 2008 年各地高考试卷中实验部分对图 像的考查几乎占 75 作为思维 方法和信息载体 图像既能清晰 地描述物理规律 又能直观地反 映物理过程 形象地表示物理量 之间的定性定量关系及变化趋势 常见的实验图像问题包括图像的 设计 描绘 分析和计算 其思维 滞点的突破口一般是函数表达式 特殊点 斜率 截距 正负 面积等 诸多图像元素 难点在于隐含条 件的挖掘 图像变化与物理过程 变化的对接 例题 1 2008年山东理综卷 23 题 2007 年诺贝尔物理学奖授 予了两位发现 巨磁电阻 效应 的物理学家 材料的电阻随磁场 的增加而增大的现象称为磁阻效 应 利用这种效应可以测量磁感 应强度 若图 l 为某磁敏电阻在 室温下的电阻一磁感应强度特性 曲线 其中 RB R0 分别表示有 无磁场时磁敏电阻的阻值 为 了测量磁感应强度 B 需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值 RB 请按要求完成下列实验 1 设计一个可以测量磁场中该 磁敏电阻阻值的电路 在图 2 的虚线 框内画出实验电路原理图 磁敏电阻 及所处磁场已给出 待测磁场磁感应 强度大小约为 0 6 1 0T 不考虑磁 高考加油站 名 句 出 处 四体 不 勤 五 谷 不分 论 语 微 子 篇 2009 04 4747 场对电路其他部分的影响 要求误差较小 提供的器材如下 A 磁敏电阻 无磁场时阻值Ro 150B 滑动变阻器R 全电阻约 20C 电流表 量程 2 5mA 内阻约 30D 电压表 量程 3V 内 阻约 3kE 直流电源 E 电动势 3V 内阻不计 F 开关 S 导线若 干 2 正确接线后 将磁敏电阻置入待测磁场中 测量数据如 下表 根据上表可求出磁敏电阻的 测量值RB 结合图 1可 知待测磁场的磁感应强度 B T 3 试结合图 1 简要回答 磁 感应强度 B 在 0 0 2T 和 0 4 1 0T范围内磁敏电阻阻直的变化 规律有何不同 4 某同学查阅相关资料时看到了图 3 所示的磁敏电阻在 一定温度下的电阻一磁感应强度特性曲线 关于纵轴对称 由 图线可以得到什么结论 解析 1 由图 1 得 B 0 6T时RB1 R0 6 4 则 RB1 960 B 1 0T时RB2 R0 11 4 则 RB2 1710 因 RB 远远大于滑动变阻器电阻R 供电电路为分压式电路 RB 远远大于安 培表内阻 R 测 量电路为内接法 2 5组数据求得5个电阻 求平均值或作U I图得RB 1500 RB R0 10 由图 1 得 B 0 9T 3 在 0 02T 范围内 磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线 性变化 或不均匀变化 在 0 4 1 0T 范围内 磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性 变化 或均匀变化 4 磁场反向时磁敏电阻的阻值不变 命题意图 本题以科技前沿为背景 围绕图像展开 充 分体现思维能力测试与课程基础测试结合 物理理论与时代发 展结合 评价个体知识结构与综合科学素质结合的命题意图 有较强的区分度 考查信息获取能力 图像分析能力 数学运 用能力 模型迁移能力 错解归因 错解一 无法判断供电电路与测量电路 机 械记忆教材电路 知识性问题 错解二 无法从图片中获取隐 含信息 思维缺乏敏捷性与深刻性 能力性问题 错解三 无 法使用规范科学的物理语言表述 习惯性问题 2 模型建构法 物理模型可分为对象模型 如天津卷单摆模型 条件模型 如北京卷轻质弹簧模型 过程模型 如四川卷 扬氏双缝干 涉 实验模型 方法模型 如山东卷电路模型 以模型方法 指导我们的复习和教学 关键之一是理解抽象模型的本质规 律 不断积累典型模型 轮动复习 关键之二是活学活用 具体 问题具体分析 养成利用模型分析问题的思维习惯 忌讳之一 是机械记忆物理模型 之二是僵化套用物理模型 例题 2 2008 年上海卷 18 题 某同学利用图 a 所示的电 路研究灯泡L1 6V 1 5W L2 6V 10W 的发光情况 假设灯泡电 阻恒定 图 b 为实物图 1 他分别将 L1 L2 接入图 a 中的虚线框位置 移动滑动 变阻器的滑片 P 当电压表示数为 6V 时 发现灯泡均能正常发 光 在图 b 中用笔线代替导线将电路连线补充完整 2 接着他将 L1 和 L2 串联后接入图 a 中的虚线框位置 移动滑动变阻器的滑片 P 当电压表示数为 6V 时 发现其中一 个灯泡亮而另一个灯泡不亮 出现这种现象的原因是 高考加油站 名 句 出 处 老 骥 伏枥 志在 千 里 烈 士 暮 年 壮心 不 已 魏 曹 操 步 出夏 门 行 英 文 谚 语 2009 04 4848 3 现有如下器材 电源 E 6V 内阻不计 灯泡 L1 6V 1 5W L2 6V 10W L3 6V 10W 单刀双掷开关 S 在图 c 中 设计一个机动车转向灯的控制电路 当单刀双掷开关 S 与 1 相 接时 信号灯L1 亮 右转向灯L2 亮而左转向灯L3 不亮 当单刀 双掷开关 S 与 2 相接时 信号灯 L1 亮 左转向灯 L3 亮而右转向 灯 L2 不亮 解析 1 连接线路如图 b 2 由于RL2 比RL1 小得多 灯泡L2 分得的电压很小 虽然 有电流通过 但功率很小 不能发光 3 如图 c 灯泡 L2 和 L1 额定电压相同 灯泡 L2 功率大得 多 故RL2 比RL1 小得多 灯泡L2 分得的电压很小 虽有电流通 过 但功率很小 不能发光 命题意图 考查考生基本的实验操作能力 连接线路 基 本电路分析能力 故障分析 实验设计能力 电路模型在实际应 用中的创新 命题的知识目标与能力目标层次清晰 区分度高 对探究式教学有明确的引导作用 错解归因 错解一 连接线路混乱甚至错误 对分压式理 解肤浅 组织能力缺失 基础知识性基本能力性问题 错解二 对电路故障分析不出 表达混乱 电路分析能力缺失 物理语言 能力薄弱 基础知识性和习惯性问题 错解三 电路设计错误 信息理解能力弱 物理模型迁移能力缺失 能力性问题 二 2009 年高考物理实验复习策略 一 存在问题 1 重机械记忆 轻理解迁移 对于每一个实验 大多数学生 首先应用的复习方法是机械记忆 对实验装置 实验原理 器材 选择 实验步骤 数据处理 结果讨论每个环节缺乏必要的理解 忽视实验中蕴涵的丰富的思维方法 能力训练过程 这就直接 造成遗忘率高 提取效率低 迁移能力弱 2 重习题 轻动手 讲解 记忆 练习 改错 再 练习 是目前大多数实验复习模式 但忽略了最重要环节 实际 动手操作 策略是多去实验室 在实际操作中收获理解 收获过 程 收获细节 收获快乐 3 重知识 轻能力 典型表现是物理实验题 一讲就懂一做 就错 其原因除了知识结构散乱 习惯粗糙 考试心理等非智力 因素以外 根本是能力结构缺失 首先表现为阅读能力薄弱 对 材料有用信息的摄取能力差 对物理过程的分析建模能力差 其 次表现为学生思维能力如逻辑思辨能力 数学演绎能力 语言表 达能力等薄弱 二 解决措施 1 知识 备考 首先研究考试大纲 把握实验复习内容 研 究近年高考试题 把握实验复习方向 回归教材 教材里的原始 实验是解实验题的思维起点 依托教材建构完备的初步实验 知识结构 关注容易被忽略的教材演示实验 理解其实验背景与 方法 值得关注的有绳波演示 水流星 节目 布朗运动 反冲现 象 单摆振动图像 平行板电容器 研究电磁感应现象 楞次定律 研究 测定反应时间 缓冲装置模拟 研究向心力 研究牛顿规律 等 其次 以专题形式用螺旋循环模式及时给予知识点以强化 和拔高 在第一轮无微不至的梳理和理解后 以针对性强的自 编专项小练习滚动巩固 将零散的实验知识由点而线 由线而面 由面而体地建构层级结构 专题复习的优越性在于能够很好地 诊断 总结 归类 进一步突出放大实验思想原理以及方法 同时 也为迁移创造条件 例如由纸带问题模型就可以将几个核心力 学实验连接 由等效替代方法可以将很多电路设计形成知识系统 最后 细节落实过手 讲必练 练必改 改必评 错必纠 纠必查 环环落实 高考中思维的深邃和灵敏正是 来自平时的点滴积累 抓紧 实验原理 对于十九个学生实验 确保每个实验环节都能得到逐一落实 2 能力 备考 首先重视练习 能力形成与问题解决密切 相关 精选典例 剖析解题思维历程 关注思维的结点与突破点 讨论交流 规范解题表述 一个完整的解题过程就是一个创造 性的再学习过程 是将知识结构转化为技能结构的过程 在练 习中 评价和反思是关键 其次重视变式训练 训练自己一题多解 多题一解 一题发 散等拓展辐射型与辐辏型思维 例如在连接线路的训练中利用 同样的电学元件 改变供电电路 改变元件位置 改变设计要求 增减新元件如换单刀双掷开关等做多元训练 第三 重视错误 一个错误答案只是错误信息系统的一部 分 此系统还包含几类可能的错误 随知识能