对2015年浙江理综一道电学实验题的双重解读

吴多星

摘 要：电学实验题是高考必考题型，通过对2015年浙江高考理综一道电学实验题的不同角度的剖析，阐述物理实验习题的命题立意和考查角度。

关键词： 电学实验题；命题立意；考查角度

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）4-0062-2

原题

图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。

（1）根据图1在虚线框中画出实验电路图；

（2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①②③④所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V。所示读数为：

①__________②__________③__________④__________。兩组数据得到的电阻分别为__________和__________。

试题分析

原题是2015年普通高等学校招生全国统一考试（浙江理综卷）物理试题的第22题——电学实验题，原题考查的是描绘小灯泡的伏安特性曲线。试题整体难度不大，主要考查实物连接图和电路原理图的转换以及电学基本仪器（电压表和电流表）的读数、实验数据的处理。

第（1）小问考查实物连接图和电路原理图的转换，从图1中可以看出滑动变阻器的连接方式是分压式，电流表的连接方式是外接法，电路图如图3所示，第（1）小问属于简单题。

第（2）小问考查电学基本仪器（电压表和电流表）的读数以及实验数据的处理能力。结合图1和图2可以看出，图2中的①②是电流表的仪表盘，图2中的③④是电压表的仪表盘，结合电流表和电压表的读数原理可得①②的读数是0.10 A、0.24 A，③④读数是2.0 V、0.27 V。流过小灯泡的电流随着小灯泡两端电压的增大而增大，小灯泡的电阻会随着温度的增大而增大，两组数据得到的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω，第（2）小问属于中档题。

立意分析

原题中第（1）小问考查学生对小灯泡的伏安特性曲线测量电路的理解，由于本实验要求获得多组数据且电压和电流从零开始变化，故滑动变阻器的连接方式是分压式，由于小灯泡的电阻较小，为尽量减小电流表对测量电路的影响，电流表的连接方式是外接法，本实验对电压表和电流表的量程也有具体要求，电压表应选0～3 V，电流表应选0～0.6 A，在学生了解上述信息后才能更好地将实物连接图转换成对应的电路原理图。

原题中第（2）小问考查电学实验基本仪器的读数，但图2中不能直接看到电压表和电流表的标志。命题人摒弃了原来给出具体的电表纯粹考查学生的读数能力的命题思维，而是一次给出4个仪表盘，让学生有点摸不着头脑，第（2）小问考查学生综合处理问题的能力。结合图1中电压表和电流表的量程选择以及刻度盘的刻度特点，需要判断出图2中的①②是电流表的仪表盘，图2中的③④是电压表的仪表盘，结合电流表和电压表的读数原理解决读数问题。但这并没有结束，命题人笔锋一转，转移到了伏安法测电阻，两组数据得到的电阻分别为多少，这又让学生摸不着头脑，①和③④中的哪个对应？②和③④中的哪个对应？本题再次考查学生的应变能力和具体问题具体分析的能力，要想解决问题需要学生结合小灯泡的伏安特性曲线以及小灯泡的电阻随着温度变化的规律，利用电阻的定义式求出不同电压下的电阻的值。

原题中第（1）小问和第（2）小问环环相扣，前后呼应，不仅考查基本仪器的读数和伏安法的理解，还考查了学生对实验细节的关注和实验数据变化规律的梳理能力，本题难度不大，但区分度较高。本题虽然没有绘制伏安特性曲线，但解决第（1）小问和第（2）小问的过程中已经渗透了伏安特性曲线的应用，有利于鉴别学生的实验能力和思维水平的差异。

另类分析

1. 高中物理实验应有明确的实验目的，在真正做实验前，应结合实验器材和实验原理构建实验原理图，有了实验原理图才能更好地构建实验电路图，也就是说实验原理图在先，而实验电路图在后，这是正常的实验思维。而本题却先给出了实验电路图，让学生结合电路图画出实验原理图，虽然从思维上这是可逆的，无可厚非，但若从人的认知理论和实验习惯来看，本题第（1）小问的设计不妥，它违背了人们认识问题和解决问题的常规流程，只是为了考查而考查。

2. 关于小灯泡的伏安特性曲线的实验原理图，很多学生直接就能构建出来，不一定要根据图1中的实物图连接再去转换，这样第（1）小问的考查功能又大打折扣，不少学生直接借助记忆背诵就能画出图3所示的原理图，第（1）小问的考查再次流于形式，没有思辨能力和分析问题能力的渗透考查。

3. 学生正常做实验过程中，调节电路后立即读取电压表和电流表的读数并记录数据，此时电压表和电流表两表的读数是一一对应的，一般不会混淆，这也是基本的实验素养和操作流程。而本题又反其道而行之，故意遮住电压表和电流表的标志，给出4个刻度盘让学生自己分析得出电压表和电流表的读数，虽然这样处理有利于考查学生的综合能力和整合意识，但毕竟不符合实验操作的便利性原则，第（2）小问的读数考查有点故弄玄虚，故意设套让学生钻，这样不利于科学精神的培养和科学思维品质的训练。

4. 第（2）小问完成4个读数后又进一步考查数据的对应关系的理解和计算，学习需结合小灯泡电阻的变化特点对应处理数据，是对问题的深化考查，前面学生已经晕头转向，关于两组数据得到的电阻的计算是否有点难为学生，而且4个读数具有对应的唯一性，那么两组数据得到的电阻的值也应该具有唯一性，而参考答案却是有范围的，这也是不妥的。

5. 总之，原题从考查学生对小灯泡的伏安特性曲线的理解和实验细节的关注以及基本实验器材读数方面来看是个好题，而且前后呼应，层层递进。原题若从物理实验的流程和操作素养以及科学精神的培养角度来说又有很多瑕疵甚至不妥，所以命题人在命制试题时既要考虑考查的角度也要考虑科学性这一方面，这样才可能接近完美。

参考文献：

[1]孟拥军.电学实验设计的思维流程探讨[J].中学物理教学参考，2009，38（6）：50-52.

[2]徐恩.伏安法测电阻的几个问题 [J].湖南中学物理，2016（8）：53-54.

[3]李胜强.从两道力学实验题谈起[J].物理教学探讨，2015，33（4）：61-63.（栏目编辑 王柏庐）