孙恒芳教你学物理---再说物理实验复习策略

常言道“他山之石，可以攻玉”，将一块“石”雕刻成“玉”，这说明很多事情只要我们注重方法和策略，就可以将一件在别人眼里认为很难成功的事情取得成功。同样对于高考实验的备考只要我们能有符合实际的备考策略，要在高考中取得高分同样可以达到雕“石”成“玉”的效果，下面我们就来谈谈一些如何备考就能在高考实验中取得高分的备考策略。

高分策略1、明确一个实验的三大知识主干。

对于新课程高考形式下，对一个实验的认识应该不再是认为实验只不过是读数或实验原理或实验操作，更不能认为就是数据的处理与结果，而是应该认识到一个实验是由基本仪器的使用和选择、实验的设计实验数据的处理与实验结构的分析三个有机体的合成。这三大部分便构成了一个实验的三大知识主干。主干知识向来是高考大舞台中的重要角色，一直受到命题专家的青昧。对于一个实验的三大知识主干要有这明确的认识：

主干知识一、基本仪器的使用和选择

仪器的使用时实验考核的基础内容，无论是实验的设计还是实验结果的分析，往往涉及基本仪器的使用，所以一些基本仪器的原理、使用方法、注意事项和读数等，在近几年的高考中不断出现，长度和电路各参量的测量及相关仪器的使用是出题频繁的知识点，在复习时一定要注意。高考中对出题频率最高的基本实验仪器有刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、秒表、电表、多用电表以及传感器。

主干知识二、实验的设计

近几年来，高考物理实验的考查已经由原来单一的、基本的形式向综合的、向高层的方向发展，表现之一是加强了对同学们动手能力的考查。试题往往从实验原理、器材的选择和使用、实验步骤和现象的观测等方面进行全面地考查，表现在设计型实验题得频频出现，设计型实验题一般是以规定的实验原理、方法和器材为基础编制出来的。这些实验可以有效地培养同学们的观察能力和激发学习兴趣，以体现新课程改革的要求。

主干知识三、实验数据的处理与实验结构的分析

对考生能力的考查时历年高考的一个主题，对实验数据的处理、实验结果分析能力的要求越来越高。试题往往要求学生通过研究题给电路、图表和数据，运用物理知识和数据知识推出正确结果，并能就实验装置、操作、记录以及数据处理等方面分析产生误差的原因，这是高考方向的一个实验，这就要求在平时学习中慢慢培养。

 

高分策略2、要善于提取一个实验的精髓。

俗话说“擒贼先擒王，打蛇打七寸”，同样对于一个实验要想把握好它，就必须抓住其精髓部分，然后以该实验的精髓为核心进行拓展、改编以及再现，这样做才能真真起到事半功倍的效果。很多同学对实验一直很努力，也在不断地做练习，可是同一个实验，换一种考查方式，结果就不会了，更不要说举一反三、触类旁通了。纵观近几年的高考创新实验发现：实验题一年比一年“新”，年年都在“变”，但是这种“变”只不过是实验命题的形式在变，所谓的“新”，只不过是实验知识点的环境新了，知识点是不会新的，更不会变的，所以我们常说实验就像一篇散文，形散而神不散。如果我们抓住了一个实验的精髓部分，那么无论这个实验处于再新的环境，还是可以迎刃而解的。如果还是以那种题海战术的思想来做为新课程下实验备考的理念，那与我们今天赶着马车走在当今的高速公路上有什么区别呢？抓住了一个实验的精髓就还比建一套房子打好了框架。例如对于《验证力的平行四边形定则》这个实验，就近几年的高考中也是频频出现，而这个实验的精髓可以归纳为：

    精髓1：实验原理。此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。

 

 精髓2：两个重要的实验步骤.两把弹簧秤拉橡皮筋与一把弹簧秤拉橡皮筋要等效，即两次实验橡皮筋的节点必须拉到同一点。在实验过程中如果在器材允许的条件小，两个分力与它们的等效力是可以同时测量的，如图1所示。

    精髓3：三个记录：要记录第一次实验橡皮筋上的节点到达的位置；要记录每次实验中拉力的大小和每次实验中拉力的方向。

精髓4：实验数据的处理。该实验的数据是所有实验中最为特殊的。该实验是要通过做图看在误差范围内以两个分力为邻边够成的平行四边形中，看以两分力所夹的对角线（即两分力的合力）是否与二力的等效力在误差范围内重合。

精髓5：橡皮筋和弹簧秤的等效替代。实验中弹簧秤可用已知质量的钩码替代；橡皮筋可用弹簧秤或细绳替代。

精髓6：等效拉力。本实验中所在橡皮筋中所挂的重物相当于给橡皮筋的拉力。

精髓7：如何利用长度表示力的大小。在本实验中，如果不能直接读出实验中拉力的大小时，如直接用橡皮筋实验，此时可先规定某一单位长度来表示一个具体的力的大小，这时若知道了某根弹簧伸长了多少个单位长度，也就可以将橡皮筋受到的拉力表示出来了。

我们现在通过一个具体的例题来说明。

例1．(2009·高考山东理综)某同学在家中尝实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，如图2所示．

 

 (1)为完成该实验，下列操作中必需的是________．

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，改变条件再次验证，要采用的方法是________．

解析：本实验中橡皮筋所挂的重物相当于橡皮筋受到的拉力，根据精髓3、精髓6和精髓7可知本实验需要完成的内容是：三个拉力的大小该如何测量呢？由于三根橡皮筋是同样的材料，所以单位伸长量所受到的拉力大小相同，因此如果知道了三根橡皮筋的伸长量也就知道了每根橡皮筋所受到的拉力，这就需要测量每根橡皮筋的伸长量。具体做法是：挂重物后测出这三条橡皮筋的长度L₁、L₂、L₃，分别算出它们的伸长量X₁=L₁-L₀,X₂=L₂-L₀,X₃=L₃-L₀；将X₁、X₂、X₃按一定比例图示出来，以X₁、X₂为邻边作平行四边形，求出其对角线OC′.比较OC′与OC的长度(即X₃的长度)，如果在误差范围相等、且在一条直线上，则达到目的(如图3所示).

三个拉力的方向该如何确定？三力的方向的确定需要确定节点的位置后才能确定。因为钉子位置固，若需要再次实验，只要跟换重物即可。

【答案】(1)bcd　(2)更换不同的小重物

高分策略3、明确命题专家的实验命题“黄金点”

高考大纲所列出的学生分组实验是物理实验的基础，因为它们集合了现有的各种基本实验方法和重要实验器材，它们是设计其他实验的基础，也是我们争取高分依据，我们将这些实验基础称为物理实验中的“黄金点”，这些“黄金点”如下所示：

 1、一个“标志”

 在“电场中等势线的描绘”实验中，待测点电势与基准点电势相等的标志是：灵敏电流表的指针不发生偏转．

2、两个“零”

(1)使用弹簧秤、电流表、电压表、欧姆表等仪器时要先检查指针是否指在零刻度处．特别要注意的是对于欧姆表调零的时候它的零刻度在右边。

(2)一切非零数字、非零数字之间的零和非零数字后的零都是有效数字．如1.06和1.60都是三位有效数字；对于大的数目，如375 000，如果不全是有效数字，就不要这样写，可以写成有一位整数的小数与10的乘方的积的形式(即采用科学计数法)，如果是三位有效数字，就可以写成3.75×10⁵次方，如果是四位有效数字，就可以写成3.750×10⁵次方．

3、三个“不估读”

(1)游标卡尺读数时无须估读．

(2)停表在读数时无须估读．

(3)欧姆表在读数时无须估读．

4、四个“位置”

(1)在“互成角度的两个力的合成”实验中，同一次实验橡皮条拉长后的结点应在同一位置．

(2)在“碰撞中的动量守恒”实验中，入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止滚下．

(3)测单摆周期时，应在摆球经过平衡位置(即最低点)时开始计时．

(4)使用多用电表的欧姆挡测电阻时，要选择合适的量程尽可能使指针处在表盘刻度中央附近的位置．

5、五个“数据”   

(1)螺旋测微器读数能准确到0.01 mm，因此要估读到0.001 mm．

(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中，测量下落高度时要从第一个计时点算起，且纸带第一、二两点间的距离要接近2 mm

(3)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，摆球的摆角应小于10°．

(4)电磁打点计时器使用4～6 V的交流电，电火花打点计时器使用220 V的交流电；当电源。的频率是50 Hz时，每隔0.02 s打一次点．

(5)选择电流表、电压表的量程时，要估算电路中的电流和电压，使指针偏转到满刻度的1/3．

6、六个“保持”

(1)在“互成角度的两个力的合成”实验中，拉伸弹簧时要保持弹簧与木板平面平行．

(2)在“研究平抛物体的运动”实验中，方木板应保持竖直位置．

(3)在“研究平抛物体的运动”和“碰撞中的动量守恒”实验中，要保持斜槽末端点切线水平．

(4)在“碰撞中的动量守恒”实验中，白纸铺好后位置应保持不动．

(5)在“电场中等势线的描绘”实验中，应保持电极与导电纸的相对位置不变．

(6)在“测定玻璃的折射率”实验中，玻璃砖与白纸的相对位置应保持不动．

7、七个“先后”

(1)使用打点计时器时，要先接通电源，后释放小车。

(2)用游标卡尺测工件时，应先用制动螺丝(也叫紧固螺钉)把游标尺面固定后再读数．

(3)用天平称量时，应先加大砝码，后加小砝码；取下时应先取小砝码，后取大砝码．

(4)使用多量程电表测未知电路的电流、电压时，应先用大量程试探，然后再用适合的量程测试．

(5)连接电路实物图时，应先画电路图，再连接实物；先连干路，再连支路；开关应先断开，连接好电路后再合上开关．

(6)使用多用电表的欧姆挡测电阻换用量程时，要先进行电阻调零，后再进行测量．

(7)在“电场中等势线的描绘”实验中，在木板上铺纸的先后顺序是白纸、复写纸、导电纸．

8、八个“不能”

(1)在“互成角度的两个力的合成”实验中，不能直接以橡皮条的端点为结点；拉弹簧时，不能超过橡皮条的弹性限度和弹簧秤的量程．

(2)在“验证牛顿第二定律”的实验中，在平衡摩擦力时不能挂小桶．

(3)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，摆线的悬点在摆动过程中不能出现移动或晃动；不能使单摆形成锥摆或摆球转动．

(4)使用多用电表的欧姆挡测电阻时，待测电阻不能与别的元件或电源相连；两手不能接触表笔的金属部分．

(5)用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻时，不能将电流调得过大，且读电表要快．

(6)在“测定金属的电阻率”实验中，测电阻时电流不能过大，通电时间不能过长．

(7)在“电场中等势线的描绘”实验中，探测等势点不能靠近导电纸的边缘．

(8)在“测定玻璃的折射率”实验中，手拿玻璃砖时不能触摸光洁的光学面，更不能用玻璃砖当尺子来画玻璃砖的界面．

总之实验的备考只要找到了正确的方法与策略，在加上自己的努力，高考实验争取高分也不不在是水中望月了，以为特级教师说过：“物理这块骨头并不难啃，掌握好规律后，你会有一种醍醐灌顶的感觉：物理考试也不过如此。等到你有这样的感觉的时候，我们相信考场上又多了一个高手”。我想实验也是如此。