高考物理实验与高中物理教学

卓安民

摘 要：物理实验内容是高考中的高频考点，占据着比较大的分值，因此，高中物理教师很有必要结合高考物理实验展开高中物理教学内容，培养学生的实验意识，提高学生的实验能力。

关键词：高考物理实验;高中物理;物理教学

笔者对近几年高考中涉及的物理实验的题目进行了充分的比对研究，详细探究了高考物理实验与高中物理教学之间的关系，从而达到加强实验教学，提高学生实验能力，为社会输送优秀物理人才的教学目的。

一、高考物理实验对学生能力的要求

《普通高中物理课标标准》明确要求在高中物理教学中要重点培养学生的实验能力，而所谓的实验能力具体是指学生明确物理实验的目的和原理，了解实验装备的工作原理，能够在实验中独立列出所需的材料，掌握具体的实验方法，独立、正确地完成实验的整体操作，并能够对实验结果进行处理分析最终得出实验结论。以下结合近几年高考中出现的物理实验题目对学生能力的要求进行统计分析。

1.关于基本仪器使用的试题

学生掌握物理实验中基本仪器的使用是高考物理实验对学生能力的最基本的一个要求，其中对仪器显示的数据进行读取是高考中常常出现的题型，常常涉及的实验仪器有电阻箱、电流表、游标卡尺、多用电表、示波器等，考查学生能否对其进行实验操作，能否进行实验数据的读取收集。

例如，（2010年山东高考23（2）题）在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示。

<D：＼2015 期刊＼中学9B＼正文＼9-1.tif>[a][b][c][d][待测金属丝][V][A]

闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：①若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是   （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。

②若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至   档（填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”），再将   （填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是   、   、   。

这道题的第一问考查学生能否正确对电路故障进行判断，第二问考查学生能否正确使用多用电表并对数据进行读取收集。也就是说高考物理实验要求学生具备正确操作实验仪器，对实验故障进行判断并正确对实验数据进行读取收集的能力。

2.关于电磁学的试题

电磁学是高中物理教学的一个重点，也是难点，在高考中出现的频率、所占的分数都是很高的。要求学生具备在明确实验目的的基础上，设计正确的实验方案，依照实验原理将实物电路进行正确的连接，并拥有正确读取和处理实验数据的能力。

例如，（2007年高考山东卷23题）检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下：

A.待测滑动变阻器Rx，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）;

B.电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Ω;

C.电流表A2，量程3A，内阻约0.12Ω;

D.电流表V1，量程15V，内阻约15kΩ;

E.电压表V2，量程3V，内阻约3kΩ;

F.滑动变阻器R，全电阻约20Ω;

G.直流电源E，电动势3V，内阻不计;

H.游标卡尺I毫米刻度尺;

J.电键S.导线若干

（1）用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表为   （填“A1”或“A2”）。

所选电压表为   （填“V1”或“V2”）。为   （填“V1”或“V2”）。

（2）画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。

（3）为了进一步测量待测滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式。

这道题分为3问，分别考查了学生依据实验原理，选择实验器材，设计实验方案的能力;对电流表的内外接法、滑动电阻器限流接法和分压接法的掌握和操作能力以及在实验过程中是否拥有安全操作意识。

3.关于力学的试题

高中物理中的力学知识同样是高考中的重点内容，主要考查学生对实验原理的理解能力，可以设计出合理的实验方法，挑选出需要的实验器材，并进行正确规范的实验操作，最后读取处理实验数据，得出实验结论的能力。

例如，（2009年高考山东卷23（1）题）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。

①为完成实验，下述操作中必须的是：

a.测量细绳的长度;

b.测量橡皮筋的原长;

c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度;

d.记录悬挂重物后结点O的位置

②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验，可采用的方法是   。

这道题第一问考查学生能否在“探究求合力的方法”相同的实验原理的干扰下，具体问题具体分析，采用正确的操作方法。第二问则是对学生能否将理论知识与实际问题相融合的能力。

基于上述高考中具体试题的分析，我们可以得出高考物理实验对学生的能力要求主要有理解和掌握实验原理的能力、设定正确的实验方案的能力、选择所需的实验器材的能力、独立进行实验操作的能力、准确读取、记录和处理实验数据的能力、得出实验结论，对实验过程进行评估的能力以及在实验中具备安全操作

意识。

二、联系高考物理实验对高中物理进行有效的教学

在历年的高考中，物理实验内容都是必考的重点，因此，高中物理教师需要充分联系高考物理实验，加强对学生的实验教学，提高学生的实验意识与能力，那么，究竟教师具体应该开展哪些教学活动呢？以下就进行详细分析。

1.培养学生认真审题的好习惯

审题是对物理实验题进行分析处理的第一步，也是十分关键的一步，审题质量的好坏直接影响接下来的所有题解过程，因此老师需要注重培养学生认真审题的好习惯，让学生通过正确的审题找出进行实验的目的，并能够根据题干的提示设定出合适的实验方案。

2.重视物理课本上的实验

随着课程改革的推进，对学生实验能力的重视程度加深，高中物理教材也做出了相应的改变，每个章节中都新增了大量的实验内容。因此在平时的课堂教学中，老师完全可以利用教材上的实验内容来锻炼学生的实验能力。学校也要配备好实验相关的环境和器材，为学生提供物理实验的环境。例如，探究小灯泡的电压U和电功率P之间关系的实验，学生可以立马联想到课本实验中提过的小灯泡的伏安特性曲线，通过学过的知识P=UI，P=U2/R=I2R可以知道，只有先测出小灯泡两端的电压、电流才能算出电功率，从而使问题简化。通过外接滑动变阻器的调节，对实验数据进行记录并选取合适的标度建立坐标，绘制出伏安特性曲线以测量出小灯泡的电压和电流，进而测出电功率P，最终可分析电压U和电功率P之间关系。物理实验的题干每每都会不同，但是实验目的和实验原理是永远也不会变的，在对学生进行实验教学时，老师一定要让学生真正且牢固地掌握实验目的和原理，并建立一定的解题模型，以应对类似的实验。

3.重视实验过程

（1）培养学生正确的选择实验器材并可熟练使用

物理实验中常用到的实验器材一般是游标卡尺、打点计时器、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表、电流表、电阻器等。老师需要严格训练学生掌握这些实验器材的使用方法和操作规范，还要教会学生如何对出现的故障进行成因分析、如何排除故障。另外，对于实验器材的选择除了要适应提高的已知和所求条件外，还需要充分考虑器材的精确性和安全性。例如，在进行电表改装测内阻实验时，需要先对电流表的内阻进行测量，记录好测量数据后，再将电流表改装成电压表或者安培表后对电表进行校准。这些实验得以正确、顺利进行的前提就是选择恰当的滑动变阻器、定值电阻、电流表和电表等实验器材，只有既选择了正确的实验器材，又能保证器材的安全的前提下，才能顺利得出最后的实验结论。

（2）培养学生良好的实验操作习惯

进行物理实验关键除了选择正确的实验器材外，还在于学生正确的实验操作，如果操作不当会严重影响实验的最终结果，有时甚至产生安全事故，对学生的身体带来伤害。因此，高中物理老师需要特别强调实验操作的严谨性和安全性，引导学生了解实验目的、实验原理，在学生可以正确挑选实验器材的基础上，更加注重培养学生良好的实验操作习惯。例如，在进行对金属电阻率的测定实验时，老师需要引导学生正确使用螺旋测微器，利用伏安法对电阻进行测量，最终得出金属的电阻率。由于实验中选择的金属线的电阻值比较小，所以需要学生将电流表外接。在进行连线实验时，需要从电源的正极开始使电源、电键、电流表、金属线和滑动变阻器依此组成闭合电路，并把电压表接在金属线的两端。在将开关闭合之前，将滑动变阻器调节到最大值。

物理实验内容是高考中的高频考点，占据着比较大的分值，因此，高中物理老师很有必要结合高考物理实验展开高中物理教学内容，培养学生的实验意识，提高学生的实验能力。

参考文献：

[1]孙淑清.以现代教学论谈中学物理实验教学改革的几点思考[J].物理通报，2002（01）.

[2]范小玲.高中物理教学中实施学科渗透的实践研究[D].内蒙古师范大学，2011.

·编辑 杨兆东