高考物理實(shí)驗(yàn)命題特點(diǎn)及備考策略

實(shí)驗(yàn)是最具活力與創(chuàng)造力的測(cè)試題型，是近年高考物理的熱點(diǎn)內(nèi)容，又往往是考生得分率較低的題目。怎樣才能在2009年高考中拔得物理實(shí)驗(yàn)的頭籌呢?筆者根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合08年各地高考實(shí)驗(yàn)考查內(nèi)容，給廣大考生梳理了一些備考方法，希望對(duì)你們有幫助。

一、2008年高考物理實(shí)驗(yàn)試題分析

(一)顯性考杳內(nèi)容——知識(shí)與能力

(二)隱性考查內(nèi)容——物理思維方法

與知識(shí)組塊相較，思維方法具有隱藏性、靈動(dòng)性、主觀性和連續(xù)性等特點(diǎn)。2008年高考物理實(shí)驗(yàn)試題所體現(xiàn)的主要有實(shí)驗(yàn)圖像分析方法、物理模型建構(gòu)方法、等效替代方法、控制變量方法、數(shù)學(xué)演繹方法等。筆者僅就實(shí)驗(yàn)圖像分析方法和物理模型建構(gòu)方法展開辨析。

1 圖像法

實(shí)驗(yàn)題幾乎都貫穿一種重要的思維方法——圖像法。2008年各地高考試卷中實(shí)驗(yàn)部分對(duì)圖像的考查幾乎占75％。作為思維方法和信息載體，圖像既能清晰地描述物理規(guī)律，又能直觀地反映物理過程，形象地表示物理量之間的定性定量關(guān)系及變化趨勢(shì)。常見的實(shí)驗(yàn)圖像問題包括圖像的設(shè)計(jì)、描繪、分析和計(jì)算，其思維滯點(diǎn)的突破口 般是函數(shù)表達(dá)式、特殊點(diǎn)、斜率、截距、正負(fù)、面積等諸多圖像元素，難點(diǎn)在于隱含條件的挖掘、圖像變化與物理過程變化的對(duì)接。

例題1 (2008年山東理綜卷23題)2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家。材料的電阻隨磁場(chǎng)的增加而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)，利用這種效應(yīng)可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度。某磁敏電陽在室溫下的電阻一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，其中RB，R0分別表示有、無磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值。為了測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B，需先測(cè)量磁敏電阻處于磁場(chǎng)中的電阻值RB。請(qǐng)按要求完成下列實(shí)驗(yàn)。

(1)設(shè)計(jì)一個(gè)可以測(cè)量磁場(chǎng)中該磁敏電阻阻值的電路，虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(磁敏電阻及所處磁場(chǎng)已給出，待測(cè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6～1.0T，不考慮磁場(chǎng)對(duì)電路其他部分的影響)。要求誤差較小。提供的器材如下：A，磁敏電阻，無磁場(chǎng)時(shí)阻值Ro=150f2 B，滑動(dòng)變阻器R，全電阻約2012 c，電流表量程2，5mA，內(nèi)阻約3012 D，電壓表，量程3V，內(nèi)阻約3kE，直流電源E。電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)F，開關(guān)s，導(dǎo)線若干。

(2)正確接線后，將磁敏電阻置入待測(cè)磁場(chǎng)中，測(cè)量數(shù)據(jù)如下表

根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測(cè)量值RB=________，結(jié)合可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_____T。

(3)試結(jié)合圖1簡要回答，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～0.2T和0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻阻直的變化規(guī)律有何不同?

(4)某同學(xué)查閱相關(guān)資料時(shí)看到了圖3所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線(關(guān)于縱軸對(duì)稱)。由圖線可以得到什么結(jié)論?

【解析】：(1)由圖l得B=0，6T時(shí)RBI／R0=6 4，則RBl=96012、B=I，0T時(shí)RB2／R0=ll 4，則RB2=1710f~，因RB遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器電阻R一供電電路為分壓式電路；RB遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于安培表內(nèi)阻R一測(cè)量電路為內(nèi)接法。

(2)5組數(shù)據(jù)求得5個(gè)電阻，求平均值或作U--I圖得RB=1500~、RB／R0=10，由圖l得B=0，9T。

(3)在0～02T范圍內(nèi)，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度非線性變化(或不均勻變化)；

在0，4—1，0T范圍內(nèi)，磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度線性變化(或均勻變化)。

(4)磁場(chǎng)反向時(shí)磁敏電阻的阻值不變。

【命題意圖】：本題以科技前沿為背景，圍繞圖像展開，充分體現(xiàn)思維能力測(cè)試與課程基礎(chǔ)測(cè)試結(jié)合、物理理論與時(shí)代發(fā)展結(jié)合、評(píng)價(jià)個(gè)體知識(shí)結(jié)構(gòu)與綜合科學(xué)素質(zhì)結(jié)合的命題意圖，有較強(qiáng)的區(qū)分度。考查信息獲取能力、圖像分析能力、數(shù)學(xué)運(yùn)用能力、模型遷移能力。

【錯(cuò)解歸因】：錯(cuò)解一：無法判斷供電電路與測(cè)量電路一機(jī)械記憶教材電路一知識(shí)性問題；錯(cuò)解二：無法從圖片中獲取隱含信息一思維缺乏敏捷性與深刻性一能力性問題；錯(cuò)解三：無

法使用規(guī)范科學(xué)的物理語言表述一習(xí)慣性問題。

2，模型建構(gòu)法

物理模型可分為對(duì)象模型(如天津卷單擺模型)、條件模型(如北京卷輕質(zhì)彈簧模型)、過程模型(如四川卷。揚(yáng)氏雙縫干涉。實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、方法模型(如山東卷電路模型)。以模型方法指導(dǎo)我們的復(fù)習(xí)和教學(xué)，關(guān)鍵之一是理解抽象模型的本質(zhì)規(guī)律，不斷積累典型模型，輪動(dòng)復(fù)習(xí)；關(guān)鍵之二是活學(xué)活用，具體問題具體分析，養(yǎng)成利用模型分析問題的思維習(xí)慣。忌諱之一是機(jī)械記憶物理模型，之二是僵化套用物理模型。

【例題2】(2008年上海卷18題)某同學(xué)利用圖(a)所示的電路研究燈泡L1(6V，1，5W)、L2(6V，10W)的發(fā)光情況(假設(shè)燈泡電阻恒定)，圖(b)為實(shí)物圖。

(1)他分別將Ll、L2接入圖(a)中的虛線框位置，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡均能正常發(fā)光。在圖(b)中用筆線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整。

(2)接著他將L1和L2串聯(lián)后接入圖(a)中的虛線框位置，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)燈泡亮而另一個(gè)燈泡不亮，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是____ 。

(3)現(xiàn)有如下器材：電源E(6V，內(nèi)阻不計(jì))，燈泡L1(6V，1.5W)、L2(6v，10W)，L3(6V，10W)，單刀雙擲開關(guān)s。在圖(c)中設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向燈的控制電路：當(dāng)單刀雙擲開關(guān)s與l相接時(shí)，信號(hào)燈L1亮，右轉(zhuǎn)向燈L2亮而左轉(zhuǎn)向燈L3不亮；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)s與2相接時(shí)，信號(hào)燈I|1亮，左轉(zhuǎn)向燈L3亮而右轉(zhuǎn)向燈L2不亮。

【解析】：(1)連接線路如圖b

(2)由于RL2比RLl小得多，燈泡L2分得的電壓很小，雖然有電流通過，但功率很小，不能發(fā)光。

(3)如圖c：燈泡L2和Ll額定電壓相同，燈泡L2功率大得多，故RL2比RLI小得多，燈泡L2分得的電壓很小，雖有電流通過，1日功率很小，不能發(fā)光。

【命題意圖】：考查考生基本的實(shí)驗(yàn)操作能力(連接線路)、基本電路分析能力(故障分析)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力(電路模型在實(shí)際應(yīng)用中的創(chuàng)新)。命題的知識(shí)目標(biāo)與能力目標(biāo)層次清晰、區(qū)分度高。對(duì)探究式教學(xué)有明確的引導(dǎo)作用。

【錯(cuò)解歸因】：錯(cuò)解一：連接線路混亂甚至錯(cuò)誤一對(duì)分壓式理解膚淺、組織能力缺失一基礎(chǔ)知識(shí)性基本能力性問題；錯(cuò)解二：對(duì)電路故障分析不出、表達(dá)混亂一電路分析能力缺失、物理語言能力薄弱一基礎(chǔ)知識(shí)性和習(xí)慣性問題；錯(cuò)解三：電路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤一信息理解能力弱、物理模型遷移能力缺失一能力，性問題。 二、2009年高考物理實(shí)驗(yàn)復(fù)>-3策略 (一)存在問題

1 重機(jī)械記憶、輕理解遷移。對(duì)于每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，大多數(shù)學(xué)生首先應(yīng)用的復(fù)習(xí)方法是機(jī)械記憶，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)原理、器材選擇、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果討論每個(gè)環(huán)節(jié)缺乏必要的理解，忽視實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)涵的豐富的思維方法、能力訓(xùn)I練過程。這就直接造成遺忘率高、提取效率低、遷移能力弱。

2 重習(xí)題、輕動(dòng)手。講解——記憶——練習(xí)——改鍇——再練習(xí)，是目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)模式，但忽略了最重要環(huán)節(jié)：實(shí)際動(dòng)手操作。策略是多去實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)際操作中收獲理解、收獲過程、收獲細(xì)節(jié)、收獲快樂。

3 重知識(shí)、輕能力。典型表現(xiàn)是物理實(shí)驗(yàn)題“一講就懂一做就錯(cuò)”，其原因除了知識(shí)結(jié)構(gòu)散亂、習(xí)慣粗糙、考試心理等非智力因素以外，根本是能力結(jié)構(gòu)缺失。首先表現(xiàn)為閱讀能力薄弱，對(duì)材料有用信息的攝取能力差，對(duì)物理過程的分析建模能力差。其次表現(xiàn)為學(xué)生思維能力如邏輯思辨能力、數(shù)學(xué)演繹能力、語言表達(dá)能力等薄弱。

(二)解決措施

1 “知識(shí)”備考。首先研究考試大綱，把握實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)內(nèi)容；研究近年高考試題，把握實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)方向。回歸教材，教材里的原始實(shí)驗(yàn)是解實(shí)驗(yàn)題的思維起點(diǎn)——依托教材建構(gòu)完備的初步實(shí)驗(yàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)，關(guān)注容易被忽略的教材演示實(shí)驗(yàn)，理解其實(shí)驗(yàn)背景與方法，值得關(guān)注的有繩波演示、“水流星”節(jié)目、布朗運(yùn)動(dòng)、反沖現(xiàn)象、單擺振動(dòng)圖像、平行板電容器、研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律研究、測(cè)定反應(yīng)時(shí)間、緩沖裝置模擬、研究向心力、研究牛頓規(guī)律等。

其次，以專題形式用螺旋循環(huán)模式及時(shí)給予知識(shí)點(diǎn)以強(qiáng)化和拔高。在第一輪無微不至的梳理和理解后，以針對(duì)性強(qiáng)的自編專項(xiàng)小練習(xí)滾動(dòng)鞏固，將零散的實(shí)驗(yàn)知識(shí)由點(diǎn)而線、由線而面、由面而體地建構(gòu)層級(jí)結(jié)構(gòu)。專題復(fù)習(xí)的優(yōu)越性在于能夠很好地診斷、總結(jié)、歸類，進(jìn)一步突出放大實(shí)驗(yàn)思想原理以及方法，同時(shí)也為遷移創(chuàng)造條件。例如由紙帶問題模型就可以將幾個(gè)核心力學(xué)實(shí)驗(yàn)連接、由等效替代方法可以將很多電路設(shè)計(jì)形成知識(shí)系統(tǒng)。

最后。細(xì)節(jié)落實(shí)過手。“講必練——練必改——改必評(píng)——錯(cuò)必糾——糾必查”，環(huán)環(huán)落實(shí)。高考中思維的深邃和靈敏正是來自平時(shí)的點(diǎn)滴積累。抓緊“實(shí)驗(yàn)原理”，對(duì)于十九個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，確保每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都能得到逐一落實(shí)。

2 “能力”備考。首先重視練習(xí)。能力形成與問題解決密切相關(guān)。精選典例，剖析解題思維歷程，關(guān)注思維的結(jié)點(diǎn)與突破點(diǎn)，討論交流、規(guī)范解題表述。一個(gè)完整的解題過程就是一個(gè)創(chuàng)造性的再學(xué)習(xí)過程，是將知識(shí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為技能結(jié)構(gòu)的過程。在練習(xí)中，評(píng)價(jià)和反思是關(guān)鍵。

其次重視變式訓(xùn)練。訓(xùn)練自己題多解、多題一解、一題發(fā)散等拓展輻射型與輻輳型思維。例如在連接線路的訓(xùn)練中利用同樣的電學(xué)元件，改變供電電路、改變?cè)恢谩⒏淖冊(cè)O(shè)計(jì)要求、增減新元件如換單刀雙擲開關(guān)等做多元訓(xùn)練。

第三，重視錯(cuò)誤。 個(gè)錯(cuò)誤答案只是錯(cuò)誤信息系統(tǒng)的一部分，此系統(tǒng)還包含幾類可能的錯(cuò)誤。隨知識(shí)能力結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展。昔日累積的“小錯(cuò)誤”也會(huì)隨之變化。“錯(cuò)誤“也是一種學(xué)習(xí)方式，是知識(shí)結(jié)構(gòu)完善、能力結(jié)構(gòu)發(fā)生層級(jí)躍遷的最有效臺(tái)階。

3 “習(xí)慣”備考。從審題習(xí)慣、記憶習(xí)慣、理解習(xí)慣到計(jì)算習(xí)慣、表達(dá)習(xí)慣無一不反映出個(gè)體思維的縝密程度，反映出個(gè)，性特征。重要的是加強(qiáng)監(jiān)督，著眼細(xì)節(jié)，練習(xí)脫離答案，以臨考的狀態(tài)練習(xí)，并持之以恒。