2019年全國(guó)Ⅰ卷物理實(shí)驗(yàn)題剖析及備考策略

傅秋紅

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，高中物理實(shí)驗(yàn)是高考試題的重要組成部分，近年來(lái)的高考物理實(shí)驗(yàn)試題是以考綱所列的實(shí)驗(yàn)為原型，在實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)方法和步驟等方面進(jìn)行了組合、拓展和變化，來(lái)源于教材又不拘泥于課本。為了讓考生能做好高考物理實(shí)驗(yàn)題，筆者對(duì)近幾年全國(guó)卷高考物理實(shí)驗(yàn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單歸納、剖析，結(jié)合新課標(biāo)及考試大綱分析物理實(shí)驗(yàn)題的備考策略。

一、近幾年全國(guó)卷物理實(shí)驗(yàn)題特點(diǎn)分析

高中物理實(shí)驗(yàn)是高考試題的重要組成部分，縱觀近5年高考全國(guó)卷物理實(shí)驗(yàn)題的考查內(nèi)容大體趨于穩(wěn)定，共2個(gè)小題，一道力學(xué)實(shí)驗(yàn)，一道電學(xué)實(shí)驗(yàn)題。具體考查內(nèi)容（全國(guó)卷甲、乙）如下圖所示：

通過(guò)對(duì)近幾年部分全國(guó)卷實(shí)驗(yàn)題歸納列表（如上所示）可知，全國(guó)卷物理實(shí)驗(yàn)題主要特點(diǎn)有：

1. 考查內(nèi)容大體不變，一電一力，考點(diǎn)經(jīng)典、考題新穎。（1）基本儀器的使用及讀數(shù)。如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、電壓表、電流表、歐姆表或多用電表的讀數(shù)。（2）考查實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作。例如使用多用電表測(cè)量電阻、利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打紙帶。（3）考查用綜合分析能力。例如實(shí)驗(yàn)誤差的分析、設(shè)計(jì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)等。

2. 答題形式多種多樣。有描點(diǎn)作圖、連線作圖、分析填空、選擇填空、讀數(shù)填空、推導(dǎo)填空、計(jì)算填空等。

3. 不一定直接考查考試大綱中所列舉的12個(gè)實(shí)驗(yàn)，而是立足基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)新情境，遷移實(shí)驗(yàn)原理、思想、方法。

4. 注重理論聯(lián)系實(shí)際，以實(shí)際問(wèn)題為背景的命題有所增加，體現(xiàn)了物理與生產(chǎn)生活實(shí)際的密切聯(lián)系，體現(xiàn)了新課標(biāo)所倡導(dǎo)的“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課改理念。

二、全國(guó)卷物理實(shí)驗(yàn)題分類剖析

全國(guó)卷物理實(shí)驗(yàn)的數(shù)量雖與以往相比不曾改變，但考查要求明顯提高了。縱觀近5年的高考實(shí)驗(yàn)考查情況，考慮到必修、選修分開(kāi)，實(shí)驗(yàn)必定出在必修與選修3-1、2，所以明年的高考物理實(shí)驗(yàn)命題肯定還是會(huì)以“一力一電”模式出現(xiàn)，具體內(nèi)容著重考查：

1. 實(shí)驗(yàn)的基本原理和基本方法。如基本測(cè)量?jī)x器的原理、器材的選取、光電門（傳感器）等相關(guān)數(shù)字化儀器的使用，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、應(yīng)用和創(chuàng)新。

【例1】（2017·高考全國(guó)卷丙，23）圖1（a）為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖. 圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻;表頭G的滿偏電流為250 μA，內(nèi)阻為480 Ω. 虛線方框內(nèi)為換擋開(kāi)關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連. 該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆×100 Ω擋.

（1）圖1（a）中的A端與________（填“紅”或“黑”）色表筆相連接.

（2）關(guān)于R6的使用，下列說(shuō)法正確的是________（填正確答案標(biāo)號(hào)）.

A. 在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

B. 使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置

C. 使用電流擋時(shí)，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

（3）根據(jù)題給條件可得R1+R2=______________Ω，R4=____________Ω.

（4）某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖1（b）所示. 若此時(shí)B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_(kāi)_____;若此時(shí)B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_(kāi)_______;若此時(shí)B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為_(kāi)_________.（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

2. 新課程實(shí)施過(guò)程中各地教材出現(xiàn)過(guò)的的實(shí)驗(yàn)探究，注重探究過(guò)程和科學(xué)探究方法。如2015年新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ第22題的情境來(lái)源于人教版必修Ⅰ課本第84頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)第2題，在原有情境的基礎(chǔ)上加以改編。

【例2】（2015·高考全國(guó)卷Ⅰ. 22 ）某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）。完成下列填空：

（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖2（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg;

（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤秤示數(shù)如圖2（b）所示，該示數(shù)為_(kāi)______kg;

（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)。此過(guò)程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為_(kāi)________N;小車通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)________ m/s.（重力加速度大小取9.80m/s2，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

【答案】（2）1.40? （4）7.9? 1.4

3. 考試大綱所列的12個(gè)實(shí)驗(yàn)所涉及的數(shù)據(jù)處理、誤差分析和結(jié)論分析評(píng)價(jià)方法。雖然在近幾年全國(guó)高考不一定直接考查這12個(gè)實(shí)驗(yàn)，但不可忽略的是，高考實(shí)驗(yàn)題中涉及的思想及方法都能在做這些實(shí)驗(yàn)過(guò)程中領(lǐng)會(huì)、提升。高考實(shí)驗(yàn)題在大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行重組與創(chuàng)新，旨在考查學(xué)生是否熟悉這些常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材，是否真正動(dòng)手做過(guò)這些實(shí)驗(yàn)，是否能靈活的運(yùn)用學(xué)過(guò)的理論、實(shí)驗(yàn)方法、儀器去處理、分析、研究某些未做過(guò)的實(shí)驗(yàn)，包括設(shè)計(jì)某些比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)題多源于課本而高于課本，所給的情景和要求跟課本是不同的，是教材中的變形實(shí)驗(yàn)，以課本實(shí)驗(yàn)為背景，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件或增加條件限制，加強(qiáng)了對(duì)遷移能力、創(chuàng)新能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的考查。

典例3.（2019·高考全國(guó)卷甲，23）某小組利用圖3（a）所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系，圖中V1和V2為理想電壓表;R為滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻（阻值100 Ω）;S為開(kāi)關(guān)，E為電源。實(shí)驗(yàn)中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(jì)（圖中未畫出）測(cè)出。圖3（b）是該小組在恒定電流為50.0μA時(shí)得到的某硅二極管U-I關(guān)系曲線。回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)中，為保證流過(guò)二極管的電流為50.0μA，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電壓表V1的示數(shù)為U1=_____mV;根據(jù)圖3（b）可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度t升高時(shí)，硅二極管正向電阻_____（填“變大”或“變小”），電壓表V1示數(shù)_____（填“增大”或“減小”），此時(shí)應(yīng)將R的滑片向_____（填“A”或“B”）端移動(dòng)，以使V1示數(shù)仍為U1。

（2）由圖3（b）可以看出U與t成線性關(guān)系，硅二極管可以作為測(cè)溫傳感器，該硅二極管的測(cè)溫靈敏度為=____×10-3V/℃（保留2位有效數(shù)字）。

三、新課標(biāo)物理實(shí)驗(yàn)題高考備考策略

（一）研讀《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》《考試大綱》，立足于課本。在高三物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，必須熟練掌握《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》涉及的實(shí)驗(yàn)（或?qū)嶒?yàn)探究）以及《考試大綱》中要求的12個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師要關(guān)注不同版本課本上每一個(gè)實(shí)驗(yàn)及課后習(xí)題、閱讀材料等和實(shí)驗(yàn)有關(guān)的地方。在熟練掌握基本器材使用的基礎(chǔ)上，透徹地理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想和實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理，以及誤差分析，進(jìn)而培養(yǎng)其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的能力。考查考生利用基本實(shí)驗(yàn)原理和方法獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，尤其是運(yùn)用圖像分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。

（二）從實(shí)驗(yàn)中來(lái)，回到實(shí)驗(yàn)中去。物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往我們是從實(shí)驗(yàn)中來(lái)的，對(duì)于這些數(shù)據(jù)我們要?dú)w納分析才能得到結(jié)論，結(jié)論與我們的認(rèn)知有出入，必須又通過(guò)實(shí)驗(yàn)去探究。在這實(shí)驗(yàn)-分析-實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，提高學(xué)生的的動(dòng)手能力、分析能力、綜合能力。高考備考過(guò)程中，必須讓學(xué)生帶著問(wèn)題及目的重回實(shí)驗(yàn)室。例如驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中一定要從第一點(diǎn)就開(kāi)始計(jì)時(shí)嗎？假如是不一定，又應(yīng)該如何完成驗(yàn)證呢？（我們完全可以從后面的計(jì)數(shù)點(diǎn)中取兩個(gè)點(diǎn)算出速度與高度來(lái)驗(yàn)證守恒定律，沒(méi)必要管第一點(diǎn)準(zhǔn)確與否。）

（三）認(rèn)真規(guī)范答題，提高得分率。許多考生在高考中走出考場(chǎng)感覺(jué)良好，但是最后得分并不理想，問(wèn)題的關(guān)鍵就是部分考生不認(rèn)真審題、答題不規(guī)范或沒(méi)按要求答題導(dǎo)致失分。例如單位的缺失、有效數(shù)字多少位與小數(shù)點(diǎn)多少位的混淆、讀游標(biāo)卡尺時(shí)把游標(biāo)尺的邊緣看成游標(biāo)尺的零刻度、題中要求填序號(hào)卻填成了文字等等。以上這些失分其實(shí)都是可避免的，只要老師在備考過(guò)程中多關(guān)注學(xué)生答卷，多提醒學(xué)生，而考生也要多留意自己答卷的得分與失分，不斷嚴(yán)格要求自己答題的規(guī)范性及嚴(yán)謹(jǐn)性，不讓不該丟的分丟掉。

總之，要把全國(guó)卷物理實(shí)驗(yàn)題做好，考生必須夯實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，切忌急于求成、因循守舊，認(rèn)清形勢(shì)，明確方向。教師在教學(xué)上必須貫徹新課標(biāo)改革的精神，落實(shí)新課標(biāo)高考命題的要求，關(guān)注新高考動(dòng)向，努力提高高考復(fù)習(xí)的質(zhì)量和效率。

責(zé)任編輯? ?李平安