广东广州深圳东莞惠州高中物理11月研讨会资料 对广东物理实验命题的思考课件.ppt

向参加深莞惠各位同仁学习 对广东物理实验命题的思考 广东高考物理实验试题是如何落实新课标要求及考纲要求的 思考一 为落实 知识与技能 的目标 题干强调考生答题中要先读清实验的内容 比如2012年电学实验考两把长度测量仪的使用及电阻的测量 力学实验考探究弹簧的弹力与其伸长量的关系 实现知识与笔试的对接 为体现考纲的基本要求 检查学生实验的基本技能 试题以识记与理解为主 包括明确仪器的简单安装 仪表的读数规则及实验步骤中的某个动作等 例 2012广东理综 34 2 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系 将弹簧悬挂在铁架台上 将刻度尺固定在弹簧一侧 弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向 填 水平 或 竖直 弹簧自然悬挂 待弹簧稳定 时 长度记为 0 弹簧下端挂上砝码盘时 长度记为 x 在砝码盘中每次增加10g砝码 弹簧长度依次记为 1至 6 数据如下表 表中有一个数值记录不规范 代表符号为 3 由表可知所用刻度尺的最小长度为 0 1cm 或1mm 例 2012广东理综 34 1 某同学测量一个圆柱体的电阻率 需要测量圆柱体的尺寸和电阻 分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径 某次测量的示数如图 a 和图 b 所示 长度为5 01cm 直径为 5 315 5 313 5 317 mm 按右图连接电路后 实验操作如下 a 将滑动变阻器r1的阻值置于最 大 处 填 大 或 小 将s2拨向接点1 闭合s1 调节r1 使电流表示数为i0 b 将电阻箱r2的阻值调至最大 填 大 或 小 将s2拨向接点2 保持r1不变 调节r2 使电流表示数仍为i0 此时r2阻值为1280 由此可知 圆柱体的电阻为 1280 就 三维目标要求 而言 知识与技能 维度的考查较重视识记与理解 学生的得分率要达到0 7 10分 左右 因此 以上 个空格不在枝节问题上纠缠 不在概念的严密性上做文章 避免烦琐的数学计算 不设任何思维障碍 基础常规 给学生展示基本能力的竞技平台 轻松享受高考的乐趣 而落实 知识与技能 除了理解的多 记忆性的内容要少 还必须考查应用 比如在2012年 测量圆柱体电阻率 的实验中 应用双尺来测定电阻的长度和直径是极为少见的 但也正常 因为双尺是准确测量长度的仪器 不分彼此 这样考查也反映了学生使用仪器的技能水平 评析与启示 实验在物理教学中的价值和作用 1 有助于加深学生对物理 概念 规律 原理的理解 2 为落实 过程与方法 的目标要求和考纲关于 考查学生探究 创新和迁移能力 的目标要求 近三年广东高考实验题依据基本实验 对实验原理 步骤 器材 数据处理等进行大胆的创新 命制许多经典的实验题 如2012年电学实验 替代法测电阻 改变一贯 用伏安法测电阻 的思想 力学实验用 砝码盘与砝码 代替 钩码 探究弹力与弹簧伸长量的关系 2011年电学实验把 伏安法测定干电池的电动势和内电阻 换为 电压表加电阻箱 测定 力学实验 研究匀加速运动规律 把 v t图 画成 s t2图 都具有很好的例证 例 2012广东理综 34 2 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系 右图是该同学根据表中数据作的图象 纵轴是砝码的质量 横轴是弹簧长度与 0的差值 填 0或 x 由图可知弹簧的劲度系数为 4 9 n m 通过图和表可知砝码盘的质量为 10 g 结果保留两位有效数字 重力加速度取9 8m s2 评析与启示 改变传统的挂钩码为先挂砝码盘再挂砝码 增加 砝码盘质量 的干扰 学生只有认真研究弹簧长度的增加量 均约2cm 就能发现砝码盘的质量为10g 设想为 第一个砝码 而后第一个砝码往后推设为 第二个砝码 这样就能很好理解图象 这很好体现了思维方法的迁移 例4 2011广东理综 34 1 图a是 研究匀变速直线运动 实验中获得的一条纸带 o a b c d和e为纸带上六个计数点 加速度大小用a表示 图b是根据实验数据绘出的s t2图线 s为各计数点至同一起点的距离 斜率表示a 2 其大小为 0 480 0 460 0 510 m s2 保留三位有效数字 评析与启示 本题处理图线时要引入数学的方法 必须先写出匀加速直线运动的位移公式s v0t at2 对照图象发现初速为0 斜率表示a 2 但最后一空也体现不出加速度这样的物理量 太数学 就新的教学方式看 我们要注重体验与发现 不能 太数学太物理 这样出题值得商榷 例5 2010广东理综 34 2 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻 使用的器材还包括定值电阻 5 一个 开关两个 导线若干 实验原理图如图 a 在图 b 的实物图中 已正确连接了部分电路 请完成余下电路的连接 由于所有电压表不是理想电压表 所以测得的电动势比实际值偏 小 填 大 或 小 评析与启示 本题很好体现高考考查功能 思想性 如何创造性的实现单表测定 把传统测定原理和误差分析方法 迁移 到本题来 培养求异 发散等思维能力 为力求达到 只有动手做过实验才能得高分 的实验命题目标 每年高考实验试题 在考查学生对实验原理 实验过程及数据处理的时候 涉及到许多实际操作的细节 学生只有认真做过实验 获得一定的感性认识和实践经验积累 才能正确作答 同时 为促进学生在实验活动中的情感态度与价值观的提升 经常考查学生不重视现实而一再考不好的问题 比如电路的实物连线 仪表的读数规则等 例6 2011广东理综 34 2 在 描绘小电珠的伏安特性曲线 实验中 所用器材有 小电珠 2 5v 0 6w 滑动变阻器 多用电表 电流表 学生电源 开关 导线若干 粗测小电珠的电阻 应选择多用电表 倍率的电阻档 请填写 1 10 或 100 调零后 将表笔分别与小电珠的两极连接 示数如图16 结果为 实验中使用多用电表测量电压 请根据实验原理图17完成实物图18中的连线 开关闭合前 应将滑动变阻器的滑片p置于 端 为使小电珠亮度增加 p应由中点向 端滑动 1 7 5 a b 下表为电压等间隔变化测得的数据 为了获得更准确的实验图象 必须在相邻数据点 间多测几组数据 请填写 ab bc cd de 或 ef ab 评析与启示 在实验室 多数学生连接实物时 首先不注意仪表的正确摆放 其次不遵照规定的顺序连接 再次不注意安全操作 这样就造成年年考实物连图都不行 当然 问出乎常规 大学完美实验的味道 不够 灵活 的好学生可能也答不好 题外话 上月中旬 深圳举办首届高中物理实验操作大赛 多数青年教师实验没有做成 问题在于他们对实验设备的检查与安装很不清楚 我认为中学时期一直是实验员把仪器事先安装好 学生一进实验室就直接测量是造成这一局面的根源 希望今后我们的实验课要有所改变 科学 合理的评价高考试题 对促进个人命题水平的提高 改进教学与复习起着重要的导向 调控作用 那么 我们该如何大胆实践 命出高质量的物理实验模拟试题呢 思考二 学会利用 插件 的组合命题近几年高考为防止学生不做实验而机械的背实验 基本不照搬教材中的实验进行考查 而是通过 插件 方式重新组合成别致新颖的实验题 首先 插件 的独立性较强 可以随时挪用 如 插件 游标卡尺 和 千分尺 的读数 可随时应用到有精确测量长度的实验中 如2012高考中与测电阻搭配 插件 滑动变阻器 的连接方式 几乎渗透在一切电学实验中 插件 打点计时器 打出纸带的点 在一切与 速度 和 加速度 有关的力学实验中都会采用 其次 插件 内容不复杂 学生容易掌握 即便是最难的插件 纸带的处理 也只涉及到 逐差法求加速度 和 平均速度等于中间时刻的瞬时速度 两个内容 再次 插件都是基础知识 高考实验的基本原理和主要知识都是由插件组成的 如电流表的接法 滑动变阻器的分压和限流接法 将复杂的函数关系变为线性关系等等这些插件都是一些基础知识 学生必须掌握 例 原创题 用图甲所示的装置做 验证牛顿第二定律 的实验 为了使小车只在砂桶作用下运动 应采取的措施是 不改变拉力 只改变小车的质量 得到几组数据 其中某一组数据还未计算加速度 但已打出如图乙所示的纸带 图中两计数点间还有4个打点未标出 打点周期为0 02s 则这个加速度值a m s2 小华把实验得到的几组数据画成右图 为了更直观说明物体的加速度跟其质量成反比 请你重新建立坐标系 把小华的图象转化过来 个案展示 平衡摩擦力 0 30 本题有两个 插件 一是 纸带 考查用逐差法这条 潜规则 计算物体运动的加速度 考常规 二是 图线化曲为直 化曲为直在测干电池电动势和内阻实验题的图线中是高考特别青睐的 其作用是当自变量和因变量之间不是一次函数 含正比 关系时 那么描绘出来的图线将是曲线 曲线只能粗略地观察到其单调性 若将其进行坐标变换画出直线 物理量之间的关系直观明了 很快就能定 线性关系 的结论 今天的这道力学实验题很特别 因为试题普遍都是先画好两个图 再请学生选择说明 考查识记 而这里的转换不单是坐标转换 还有数据转换 难度提高了 个案展示 命题思路说明 例8 2012深圳二模 34 用伏安法测一个蓄电池的电动势e和内电阻r 现有器材 电流表 量程60ma 内阻约为10 电压表 量程10v 内阻约为20k 热敏电阻 80 200 5杯温度分别为20 40 60 80 100 的水 开关一个 导线若干 有一位同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物 如图所示 请用笔画线代替导线把电压表接入电路 下表为该同学用热敏电阻插入不同温度的水时测得的数据 他把这些数据画出如下u i图线 由该图线可得蓄电池的电动势 内电阻r 保留二位有效数字 利用以上数据还可以粗略算出热敏电阻的阻值 发现随着温度的升高热敏电阻的阻值将会变 填 小 或 大 个案展示2 2 0 20 小 个案展示2命题思路说明 引入 可变的热敏电阻 为改变电路电流的 插件 传统方式测定电源电动势和内电阻的实验都考了不知多少次 而细心研究我们就会发现 改变电路电流的设备无论是纯电阻元件还是非纯电阻元件 对电源电动势及内阻并没有影响 基于这个灵感 我们创设了这样的模拟题 并到实验室实验 证明其可信性 而热敏电阻随电压的非线性变化也可以在本题中连带测量探究 从而达到一箭双雕的效果 当然 本实验有的学生没有认真审题 看到热敏电阻和几杯水就以为要测其电阻 直接将电压表接在热敏电阻两端 从而造成连线的错误 因此在教学中要重视对学生审题的指导 明确研究的方向 重视命制考查 过程与方法 的实验题对 过程与方法 的考查要考虑以下几个方面 1 让学生简单描述实验现象的主要特征 考查学生发现问题 提出问题的能力 2 通过图象等信息 考查学生收集 提取信息能力及会不会制定简单的科学探究计划和实验方案的能力 3 考查学生科学探究的基本方法和书面表达能力 例9 2012深圳一模 34 1 某同学利用如图 a 装置做 探究弹簧弹力大小与其长度的关系 的实验 在安装刻度尺时 必须使刻度尺保持竖直状态 人教 他通过实验得到如图 b 所示的弹力大小 与弹簧长度x的关系图线 由此图线可得该弹簧的原长x0 4cm 劲度系数k 50n m 他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤 当弹簧秤上的示数如图 c 所示时 该弹簧的长度x 10cm 案例展示3 图 a 图 b 图 c 本题 考点是常规考查 检查学生对实验装置安装以及对实验原理的理解 从而学会从f x图象中提取信息 确定弹簧的原长与劲度系数的能力 而探究得到的实验规律立即应用到第 个考点中 考查学生是否能从弹簧秤中的读数结合f x图象确定弹簧秤内弹簧长度的思维能力 由于原有学生实验x代表伸长量 本题所用x却代表长度 思维必须转换 而实验弹簧又制成弹簧秤 活学活用 具有很好的现实意义 个案展示3命题思路说明 讨论 这样的实验 是否可探究弹力与弹簧的长度的关系 不伸长的细绳 大胆创设反常规实验创新题反常规实验创新题 就是实验结构相同 但实验操作与常规实验有所不同的试题 个案展示4 例10 2012深圳二模 34 甲 乙都是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置图 较好的装置是甲 填 甲 或 乙 打点计时器要接低压 填 高压 或 低压 交流电源 丙图是采用较好的装置进行实验的 如果发现第1 2两点之间的距离大约为4mm 这是因为实验时操作出现了先释放纸带后接通电源情况 如果出现这种情况