高考实验试题的命题思想与应对策略

江苏新高考实验试题命题思想与应对策略常州市第一中学刘霁华新高考江苏实验试题考查情况1、验证力的平行四边形定则无（比较简单）2、匀变速运动、加速度与力和质量的关系2009年（2007年2006年）3、验证机械能守恒定律无（外省考查较多）4、测量电源电动势和内电阻2010年（06、外省较多）5、决定导线电阻的因素无（比较简单）6、描绘小灯泡的伏安特性曲线无（07、外省较多）7、电表选择、改装、读数无（复杂）8、复杂的电路设计无（不确定性）9、以电阻、电动势测量为载体的简单电路设计2008年、2009年、2010年10、长度的测量、有效数字、线性图像研究2008年、2009年、2010年11、在特定理论模型并且现实可操作情境上简单的设计实验的规律探究、猜想和方案选择2008年、2009年、2010年12、不要求计算的误差来源分析2008年、2009年、2010年1.重视基本实验，考查基本技能新高考重视对中学生基本实验操作技能的考查，体现了高考命题对中学教育的关注和导向，也体现了高考命题对学生基本实验素养的要求。——基本实验和技能是高中实验教学的重要内容，是培养科学素养的最重要载体。新高考实验试题的命题思想2.重视数据处理，关注运算能力2008年s2-h图像，导线长度估算（有效数字）；2009年a-F图像，加速度计算（有效数字）；2010年v-t图像，电阻箱取值范围估算。新高考实验试题的命题思想数据处理包括数据采集（读数、列表）、数据分析（图像法、观察法、解析法）等要素。新高考重视对学生的这一能力的简单考查，体现了实验试题对实验本质的回归！随着新课标的实施，以此为命题点的实验试题应该受到广泛的关注。3.重视规律发现、关注理论探究2008年：质量相同导体的电阻规律探究：2009年：圆台型导体的电阻规律的探究：2010年：闭合电路线性规律的探究2SlSSlRbaRRablR高考实验试题的命题思想00111rRUEREER特定理论模型下的规律猜想探究科学实验的实质不仅仅为了验证，更重要的是为了对未知规律的发现，将实验和理论探究相结合是科学实验的本质所在。以特定理论模型为命题背景实验试题就是这一思想的体现，也是对新课程理念的体现，这是江苏新高考试题最重要的亮点，应该得到肯定，更应该受到高三复习教学的关注。高考实验试题的命题思想3.重视规律发现、关注理论探究某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律，河中央流速最大，岸边速度几乎为零。为了研究河水流速与从岸边到中央距离的关系，小明同学设计了这样的测量仪器：如图甲所示，两端开口的“L”型玻璃管的水平部分置于待测的水流中，竖直部分露出水面，且露出水面部分的玻璃管足够长。当水流以速度v正对“L”型玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为h，且h随水流速度的增大而增大。为了进一步研究水流速度v与管内外水面高度差h的关系，该组同学进行了定量研究，得到了如下的实验数据，并根据实验数据得到了v-h图像，如图丙所示。（1）根据上表的数据和图丙中图像的形状，可猜想v和h之间的关系为_______________；为验证猜，请在图丁中确定纵轴所表示的物理量，并另作图像，若该图像的形状为，说明猜想正确。（2）现利用上述测速器，由河流南岸开始，每隔1米测一次流速，得到数据如下表所示：根据v和h之间的关系完成上表的最后一行，对比上表中的数据，可以看出河中水流速度v与从南岸到河流中央距离x的关系为：。（1）v2∝h，图像如图直线（2）数据：自左向右为：0.4，0.8，1.2.，1.6，2.0，2.4v∝x（或v=0.4x）当物体从高空下落时，空气阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。研究发现，在相同环境条件下，球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关。下表是某次研究的实验数据：小球编号ABCDE小球的半径（×10-3m）0.50.51.522.5小球的质量（×10-6kg）254540100小球的终极速度（m/s）1640402032(1)根据表中的数据，求出B球与C球在达到终极速度时所受的空气阻力之比为1:9。(2)根据表中的数据，归纳出球型物体所受的空气阻力f与球的速度及球的半径的关系的表达式为f=kvr2比例系数为4.9Ns/m3。(3)现将C号和D号小球用轻质细线连接，若它们在下落时所受的空气阻力与单独下落时的规律相同。让它们同时从足够高处下落，请求出它们的终极速度；并判断它们落地的顺序（C球先落地）（不需要写出判断理由）。规律猜想与探究、控制变量法4.重视方法迁移关注创新能力新高考实验试题的命题思想2008年新高考以来，江苏省命题每年至少有一题是考纲注明的实验以外的简单设计性实验，这一方面是命题的原创的需要，另一方面也是对学生创新思维能力的考查；是对考纲提出能力考查的体现。——重视实验思想方法的培养！复习思路掌握考纲规定实验的原理、方法、条件、相关数据处理和误差分析。加强对基本仪器的使用原理及读数的复习。强化对常见问题的数据处理方法训练。关注系统误差和偶然误差的分析。注重对实验思想方法的归纳总结，关注对已有实验的方法创新、变式迁移。依据一些物理学基本原理来创新传统实验来命题是高考设计实验的方向，如转化法、累积法、放大法、留迹法、替代法、比值法等，这些方法在很多模考试题中有很多范例。高考实验复习的应对策略胸有成竹思维变通性选题策略基本实验的巩固和训练问题一些简洁可操作的变式问题——基本实验及其方法的延伸拓展问题体现实验方法创新问题——传感器、光电门气垫导轨等非线性图像的图像转换及规律猜想问题拒绝复杂化和不确定问题高考实验复习的应对策略常州市第一中学物理组有高中物理特级教师3人、教授级高级教师2人、市学科带头人市骨干教师8人。学校配有DIS实验室、多媒体录播系统等先进教学设备2007年常州市先进教研组2009年常州市模范教研组近年来高考物理B级率稳定在98%左右（2010南京三模）某实验小组通过研究发现，采用如图所示的装置可以得到小车和小桶的质量，步骤如下：（1）取一盒总质量为的砝码，放置在小车上，不挂小桶，调节斜木板倾角，使小车能匀速滑下；（2）挂上小桶，使小车无初速滑下，用打点计时器打出纸带，并根据纸带计算加速度；（3）从小车上取质量为的砝码放到小桶中，重复步骤（2），测出对应的加速度；（4）改变的大小，重复步骤（3），得到及a的数据，作出的图线；（5）若求得图线的斜率，截距，取重力加速度，则可知小桶的质量=kg，小车质量=kg。步骤（1）中调节木板倾角使小车能匀速滑下的目的是。判定小车作匀速运动的依据是。如图实所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a—F图象，图象是一条过原点的直线．①a—F图象斜率的物理意义是__________________．②你认为把沙桶的总重力mg当做合外力F是否合理?答：__________________．(填“合理”或“不合理”)③本次实验中，是否应该满足M》m这样的条件?答：_________(填“是”或“否”)；理由是___________________________．(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该_________的倒数为横轴．(2010泰州、南通三模）某研究性学习小组采用如图甲所示的装置，探究物体的加速度与所受合外力的关系．提供器材有：气垫导轨(总长度为L)、滑块(总质量为m，装有宽度为d的遮光板)、光电门两只(配接数字计时器)、木块若干、米尺．在一次实验中，测出两光电门AB间的距离为L。，导轨顶端距水平面的高度为h，接通气源，让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动，读出遮光板通过光电门1的时间为tl，通过光电门2的时间为t2，重力加速度为g。(1)通过改变气垫导轨与水平面的夹角，改变合外力大小，探究滑块从导轨顶端由静止开始运动的加速度与所受合外力的关系．上述实验中滑块所受合外力大小可表示为F=，加速度大小为a=·(2)该小组测得多组数据，描点作出了如图乙所示的a—F图线，图线不通过坐标原点的主要原因是·(3)利用同样的装置可以验证机械能守恒．滑块在AB间运动过程机械能守恒的表达式可表示为·实验结果显示，滑块有机械能的损失，原因是要克服空气阻力做功．在甲图中，保持其他条件不变，只调整光电门2的位置，增大Lo，发现空气的平均阻力f随之增大，究其本质，说明空气阻力与有关．(2010徐州三模)DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.两组学生用DIS实验系统研究用轻绳拴着的小球在竖直平面内的圆周运动,实验装置如图甲所示.(1)第一组同学通过数据采集器采集小球运动半周内的A、B、C、D、E五个位置的数据,选择以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示.图象的横轴表示小球距E点的高度h,纵轴表示小球的重力势能EP、动能EK或机械能E(选E点所在水平面为参考平面).①在图乙中,表示小球的重力势能EP随高度h变化关系的图线是(选填“I’’或“Ⅱ’’)；②根据图乙中数据,在答题纸的图中画出小球的机械能E随高度h变化关系的图线；③根据所作图线判断小球在这半周内处于阶段(选填“上升’’或“下降”)(2)第二组同学通过放在圆心处的力传感器得出绳上拉力随时间变化的关系图,部分截图如图丙所示.①图中的a点或c点对应小球运动到位置(选填“最高”或“最低”)；②由图丙可知,绳上接力大小不断随时间变化,在ab阶段绳上拉力差的最大值略大于bc阶段绳上拉力差的最大值,其原因是（2005全国）测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R′，电键K，导线若干。①画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E=，r=。（用I1，I2，U1，U2及R表示）（2009安徽）用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：a.电流表（量程0.6A、3A）；b.电压表（量程3V、15V）c.定值电阻（阻值1、额定功率5W）d.定值电阻（阻值10，额定功率10W）e.滑动变阻器（阴值范围0--10、额定电流2A）f.滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）那么（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择V，电流表的量程应选择A；R0应选择Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是Ω的滑动变阻器。（2）引起该实验系统误差的主要原因是。