整體把握重點突破

王超良

一、問題的提出

高考實驗題很好地體現了“源于課本，而又不拘泥于課本” 的思想.近幾年的考題，考生讀題就能想到課本上的原實驗，但卻變化多端，知識面寬窄不同、難度深淺不一、裝置各有所異，數據處理多樣，題目出得越來越靈活，需要考生有較高的應變能力和分析綜合問題的能力.

實驗考題，要求高，賦分也高.對大多數考生來說，是一個志在必得，卻不容易得分的地方；對大多數教師來說，在指導學生復習備考中也往往缺乏行之有效的方法.物理實驗已成為高考復習中的一塊“雞肋”.

那么，針對當前的高考命題形式，我們該如何備考？老師應該做些什么才能對學生有實際的幫助？

二、努力把握高考的脈搏

1.研究高考的要求

教育部的《物理課程標準》和各地的普通高考考試說明（理科）是高考命題的依據，也是考生進行復習備考的依據.

（1）實驗與探究能力

能獨立地完成實驗，能明確實驗目的，能理解實驗原理和方法，能控制實驗條件，會使用儀器，會觀察、分析實驗現象，會記錄、處理實驗數據，并得出結論，對結論進行分析和評價；能發現問題、提出問題，并制定解決方案；能運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題，包括簡單的設計性

實驗.

（2）什么叫“已學過”？

以課標為準，不要說已學習過的物理理論，光就物理實驗來說，除普通高考考試說明（理科）中所列的14個實驗外，教材中整節為實驗的，全體學生都必須完成的，共5個；要求學生自己動手做的，共16個；“演示”實驗共27個；學生“做一做”的實驗，共33個.這81個實驗，還有一些重要實驗安排在問題與練習中的，如安培表的內接和外接、電表的改裝等等都是“已學過”的內容.也就是說，這14個實驗只是實驗命題中的載體，學生已學過的物理知識、物理技能和思想方法等方面的內容，都可以以顯性或隱性的方式體現在實驗試題中，亦即高考考的是實驗與探究能力，而不是考實驗本身.

2.熟悉高考要求的實驗

（1）考查范圍

研究勻變速直線運動

探究彈力和彈簧伸長的關系

探究求合力的方法

探究加速度與力、質量的關系

探究功和物體速度變化的關系

驗證機械能守恒定律

探究導體電阻與其影響因素的定量關系

測繪小電珠的伏安特性曲線

測定電源的電動勢和內阻

練習使用多用電表

傳感器的簡單使用

探究單擺周期與擺長的關系

測定玻璃的折射率

用雙縫干涉測量光的波長（同時練習使用測量頭）

（2）考查要求

①《考試說明》中，對實驗雖然沒有標明要求等級，但考試說明中對實驗能力提出了很高的要求，實際上都是Ⅱ級要求.

②電表改裝仍有要求，示波管有要求，平拋運動實驗仍有要求，二極管也仍有要求.

③“測定電源電動勢和內阻”應引起足夠的關注.

3.近幾年各省市高考實驗題例舉

（1）基本儀器的使用與讀數

題1 （2011年廣東卷第34題（1） 圖1所示，是“研究勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，O、 A、B、C、D和E為紙帶上六個計數點.加速度大小用a表示.

①OD間的距離為cm.

②如圖2所示，是根據實驗數據繪出的s-t2圖線（s為各計數點至同一起點的距離），斜率表示

，其大小為m/s2（保留三位有效數字）

題2（2011年全國卷第23題）使用多用電表測量電阻時，多用電表內部的電路可以等效為一個直流電源（一般為電池）、一個電阻和一表頭相串聯，兩個表筆分別位于此串聯電路的兩端.現需要測量多用電表內電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為60 mA的電流表，電阻箱，導線若干.實驗時，將多用電表調至×1 Ω擋，調好零點；電阻箱置于適當數值.圖3完成下列填空：

（1）儀器連線如圖3所示（a和b是多用電表的兩個表筆）.若兩電表均正常工作，則表筆a為（填“紅”或“黑”）色；

（2）若適當調節電阻箱后，圖3中多用電表、電流表與電阻箱的示數分別如圖4（a），（b），（c）所示，則多用電表的讀數為Ω.電流表的讀數為mA，電阻箱的讀數為Ω；

（3）將圖3中多用電表的兩表筆短接，此時流過多用電表的電流為mA；（保留3位有效數字）

（4）計算得到多用電表內電池的電動勢為V.（保留3位有效數字）

評析這幾個實驗對考生對基本儀器的使用與讀數方面素養進行了考查，特別是題2，以多用表設置新情景，考查儀器的使用、讀數及原理，考查了考生的實際操作能力以及運用實驗數據處理問題的能力.其中第（3）問具有探究性，考生需要理解多用表歐姆檔的原理，弄清楚被測電阻與多用表中電流的關系；第（4）問求解時，需要將實驗數據與全電路歐姆定律巧妙綜合.這個實驗題源于教材，高于教材，考查了考生對物理規律的應用能力、綜合分析能力和探究能力.這類新情景實驗題對實驗能力的考查全面，對理解能力、推理能力、分析綜合能力、應用數學處理物理問題的能力也有相應的要求，求解時必須領悟物理思想，進行多角度、全方位的聯想判斷，運用多種途徑來解決問題.這個實驗入手低、要求高，對考生運用實驗原理分析處理問題的能力進行了全面有效地考查，是一個不可多得的好題目.

（2）驗證型實驗

題3 （2011年海南卷第14題）現要通過實驗驗證機械能守恒定律.實驗裝置如圖5所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質量為M，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為m的砝碼相連

；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上B點有一光電門，可以測試遮光片經過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到導軌低端C點的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A、B兩點的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度. 用g表示重力加速度.完成下列填空和做圖：

（1）若將滑塊自A點由靜止釋放，則在滑塊從A運動至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統重力勢能的減小量可表示為 .動能的增加量可表示為.若在運動過程中機械能守恒，

1t2

與s的關系式為1t2= .

（2）多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點（A點）下滑，測量相應的s與t值，結果如下表所示：

12345

s（m）0.6000.8001.0001.2001.400

t（ms）8.227.176.445.855.43

1/t2（104s-2）1.481.952.442.923.39

以s為橫坐標，1t2為縱坐標，在答題卡上對應圖6位置的坐標紙中

描出第1和第5個數據點；根據5個數據點作直線，求得該直線的斜率k=×104m-1·s-2（保留3位有效數字）.由測得的h、d、b、M和m數值可以計算出直線的斜率k0，將k和k0進行比較，若其差值在試驗允許的范圍內，則可認為此試驗驗證了機械能守恒定律.

圖6

評注這是一個典型的源于課本，又不拘泥于課本的創新型實驗題.考生只有在理解實驗原理，知道用光電門測速度的原理的基礎上，才能有效地進行答題，并對考生運用實驗原理分析問題，進行實驗數據處理等方面進行了有效地考查，這跟新課程的要求和當今學生的實際情況是十分吻合的.

驗證機械能守恒定律的實驗，在高考中涉及的實驗儀器有刻度尺和打點計時器的使用及數據的處理方法等等，實驗原理、實驗操作、誤差分析等也是考查的重點.在復習備考時，要引起足夠的重視.

（3）測量型實驗

題4 （2011年福建第19（2）題）某同學在探究規格為“6V，3W”的小電珠伏安特性曲線實驗中：

①在小電珠接入電路前，使用多用電表直接測量小電珠的電阻，則應將選擇開關旋至檔進行測量.（填選項前的字母）

A.直流電壓10V B.直流電流5mA

C.歐姆×100 D.歐姆× 1

②該同學采用圖7所示的電路進行測量.如圖7中， R為滑動變阻器（阻值范圍0-20Ω，額定電流1.0A），L為待測小電珠，V為電壓表（量程6V，內阻20kΩ），A為電流表（量程0.6A，內阻1Ω），E為電源（電動勢8V，內阻不計），S為開關.

圖7圖8

Ⅰ.在實驗過程中，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于最端；（填“左”或“右”.

Ⅱ.在實驗過程中，已知各元器件均無故障，但閉合開關S后，無論如何調節滑片P，電壓表和電流表的示數總是調不到零，其原因是點至點的導線沒有連接好（圖7中的黑色小圓點表示接線點，并用數字標記，空格中請填寫圖7中的數字，如“2點至3點”的導線）

Ⅲ.該同學描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖8所示，則小電珠的電阻值隨工作電壓的增大而.（填“不變”、“增大”或“減小”）

題5 （2011年江蘇卷第11題）某同學利用如圖9所示的實驗電路來測量電阻的阻值.

（1）將電阻箱接入a、b之間，閉合開關.適當調節滑動變阻器R′后保持其阻值不變.改變電阻箱的阻值R，得到一組電壓表的示數U與R的數據如下表：

電阻R/Ω5.010.015.025.035.045.0

電壓U/V1.001.501.802.142.322.45

請根據實驗數據作出U-R關系圖象.

（2）用待測電阻Rx替換電阻箱，讀得電壓表示數為2.00V.利用（1）中測繪的U-R圖象可得Rx=Ω.

（3）使用較長時間后，電池的電動勢可認為不變，但內阻增大.若仍用本實驗裝置和（1）中測繪的U-R圖象測定某一電阻，則測定結果將（選填“偏大”或“偏小”）.

現將一已知阻值為10Ω的電阻換接在a、b之間，你應如何調節滑動變阻器，便仍可利用本實驗裝置和（1）中測繪的U-R圖象實現對待測電阻的準確測定？

題6 （2011年天津卷第23題（4）某同學測量阻值約為25kΩ的電阻Rx，現備有下列器材：

A.電流表（量程100 μA，內阻約為 2 kΩ）；

B.電流表（量程500 μA，內阻約為300 Ω）；

C.電壓表（量程15 V，內阻約為100 kΩ）；

D.電流表（量程50 V，內阻約為500 kΩ）；

E.直流電源（20 V，允許最大電流1 A）；

F.滑動變阻器（最大阻值1 kΩ，額定功率1 W）；

G.電鍵和導線若干.

電流表應選 ，電壓表應選 .（填字母代號）

該同學正確選擇儀器后連接了如圖10所示的電路，為保證實驗順利進行，并使測量誤差盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：

① ；

② .

（2010年全國卷第23題）一電流表的量程標定不準確，某同學利用圖11所示電路測量該電流表的實際量程.

所用器材有：量程不準的電流表A1，內阻r1=10.0Ω，量程標稱為5.0mA；標準電流表A2，內阻R2=45.0Ω，量程1.0mA；標準電阻R1，阻值10.0Ω；滑動變阻器R，總電阻為300.0Ω；電源E，電動勢

3.0V，內阻不計；保護電阻R2；開關S；導線.

回答下列問題：

（1）在答題卡上（圖12所示）的實物圖上畫出連線.

（2）開關S閉合前，滑動變阻器的滑動端c應滑動至 端.

（3）開關S閉合后，調節滑動變阻器的滑動端，使電流表A1滿偏；若此時電流表A2的讀數為I2，則A1的量程Im= .

（4）若測量時，A1未調到滿偏，兩電流表的示數如圖13所示，從圖中讀出A1的示數I1 = ，A2的示數I2= ；由讀出的數據計算得Im= .（保留3位有效數字）.

（5）寫出一條提高測量準確度的建議： .

評注這幾個實驗都是以教材中的測量型實驗為基礎擬題的，但都進行了有效的變通，探究性的味道很濃.題4，對考生的實驗操作過程進行了較為全面的考查，具有很強的考查基本操作素養的功能.題5，源于課本，情景新穎，考查了考生運用“圖象法”處理實驗數據的能力，試題具有探究性，體現了新課程的要求.考生只有在用所學的物理理論悟透實驗原理的基礎上，才能順利進行答題.而且每個小題環環相扣，步步遞進，即考查了實驗數據處理，又考查了實驗原理與方法的靈活運用，對考生運用所學的物理知識解決實際問題的能力進行了有效地考查.題6，對考生的實驗設計能力和對實驗的評價能力進行了很好地考查.題7，在對考生實驗儀器操作和讀數及基本的實驗素養進行考查的同時，對電表改裝的原理進行了考查，很好地體現了新課程提出的“源于教材，而又不拘泥于教材”的理念.

這幾個測量型的實驗，通常針對實驗儀器的選擇、電表量程的選擇、電流表的內外接法、滑動變阻器的分壓與限流接法命題，也經常涉及伏安曲線和實物的連線，實驗原理、實驗操作、誤差分析也是考查的重點.對電路設計、電路故障分析要引起重視.

這些實驗內容，還經常以創新實驗的方式命題，涉及一些陌生的圖象，是近年高考的熱點，應多加注意.

（4）探究型實驗

題8 （2010年福建卷第19（2）題）某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關系.實驗時，將原長約200mm的橡皮筋上端固定，在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼（質量均為20g），每增掛一只鉤碼均記下對應的橡皮筋伸長量；當掛上10只鉤碼后，再逐一把鉤碼取下，每取下一只鉤碼，也記下對應的橡皮筋伸長量.根據測量數據，作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量Δl與拉力F關系的圖像如圖14所示.從圖像中可以得出 .（填選項前的字母）

A.增掛鉤碼時Δl與F成正比，而減掛鉤碼時Δl與F不成正比；

B.當所掛鉤碼數相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的大；

C.當所掛鉤碼數相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時的相等

D.增掛鉤碼時所掛鉤碼數過多，導致橡皮筋超出彈性限度.

題9 （2011年江蘇卷第10題）某同學用如圖15所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”.彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M.彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置.分別讀出彈簧測力計A和B的示數，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向.

（1）本實驗用的彈簧測力計示數的單位為N，圖15中A的示數為N.

（2）下列不必要的實驗要求是.（請填寫選項前對應的字母）

A.應測量重物M所受的重力

B.彈簧測力計應在使用前校零

C.拉線方向應與木板平面平行

D.改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置

題10 （2011年全國新課標卷第23題 ）利用圖16所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度.一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動，當一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t.改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s，記下相應的t值；所得數據如下表所示.

完成下列填空和做圖：

（1）若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經過光電門乙時的瞬時速度v1、測量值s和t四個物理量之間所滿足的關系式是；

（2）根據表中給出的數據，在圖17給出的坐標紙上畫出st-t圖線；

（3）由所畫出的圖線st-t，得出滑塊加速度的大小為a=m/s2（保留2位有效數字）.

評注題8、9、10都是脫胎于教材的實驗的改進題，對考生對實驗原理的理解與運用方面進行了有力的考查.特別是題10，考生首先要在理解題目所給的實驗裝置和步驟的基礎上，根據勻變速直線運動的規律推導出a、s、t、vt關系，而后做出以平均速度st為函數、t為自變量的函數圖象，并通過圖象的斜率求得加速度的值.這一解答過程，很好地體現了新課程要求的“運用已學過的物理理論、實驗方法的實驗儀器處理問題”的要求.這樣的創新型實驗，考生不可能通過回憶的方式進行解答，因此，考生的解題過程就是一個自主研究的過程，很好的實現了探究性實驗的考查功能.另外，該題，不僅用嶄新的st-t坐標系處理實驗數據，還要運用st-t圖象來求加速度，它需要考生具有嫻熟的將物理概念和數學原理創造性地結合起來解決問題的能力，是一道把基本概念、規律與科學的過程、方法完美地融合在一起的既出乎意料而又在情理之中的好題.

這幾個探究型實驗都是高考的熱點，主要從實驗儀器的選取、實驗步驟、測量儀器的讀數、實驗數據的處理等方面進行命題，實驗原理、實驗操作、誤差分析等也是考查的重點.在近年的高考命題中，也出現了創新型題，以考查考生掌握實驗技能、分析處理問題的能力.

4.近幾年各省市高考實驗題特點

仔細研究近幾年各省市的高考理綜（物理）試題就可以發現，教材中的實驗不會直接拿來考，高考試題中的實驗題一定是經過整合、變通和改編的創新型題，需要考生在切實把握實驗原理的基礎上進行分析綜合.

近幾年各省市的高考物理實驗題具有以下特點：

（1）結構上“一分二”、內容上“一力一電”的模式逐漸淡化，加大了對力學實驗考查的力度，形成了力學實驗與電學實驗各半壁江山的態勢，凸現出“力”、“電”的重要地位.這是為了盡可能多的考查知識面的需要.

（2）題型一般是選擇、填空、做圖題及電路連線題.這是因為受考試時間制約的緣故.

（3）近年來的實驗題已從課本純知識范疇中游離出來，基本上都不完全是課本上現成的學生實驗或演示實驗.試題由單一、基本的形式向綜合、高層次方向發展，更注重能力的考查，出現了遷移類實驗、應用型實驗和研究性學習型實驗題.組合式實驗題將成為命題的新亮點.這是選拔性考試的必然選擇.

（4）實驗題具體側重于實驗知識與實驗原理的掌握運用，實驗器材的選擇和使用方法（會“非常規”地使用實驗器材）；注重對實驗數據的處理和誤差分析和簡單地設計性實驗.高考中出現了一批熱點實驗.如長度的測量、研究勻變速直線運動、測金屬的電阻率、描繪小燈泡的伏安特性曲線、測電源的電動勢和內阻、電表的改裝、多用表的使用、測定折射率和雙縫干涉實驗.

（5）設計性實驗比預期的少.這也是為了適應當前考生的實際水平.

5.對2015年高考實驗題的展望

（1）結構、內容仍將延續“一分二”、“一力一電”的形式，但“力”、“電”內容并重.

（2）題型仍然是填空、選擇、做圖及電路連線題.

（3）考查形式多樣、設問靈活、內容綜合.

（4）在設計性實驗方面將有所作為.

三、復習備考策略

在復習備考中，要重視基本儀器的使用和基本方法的運用，重視對實驗現象和實驗過程的體驗.要積極創造條件，有意識地進行實驗設計、實驗操作、實驗條件控制、實驗數據處理和實驗結論分析等方面的訓練，在整體把握、重點突破的基礎上，努力提升學生的實驗素養.

對高考規定的實驗，要進行拓展與變式.如設計多種方案，并對多種設計方案進行評價，幫助學生提高運用已學過的物理知識解決問題的能力.

1.努力適應高考的要求

針對高考實驗題的特點，復習備考時，要在整體把握的基礎上，進行合理規劃，有機整合，努力幫助學生形成實驗意識，形成解答實驗題的基本思路.

有計劃、有目的、全方位地編制若干套仿真性實驗試題進行適應性訓練（每次10分鐘左右），促使學生增強實驗意識，提高分析處理實驗問題的能力.

2.專題強攻，構建解決問題的思路

（1）重視基本儀器使用能力的培養

物理量的測量及儀器的使用，是命題幾率很高的內容.復習備考中，要引起足夠地重視.

掌握刻度尺、游標卡尺、天平、打點計時器、秒表、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱、開關等基本器材的使用和讀數，特別要注意秒表、刻度尺、游標卡尺的讀數，歐姆表的讀數，電壓表與電流表的估讀位數.

熟悉間接物理量的測量方法.對不能直接測量的物理量，要幫助學生打通聯想的通道，尋找與可直接測量的量間的關系，為設計性實驗鋪平道路.

高中物理學中一些重要的間接物理量的測量方法如表1所示.

待測物理量基本測量方法

（2）重視對實驗原理理解能力的培養

高考實驗題千變萬化，但不變的是實驗原理和方法.所謂實驗的方法，就是在物理實驗探究過程中所采用的各種措施和手段.高中物理實驗的方法有很多，如控制變量法、比較法、微小量放大法、圖象處理數據法、平均值法等等，要讓學生認真體會這些方法，感受它們的重要作用.

復習備考中，要選擇考綱要求的實驗作為典型案例進行專題討論，幫助學生理解掌握實驗原理和方法.要重點突破探究求合力的方法、探究加速度與力及質量的關系、驗證機械能守恒定律、電阻的測量、測定電源的電動勢和內阻、測定玻璃的折射率、用雙縫干涉測光的波長等實驗，為創新型實驗的突破打下堅實的基礎.

（3）提高處理實驗數據的能力

實驗數據處理能力，是考查實驗能力的一個重要方面.引導學生認真體會研究勻變速直線運動、探究彈力和彈簧伸長的關系、探究功和速度變化的關系、驗證機械能守恒定律、利用單擺測重力加速度、折射率的測定等實驗數據處理的技巧，不斷提高實驗技能.

對列表法、圖象法、平均值法、逐差法等常用的數據處理方法，都要進行歸類復習，讓學生有感覺，會遷移.

（4）提高對影響實驗結果的主要誤差進行分析的能力

實驗誤差來源分析，是高考實驗考查的重要內容之一.復習備考中，要重點關注探究加速度與力、質量的關系、驗證機械能守恒定律、伏安法測電阻、利用單擺測重力加速度、測定玻璃的折射率等實驗誤差來源的分析方法.

對中學階段常用的多次測量求均值、圖象法、積累法（如逐差法）等減少實驗誤差的基本思想都要弄清楚.

（5）善于通過案例分析進行重點突破

高考實驗題一般都“源于課本，而不拘泥于課本”，往往會在教材中原實驗的基礎上進行創造性的改造與拓展，并且重點對實驗原理、方法和誤差分析能力等較高層次上進行考查.如果在實驗復習中只注重于教材中的實驗，而不關注實驗中的設計原理、研究方法，并進行必要的拓展性訓練，就很難達到舉一反三的效果.

從各省市的高考試卷可見，高考側重以電學實驗為主，特別是電路設計，難度大，學生得分率低.在電學實驗中，以測量電阻為中心的實驗，知識要求明確，內涵豐富，可遷移性強，能力要求高，具有統領全局的特點，是一個非常值得我們去研究的實驗問

題.

3.把實驗與題“融”在一起

物理學是以實驗為基礎的科學，“題”與“實驗”是融在一起的.用“構圖”、“將實驗問題轉化為物理題目”的策略，是完成實驗題的重要途徑.讓學生通過“品題”的方法把實驗與題目聯系起來，可以使學生開闊思路，在碰到這類問題時就會主動將“題”與“實驗”聯系起來，從而迅速把握解決問題的方向.

當然，“實驗題”原本就是一個物理題.但具有“把實驗與題‘融在一起的意識”的考生，可以更好地理解題意，更快地求得問題的解決.

案例1某同學要用“伏安法”測定一個待測電阻Rx（阻值約為200Ω）的阻值，實驗室提供了如下器材：電池組E（電動勢為3V，內阻不計）；

電流表A1（量程0～10mA，內阻r1約40～60Ω）；

電流表A2（量程0～500μA，內阻r2=200Ω）；

滑動變阻器R1（阻值范圍為0～20Ω，額定電流為2A）；

滑動變阻器R2（阻值范圍為0～9999Ω，額定電流為1A）；

開關S一個，導線若干.

（1）實驗中應盡可能的考慮更加準確地測量Rx的阻值，在圖18的小方框中畫出測量Rx阻值的電路圖，并在圖中標明各器材的代號.

（2）寫出Rx的表達式Rx=，并指明各量的意義.

分析對考生來說，這是一個比較費力的一個實驗題，但如果在認真審題后，針對題中所給的實驗器材，以“題”與“實驗”融在一起的觀點進行綜合分析，就很快可以構建出如圖19所示的電路圖，從而快速解決問題.

4.努力尋找“類比物”

實驗復習中，首先應該抓住考綱內規定的實驗，在弄清實驗原理，正確選擇實驗器材，正確進行實驗操作和誤差分析方面下功夫.

學生實驗能力的增強是建立在平時對物理知識正確理解和應用的基礎上的.學生的實驗設計能力也是在知識的重組、轉換和遷移中增強的.知識和方法的有機結合就形成了解決問題的能力.

高考命題中，注重基本實驗素養的考查，重視實驗設計能力與遷移能力的考查.選好“參考物”進行類比，是快速把握實驗題求解方向的有效途徑.

案例2在測定一節干電池的電動勢和內阻的實驗中，備有下列器材：

A.干電池（電動勢約為1.5V，內阻小于1.0Ω）

B.電流表G（滿偏電流3mA，內阻=10Ω）

C.電流表A（0～0.6A，內阻0.1Ω）

D.滑線變阻器R1（0～20Ω，10A）

E.滑線變阻器R2（0～100Ω，1A）

F.定值電阻R3（990Ω）

G.開關和導線若干

（1）為方便且能較準確地進行測量，其中應選用的滑線變阻器是 （填寫字母代號）

（2）請在如圖20甲所示的線框內畫出利用本題提供的器材所設計的測量電池電動勢和內阻的實驗電路圖.

（3）如圖20乙為某一同學根據他所設計的實驗給出的I1-I2圖線（I1為電流表G的示數，I2為電流表A的示數），由圖線可求得被測電池的電動勢E= V，內阻r= Ω.

分析思路根據題目的要求和所提供的器材，與教材中《測量電源的電動勢和內阻》的實驗進行類比即可知道，本題無非是將教材中《測定電源的電動勢和內阻》的實驗稍加變化后的產物，無非是將電流表G與R3串聯改裝成的電壓表來取代教材中《測定電源的電動勢和內阻》實驗的電壓表，其它地方都一樣.這樣，解題的大方向很快就把握下來了，問題也就迎刃而解了.

復習備考中，要努力把原理相同的同類實驗捆綁在一起進行專題復習，努力找到規律性的東西.

5.適當地開展拓展性實驗

（1）復習了“驗證機械能守恒定律” 實驗后，讓學生嘗試用閃光照相的方法研究自由落體運動、平拋運動中的機械能守恒問題.

（2）在完成了“測量金屬絲的電阻率”實驗后，讓學生設法測量自來水的電阻率等實驗.

（3）測電源電動勢和內阻的實驗，蘊含了多種物理實驗方法和處理實驗數據的方法，是對學生進行科學方法教育、培養實驗能力的經典實驗.因此，測量電源電動勢和內阻的實驗也成為近幾年各省市高考命題的熱點內容.

案例3（2009年重慶卷第22（2）題）硅光電池是一種可將光能轉換為電能的器件.某同學用圖21所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關系.圖中R0為已知定值電阻，電壓表視為理想電壓表.

（1）請根據圖21，用筆畫線代替導線將題圖22中的實驗器材連接成實驗電路.

（2）若電壓表V2的讀數為U0，則I=

V.

（3）實驗一：用一定強度的光照射硅光電池，調節滑動變阻器，通過測量得到該電池的U-I曲線a.見圖23，由此可知電池內阻 （填“是”或“不是”）常數，短路電流為 mA，電動勢為 V.

④實驗二：減小實驗一中光的強度，重復實驗，測得U-I曲線b，見圖23.當滑動變阻器的電阻

為的電阻為某值時，若實驗中的路端電壓為1.5V.則實驗二中外電路消耗的電功率為 mW（計算結果保留兩位有效數字）.

評注本題的實質是考查伏安法測電源電動勢和內阻，由于硅光電池的內阻因光強度的變化而變化，所以其U-I圖象是曲線，考查了學生實驗方法和實驗數據處理方法的遷移應用能力.

6.進行拓展

引導學生先進行理論分析，再用精心選擇的典型題進行演練.

（1）利用電流表和電阻箱測量

這是利用安阻法測定電源電動勢和內阻.教材中只講了該實驗的原理，沒有講用圖象法處理實驗數據，利用圖象法處理數據是本題的難點和亮點，根據圖象中的截距、斜率和直線中的點的物理意義，可以確定所求的相關物理量.在實驗復習中，一定要注意實驗數據處理方法的遷移應用.

（2）利用電壓表和電阻箱測量

這是利用伏阻法測定電源電動勢和內阻.教材中只講了該實驗的原理，沒有講用圖象法處理實驗數據，所以利用圖象法處理數據是本題的難點和亮點，根據圖象中的截距、斜率和直線中的點的物理意義，可以確定所求的相關物理量.

（3）利用兩只電流表測定量

這是利用安安法測定電源電動勢和內阻.教材中沒有講該實驗的原理，但該實驗方法卻是伏安法測電源電動勢和內阻實驗原理的遷移，當電流表的內阻已知時，可以把電流表并在電路中，可以測出路端電壓（作電壓表使用）.所以，這種方法實質上是一種伏安法.

（4）利用兩只電壓表測量

這是利用伏伏法測定電源電動勢和內阻.教材中沒有講該實驗的原理，但該實驗方法卻是伏安法測電源電動勢和內阻實驗原理的遷移，當電壓表的內阻已知時，把電壓表串在電路中，可以測出電路中的電流（當電流表使用）.這種方法實質上是一種伏安法.

（5）利用輔助電源法測量

為了消除電壓表和電流表所帶來的系統誤差，巧設輔助回路，利用等效的思想方法來處理物理問題，有助于培養學生的創新思維.

設計型試題從內容和形式上突破了大綱和教材對實驗的束縛，有助于培養學生基本的實踐能力，增強實驗過程的探究性，扭轉了實驗教學中照著樣子做實驗，依靠死記硬背應付考試的現象.

四、結束語

教學的目的，不單是讓學生知道得更多，知識面更廣，而在于教會學生在知道別人的東西的同時，有能力和機會悟出自己的東西.這種“悟”的過程，離不開想象，離不開探索，離不開反思，離不開豐富多彩的結論的交鋒，或許正是這個過程，最終才能讓學生學會創造，學會創新.

因此，在高考物理實驗的復習備考中，要抓綱舉目，要緊緊抓住實驗原理這個“龍頭”，在徹底將課本實驗的原理和思想方法理解清楚的基礎上，還要通過針對實驗原理、方法、操作過程、數據處理和誤差分析等內容進行總結性專題復習中，不斷地拓展思維空間，提升實驗能力.

（收稿日期：2015-03-05）