沈志堅(jiān)

摘 ? 要：本文對(duì)五道高考全國(guó)1卷物理實(shí)驗(yàn)試題進(jìn)行剖析和研究，提出高考實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)中值得注意的問題，以提高高考實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)效性。

關(guān)鍵詞：高考;實(shí)驗(yàn)試題;剖析;啟示

從2015—2019年全國(guó)1卷物理10道實(shí)驗(yàn)試題分析可以看出：除一道十六個(gè)高考必做實(shí)驗(yàn)中的常規(guī)題（2019全國(guó)1卷22題）外，有五道是十六個(gè)高考必做實(shí)驗(yàn)中的常規(guī)題的拓展、變化、變型、組合而成的題目，還有四道是十六個(gè)高考必做實(shí)驗(yàn)之外的新情景、創(chuàng)新題。對(duì)這些題目的剖析和研究，對(duì)提高高考實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)效性具有重要意義，現(xiàn)分析如下。

1 ?常規(guī)題的“變型題”

【例題1】2017全國(guó)1卷22題（5分）是一道用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。根據(jù)小車滴水情況判斷小車運(yùn)動(dòng)情況并求小車的瞬時(shí)速度和加速度的題目（原題略）原題圖1。

點(diǎn)評(píng)：此題看似情景新穎，實(shí)際是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等時(shí)性原理的應(yīng)用，是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的變型題。此題的難點(diǎn)在于：①審題：用手輕推一下小車含義的理解即小車獲得一個(gè)速度，由于地面有阻力，小車是作減速運(yùn)動(dòng)。②時(shí)間間隔弄錯(cuò)，應(yīng)為45個(gè)間隔。但該題的核心還是紙帶處理的問題。即求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度和逐差法求加速度的問題。2019全國(guó)3卷22題利用數(shù)碼相機(jī)連拍功能測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)，實(shí)際也是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的變型題，是等時(shí)性原理的應(yīng)用，內(nèi)容也是類似紙帶處理方法運(yùn)用問題。

所以我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)時(shí)，一定要對(duì)十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，基本儀器的使用和讀數(shù)問題，數(shù)據(jù)處理（如逐差法求加速度、圖像法處理數(shù)據(jù)），實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分析和改進(jìn)等下大力氣，認(rèn)真復(fù)習(xí)，讓學(xué)生真正弄懂才是根本、關(guān)鍵。同時(shí)還要注意一些題目的變型訓(xùn)練。如2016年全國(guó)1卷22題驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，把常規(guī)題打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電源的頻率已知變未知，要你根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)和相關(guān)條件求頻率，實(shí)際上此題跟類似的常規(guī)題解題方法思路是一樣的。所不同的是此題第一步要求用物理量代替具體數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)紙帶處理方法是否真正掌握。

2 ?常規(guī)題的“拓展題”

【例題2】2017全國(guó)1卷23題（10分）是有關(guān)研究小燈泡的伏安特性曲線的題目（原題略）其中第3小題圖如圖2。

點(diǎn)評(píng)：這是一道由研究小燈泡伏安特性曲線的常規(guī)題拓展變化而來的創(chuàng)新題。此題第1小題要求畫出能夠?qū)崿F(xiàn)0—3.8 V范圍內(nèi)對(duì)小燈泡電壓進(jìn)行測(cè)量的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)電路時(shí)，電壓從0變化的，滑動(dòng)變阻器應(yīng)連成分壓式接法，小燈泡是小電阻，應(yīng)用安培表外接法。在平時(shí)訓(xùn)練常規(guī)題中，電壓表的量程是夠的，但此題改變實(shí)驗(yàn)條件，電壓表的量程只有3 V，需擴(kuò)程才能應(yīng)用。從題中提供的固定電阻可以算出量程可以擴(kuò)大至4 V，這樣才能符合題意要求。第3小題也是常規(guī)題中拓展而成的題目。

原來的常規(guī)題：小燈泡伏安特性曲線如圖3。

將圖中具有伏安特性曲線的小燈泡，接到電源兩端（電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，內(nèi)阻為5 Ω），問小燈泡消耗實(shí)際功率。

該題求小燈泡消耗的功率，由于小燈泡電流隨電壓變化，因此要畫出電源的U-I直線與小燈泡U-I圖線，求交點(diǎn)，來求實(shí)際電壓、電流值，從而求出小燈泡實(shí)際功率。

而全國(guó)1卷23題第三步如圖（2）是在此基礎(chǔ)上改變實(shí)驗(yàn)條件，多加了一個(gè)滑動(dòng)變阻器求小燈泡最大實(shí)際功率，最小實(shí)際功率。這就要求考生會(huì)分析畫出滑動(dòng)變阻器阻值最大、最小時(shí)電源的U-I直線，求交點(diǎn)來求解。此步對(duì)學(xué)生能力要求較高較難。通過這道題的分析可以看出，對(duì)十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的常規(guī)題，通過改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行拓展、變化、創(chuàng)新是考查學(xué)生解決實(shí)際問題能力和探究能力、應(yīng)變能力的好方法，也是高考命題的一個(gè)方向和思路。

因此實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)常規(guī)題要避免就題論題，要注意適當(dāng)改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行拓展、創(chuàng)新，以提高學(xué)生的應(yīng)變能力和解決實(shí)際問題能力。如復(fù)習(xí)伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以改變實(shí)驗(yàn)條件“給你二個(gè)安培表和一個(gè)定值電阻”如何測(cè);如果“給你二個(gè)伏特表和一個(gè)定值電阻”如何測(cè);或安培表、伏特表量程不夠怎么測(cè)。通過這樣的訓(xùn)練，可以拓展學(xué)生的思路，提高應(yīng)變能力。

3 ?常規(guī)題的“組合題”

【例題3】2018全國(guó)1卷22題.（原題略）原題圖如圖4。

點(diǎn)評(píng)：這是一道游標(biāo)卡尺使用和探究彈力與伸長(zhǎng)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)的有機(jī)組合題。是常規(guī)中出新意的題目。主要著重考查學(xué)生對(duì)游標(biāo)卡尺讀數(shù)，勁度系數(shù)測(cè)量原理的理解和運(yùn)用。是考查十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的靈活運(yùn)用題。本題的主要錯(cuò)誤一是游標(biāo)卡尺讀數(shù)錯(cuò)或單位寫錯(cuò)，二是g習(xí)慣取10m/s2，代入計(jì)算。解決這類問題的根本是把十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，讀數(shù)等問題真正弄懂。組合題是高考命題的一個(gè)熱點(diǎn)和方向。

因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)時(shí)，要注意這方面的訓(xùn)練。如伏安法測(cè)電阻與電表改裝相結(jié)合，測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻與電表改裝相結(jié)合，多用電表使用與電表改裝相結(jié)合（如2017全國(guó)3卷23題），還有多用電表使用與伏安法測(cè)電阻結(jié)合，多用電表使用與測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻相結(jié)合，多用電表使用與判斷電路故障相結(jié)合的題目值得注意。

4 ?十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)之外的“實(shí)驗(yàn)題”

【例題4】2015全國(guó)1卷23題23.（9分）是有關(guān)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路及電路故障判斷的題目（原題略），虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。原題圖如圖5。

點(diǎn)評(píng)：本題是十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)之外的探究性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)題。此題涉及毫安表的改裝、校準(zhǔn)和電路故障的判斷等內(nèi)容，重點(diǎn)考查學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。電表改裝我們學(xué)過，情景不會(huì)陌生。如2015全國(guó)1卷22題設(shè)計(jì)一個(gè)粗測(cè)玩具小車通過凹七橋最低點(diǎn)的速度的實(shí)驗(yàn)。又如2018全國(guó)3卷22題測(cè)量直尺下落的反應(yīng)時(shí)間是教材的小實(shí)驗(yàn)。這些題目的背景取材是學(xué)生熟悉和貼近學(xué)生實(shí)際的，并非怪題、偏題。所用的是我們學(xué)過的物理知識(shí)。解決問題的關(guān)鍵是要弄懂實(shí)驗(yàn)原理。

因此實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)不要去搞怪題、偏題和糾結(jié)的題目。要選擇一些十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)之外的、學(xué)生熟悉和貼近學(xué)生實(shí)際的題目進(jìn)行訓(xùn)練。如電表改裝5年內(nèi)全國(guó)1卷考了2道值得注意，要注意演示實(shí)驗(yàn)和小實(shí)驗(yàn)，學(xué)過的演示實(shí)驗(yàn)也屬于實(shí)驗(yàn)考查的部分要求。

5 ?十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的“遷移題”

【例題5】2016全國(guó)1卷23題（10分）是一道組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)的題目，（原題略）原題圖如圖6。

點(diǎn)評(píng)：這是一道十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)之外的全新情景、創(chuàng)新題。但所用的知識(shí)是十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的原理和方法。如，串、并聯(lián)電路的相關(guān)運(yùn)算，等效替代法思想的應(yīng)用，滑動(dòng)變阻器在電路中的作用和規(guī)格的選擇等。難點(diǎn)在于理解電路設(shè)計(jì)原理，理解調(diào)節(jié)電阻箱和滑動(dòng)變阻器的意義，并獲取題中信息并轉(zhuǎn)化為解題所需條件。它考查學(xué)生在新情景下探究能力和知識(shí)遷移能力。因此掌握十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法并學(xué)會(huì)遷移到新情景中解決未做過的某些實(shí)驗(yàn)是高考考查學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力的一個(gè)重點(diǎn)。

因此，實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)要注意這類題目的訓(xùn)練。這類題的選題原則：⑴實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法必須是學(xué)過的，⑵題目情景比較新穎，是未做過的某些實(shí)驗(yàn)，或簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不宜太難、太復(fù)雜。這類題訓(xùn)練要適量，不宜多。

通過以上試題的分析，啟示我們?cè)趯?shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)中，尤其是第一輪復(fù)習(xí)中一定要重點(diǎn)把十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法，數(shù)據(jù)處理，電路連接，誤差分析，基本儀器原理、使用、讀數(shù)等真正弄懂，切實(shí)掌握。而且十六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)中的重要的實(shí)驗(yàn)要讓學(xué)生重做。讓學(xué)生親自動(dòng)手，獨(dú)立認(rèn)真，研究性地再做實(shí)驗(yàn)。因?yàn)楦呖荚囶}很注意鑒別學(xué)生是否真正做過實(shí)驗(yàn)。同時(shí)要對(duì)學(xué)生進(jìn)行一些常規(guī)題通過改變實(shí)驗(yàn)條件變型、拓展、組合、變化的題目的訓(xùn)練。對(duì)一些實(shí)驗(yàn)思想（等效替代法）、實(shí)驗(yàn)方法（如逐差法、半偏法測(cè)電表內(nèi)阻等）、電表改裝方法等注意要弄懂掌握。同時(shí)還要適當(dāng)訓(xùn)練一些靈活運(yùn)用學(xué)過理論、實(shí)驗(yàn)方法、儀器去處理、分析、研究等未做過的實(shí)驗(yàn)，包括設(shè)計(jì)某些比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)的題目。不要去搞一些偏題、怪題和糾結(jié)的題目。因此認(rèn)真對(duì)高考試題作剖析和研究對(duì)提高復(fù)習(xí)效能是有裨益的。