物理实验题的设计趋势

　　 一、实验原理发生迁移
　　 实验原理的迁移是对学生实验能力考查的一大亮点，它要求教师在教学中能进行多层次、多角度、多方向的思考，切实培养学生的发散思维能力。
　　 例1.如图l所示，这根农用水泵的水管是水平的，若仅有一卷钢尺和一根直棍，测量哪些物理量就能估算出水泵的流量?
　　
　　 分析：本题可以转化为学生熟悉的“平抛运动”的实验原理。学生只要测量出管口的直径，以及水流中某点到管口的x、y值，就能得出流量，从而大大降低这道题的难度。
　　 二、实验内容走向社会
　　 教师要引导学生从物理走向社会，让学生感受到物理知识融入了生活，对社会发展有着巨大的推动作用。此外，教师还要善于培养学生把书本知识转化为实践的能力。
　　 例2.如图2所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆P，通过电压表显示的数据反映物体位移的大小x，假设电压表是理想的，则( )。
　　 A.物体M运动时，电源内的电流会发生变化
　　 B.物体M运动时，电压表显示的数字会发生变化
　　 C.物体M不动时，电路中没有电流
　　 D.物体M不动时，电压表没有电流
　　
　　
　　
　　 分析：这一实验题把全电路欧姆定律和部分电路欧姆定律的知识运用到了社会生活当中。
　　 三、实验过程演变为探究过程
　　 让学生经历探究的过程，提高自主学习的能力，体现了“注重自学”的理念。
　　 例3.某同学用图3所示的装置，做弹力和弹簧伸长关系的实验，他先测出不挂砝码时，弹簧下端指针所指示的标尺刻度。然后，他在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，逐一测出指针所指的标尺刻度，所得数据如表1(重力加速度g＝9.8m／S2)：
　　
　　
　　 (1)根据所测数据，在如图4所示的坐标纸上，画出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线。
　　 (2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在 ______N范围内，弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格的弹簧劲度系数为_______N／m。
　　 分析：根据数据画出曲线，我们可以看出在0～4.9N范围内，弹力大小与弹簧伸长关系是一条直线，说明在这一范围内满足胡克定律，k＝25.0N／m。
　　 四、实验类型由验证型转向设计型
　　 由传统的实验原理、步骤、方法、数据处理、误差分析的考查转化为开放、设计型实验是新课程的要求，也是学生实验能力的最高体现。
　　 例4.某同学设计了一个实验电路（如图5所示），用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组(电动势约3V)、电流表(量程0.6A，内阻小于1Ω)、电阻箱(0～99.99Ω)、滑动变阻器(0～10Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。
　　 (1)该同学按图5所示进行连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20Ω。试分析该测量产生误差的原因是______。
　　 (2)简要写出利用图5所示的电路，测量电源电动势和内阻的实验步骤：
　　 ①______________________________________
　　 ②______________________________________
　　 (3)图6是由实验数据绘出的■R图像，由此求出待测干电池组的电动势E＝_________V、内阻r＝ ________Ω。(计算结果保留三位有效数字)
　　
　　
　　
　　
　　 分析：此题创新地考查了学生实验原理、误差分析、实际操作、变换物理关系式、灵活处理实验数据等综合方面的能力，很好地培养了学生的各种实验能力。
　　 （作者单位：江苏省金坛市第四中学）