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高考物理備考:電學實驗復習技巧

2008-03-10 11:09:37  來源:燕趙都市報 文章作者:張戰(zhàn)強

        提到物理,很多理科生都感覺比起化學、生物可是困難多了,而電學實驗更因為難度高而讓一些同學在學習中感到頭疼,電學實驗占據(jù)著相當重要的地位,幾乎年年考,但每年都有許多考生在此留下了遺憾。雖然考生感覺難度大,但電學實驗以其獨特的魅力,贏得了高考相關人員的青睞:自從2002年我省實行理綜診斷以來,除2002年考查的是熱學實驗以外(在現(xiàn)行課本中此實驗已刪掉),其余五年均考查到了電學實驗;診斷大綱要求的實驗有19個,其中10-17個均為電學實驗?梢婋妼W實驗在高考中所占地位非同一般。

        考查全面重點突出

        從總體上來說,物理實驗的考查在高考中是以筆試的形式進行的,通過考查一些設計性的實驗來鑒別考生實驗的“遷移”能力、創(chuàng)新能力。實驗部分在理綜試題中占有較大的比重(17分左右),區(qū)分度和難度較高。通過對高考電學實驗試題的分析,可以看出當前高考實驗診斷的總趨勢是:一是利用考綱所列實驗的原理、方法和器材重新組合,推陳出新;二是把重點放在實驗和器材測量的原理、選取、數(shù)據(jù)處理和結論獲取的方法上;三是適量編制設計性、探究性實驗,進行考查。

        由于連續(xù)幾年高考中均出現(xiàn)電學實驗,雖然形式多樣,但考查的特點還是比較清晰的。比如實驗能力的考查多集中在電阻的測量上。這幾年高考,幾乎所有電學實驗都是以測電阻為背景,如2003年考查伏安法測電阻;2004年、2006年分別考查電表內阻的測量;2005年考查電源電動勢和內阻的測量。歸根結底考查的實驗原理均為歐姆定律R=U/I,因此對電阻的測量,都是在用各種方法尋找電壓U和電流I。

        實驗試題的設計體現(xiàn)了“來源于教材而不拘泥于教材”的原則。2004年全國卷Ⅰ第22題考查電壓表內阻的測量方法——半偏法,直接來源于功課孩子實驗——把電流表改裝成電壓表,但改測電壓表內阻,考查了考生的實驗遷移能力;2005年全國卷測電源的電動勢和內電阻,也是直接來源于功課孩子實驗——測定電源電動勢和內電阻實驗,但又高于課本,不能照搬課本實驗電路圖。只有真正理解了實驗原理和實驗方法,才能達到靈活運用學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理實驗相關問題的能力。由此可見課本實驗不可小視,并且要從中有所。

        能力的考查比較全面,其中涉及誤差的分析、利用圖像或公式處理數(shù)據(jù)、有效數(shù)字的保留等,對實驗分析能力、利用數(shù)學解決物理問題的能力都有所考查。

        注重對考生功課實驗的挖掘,同一實驗器材,完成不同的實驗目的——一“材”多用,如2002年全國高考29題,考查利用“驗證玻意耳定律”的器材來測量大氣壓強p0;2007年全國高考理綜卷Ⅰ22題,考查利用“驗證動量守恒定律”的器材驗證彈性碰撞的恢復系數(shù)等。

        復習注重超越課本

        根據(jù)以上分析可知,高考實驗考查能力較高,那種只背實驗原理、步驟、講實驗操作,過程的做法已經不能很好地應對今天的高考了。僅僅能獨立完成大綱規(guī)定的實驗,知道怎樣做還不夠,還應該搞清楚為什么要這樣做,要真正領會其中的實驗方法,并會將這些方法遷移到新的情景中去,在新的情景中加以應用。

        1、平時復習中要注意養(yǎng)成良好的學習物理實驗的習慣。有些同學側重實驗的記憶,把課本上實驗原理、實驗器材和實驗步驟等,像背語文課文一樣背誦下來,這樣是少有不可能提高實驗能力的。這樣做極不適應現(xiàn)代高考實驗考查的趨勢,因為高考物理實驗考查的是實驗的遷移能力、創(chuàng)新能力等。對于一個實驗正確的學習方法是遵從以下步驟:明確目的——嘗試原理——選擇器材——確定步驟——誤差分析。學習每一個實驗,先明確實驗目的,然后根據(jù)實驗目的結合自己所學的知識,嘗試思考實驗原理。圍繞敲定的實驗原理,確定實驗器材,根據(jù)實驗器材,確定實驗步驟,依據(jù)實驗原理進行誤差分析。因為同一實驗目的,它可能存在不同的實驗原理,所以我們通過嘗試思考實驗原理的方法,就可以拓寬思路,能力。如果同學們優(yōu)先知道實驗原理,就可能造成先入為主的思維定勢,使思維受到限制。

        2、重視功課實驗,熟悉基本實驗器材的使用,爭取較大限度地做到:一“材”多用。如利用測定金屬絲的電阻率實驗器材,能否測定極細金屬管的內徑;利用描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗器材,能否測定小燈泡的額定功率。演示實驗、做一做等也在高考考查范圍之內,同樣也要注意挖掘。

        3、平時多總結一些實驗方法及題型,積累一定的經驗,作為自己知識的儲備,增強解決實驗問題的能力和信心。如對電阻的測量有很多種方法:伏安法、替代法、半偏法、多用電表測電阻等;測定電源電動勢和內電阻的方法有:伏安法、兩阻(定值電阻)一表(電壓表或電流表)法、一箱(電阻箱)一表(電壓表或電流表)法等。

        4、對于同一電路中出現(xiàn)的“雙調節(jié)”或“雙控制”元件,要注意操作步驟。如用半偏法測電流表內阻的實驗步驟的考查,就曾在高功課中出現(xiàn),因為此電路中存在兩個變阻器、兩個電鍵,必定有調節(jié)和操作上的先后順序。還有研究自感現(xiàn)象中的通電自感實驗時也涉及到了兩個滑動變阻器先后調節(jié)的問題。

        5、樹立“轉換”思想,開拓設計性實驗的思路。要提高設計實驗的能力,必須認真體會物理教材上的實驗思想。其實物理教材蘊含大量的實驗設計方法。善于聯(lián)想對比,拓寬知識,如利用半偏法測定了電流表的內阻,那能不能利用半偏法測定電壓表的內阻;根據(jù)電流表的校表電路,能不能設計電壓表的校表電路。

        6、掌握一些實驗技巧:如電表是會“說話”的電阻:[!--empirenews.page--]

        ①對一些特殊電阻的測量,如電流表或電壓表內阻的測量,電路設計有其特殊性:一是要注意到其自身量程對電路的影響,二是要充分利用其“自報電流或自報電壓”的功能。測電壓表內阻時無需另并電壓表,測電流表的內阻時無需另串電流表。

        ②當電表內阻已知時,電表功能可以互換。如當電流表內阻已知時,可以根據(jù)電流表讀數(shù)乘以其內阻得到電流表兩端的電壓,此時電流表可當電壓表使用;同理,當電壓表內阻已知時,電壓表可當電流表使用。利用這一特點,可以拓展伏安法測電阻的方法,如:伏伏法,安安法等。

        7、多進實驗室進行實際操作,熟悉各種實驗器材的使用。理論與實踐相結合,才能更好地提高實驗能力。實驗題中的實物連線,實驗步驟排序、糾錯、補漏、實驗誤差的排除、錯誤的糾正等。這些都是實際操作的全真模擬,如果孩子沒有動手做過這些實驗就不可能答好這些問題。復習中,可開放學校的實驗室,讓孩子重溫實驗的實際操作。但由于某些學校實驗條件不足,不是實驗器材缺乏,就是實驗器材陳舊,使得測量誤差很大,限制了孩子實驗能力的提高。另外,實驗室器材種類少、規(guī)格少,也不能滿足當今高考的要求。還有高診斷題中所給實驗器材的規(guī)格,實驗室也不一定具備。故建議有條件的家庭或學校安裝仿真物理實驗室,利用仿真物理實驗室來完成實際中完成不了的實驗,也可通過反復改變某一元件的參數(shù)值,看其對整個電路的影響。這樣對考生解決實驗問題有著非常大的幫助。

        總之,實驗也并不單純是實驗這一模塊的問題,孩子物理實驗能力的高低往往與孩子物理知識、思想、方法的儲備密切相關,要從根本上提高物理實驗能力,必須全面提高物理水平。

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