从物理学科核心素养论高三电学实验复习

摘要：恒定电流实验部分，是高考的必考点，是高三复习的重点。高三师生在复习恒定电流实验部分时，总感觉有难度，花了大量的时间复习，做了不少的练习，但效果不佳。如何突破电学实验这个难点？笔者从物理学科的核心素养结合近三年的全国高考试题论复习恒定电流实验的着力点，提高复习的效率。

关键词：恒定电流实验 学科核心素养 复习的着力点

恒定电流实验的核心素养：物理观念，有闭合电路的欧姆定律、部分电路欧姆定律、电阻定律、电功率、电路和电阻的串联并联规律;科学思维，有伏安法、等效替代法、图象法等;科学探究，有测定电源的电动势和内阻、测定金属的电阻率、描绘小电珠的伏安特性曲线、练习使用多用电表;科学态度与责任，利用电学知识解决生活中的电路问题。

近三年的高考恒定电流实验试题主要考查了物理学科哪些核心素养呢？笔者从每年高考题中选了一个题来分析，管中窥豹。

1、（2018全国卷Ⅰ）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻RT，其标称值（25 ℃时的阻值）为900.0 Ω;电源E（6 V，内阻可忽略）;电压表V （量程150 mV）;定值电阻R0（阻值20.0 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为1 000 Ω）;电阻箱R2（阻值范围0～999.9 Ω）;单刀开关S1，单刀双掷开关S2。

实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃。将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0;断开S1，记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃。实验得到的R2?t数据见下表。

回答下列问题：

（1）在闭合S1前，图（a）中R1的滑片应移动到________（填“a”或“b”）端。

（2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2?t曲线。

（3）由图（b）可得到RT在25 ℃～80 ℃范围内的温度特性。当t=44.0 ℃时，可得RT=________ Ω。

（4）将RT握于手心，手心

温度下R2的相应读数如图（c）所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃。

解析：此题考查的核心素养：物理观念，部分电路欧姆定律、电路的串联规律;科学思维，等效替代法、图象法;科学探究，探究热敏电阻的温度特性。

（1） b端。

（2）如图所示。

（3） 450 Ω。

（4） 620.0 Ω， 33.0 ℃。

2、（2019全国卷Ⅱ）某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压 U与温度t的关系，图中电压表和电压表为理想电压表;R为滑动变阻器，R0为定值电阻（阻值100 Ω）;S为开关，E为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出。图（b）是该小组在恒定电流为50.0 μA时得到的某硅二极管U?t关系曲線。回答下列问题：

（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA，应调节滑动变阻器R，使电压表的示数为U1=________mV;根据图（b）可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻________（填“变大”或“变小”），电压表示数________（填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向________（填“A”或“B”）端移动，以使电压表示数仍为U1。

解析：此题考查的核心素养：物理观念，部分电路欧姆定律、电路的串联规律;科学思维，图象法;科学探究，硅二极管在恒定电流条件下的正向电压 U与温度t的关系。

（1）5.00 变小 增大 B （2）2.8

从三年的高考试题可以看出，紧紧围绕物理学科核心素养来考查学生。复习恒定电流实验的着力点应放在，一是注重物理观念的复习，让学生深入理解物理规律，达到熟练应用物理规律解决基本问题;二是注重科学思维的复习和培养，掌握伏安法、等效替代法、图象法;三是注重科学探究的复习，让学生再回到实验室重做教材的四个探究实验，提高实验探究能力;四是注重培养学生的科学态度与责任，利用电学知识解决生活生产中的电路问题，提高学生的创新意识、创新思维和创新能力。

参考文献

孙胤华主编《新高考方案》2021版物理，江西教育出版社

四川省江油中学 何远贵