高考物理实验试题的特点——推导、组合，本文主要内容关键词为：组合论文,试题论文,物理实验论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
分析近几年的高考物理试题，我们不难发现，高考物理实验试题有新的特点，即推导与组合的试题年年出现.所谓推导题就是题目自身提供一些已知条件（物理情境、物理模型、物理事实等），要求根据已知的物理知识、物理概念和规律，经过逻辑推理过程求得新结论的一种题型.这种题型针对学生“只知其然而不知其所以然”，或者是“心中知其所以然却表达不出所以然”的现象，在考查学生综合能力方面有不可替代的作用.所谓组合题就是将课本中难度不大、要求不高，但属于重点内容的不同知识块的知识点、例题、习题或实验（分组实验、演示实验和课外小实验）进行拼接、组合成新的题型，从而针对知识的迁移能力、重组能力、创新能力来考查学生的基本技能和综合素质，这种题型有别于难度较大、过程复杂、综合性强的试题，其特点是面貌一新，似曾相识又从未见过，无法从题海中找到原样.现结合高考的具体实例，作一简单的分析.
1.（2000年高考第15题）如图1，一光源位于金属圆筒内部轴线上A点，与筒B端的距离为d，d无法直接测量.另有凸透镜、光屏、米尺及带支架的光具座.现用这些器材测量d.为此，先将圆筒、凸透镜、光屏依次放置在光具座支架上，令圆筒轴线与透镜主光轴重合，屏与光源的距离足够远，使得移动透镜时，可在屏上两次出现光源的像.将圆筒及光屏位置固定.由光路可逆性可知，第一次成像的像距等于第二次成像的物距，然后进行以下的测量：__________.用测得的物理量可得d=___________（应说明各符号所代表的物理量）
简析 这是根据高二必修本第386页习题第45题（略）改造后又与二次成像法测透镜焦距实验进行组合，同时又根据具体实验情境结合已知条件和所必须测量的物理量进行推导的一道试题.试题难度不大，但情景新颖.要学生对表达式中各符号所代表的物理量进行说明，这无疑向学生提出了比以往更高的要求.
2.（2000年高考第16题）从以下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表
的内阻
，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据.
（1）在细线方框中画出电路图，标明器材的代号.
（2）若选测量数据中的一组来计算，则所用的表达式为=__________，式中各符号的意义是_________.
简析 本题是“伏安法测电阻”的应用，但要求考生在新的实验情境下设计出电路，并要在这一情境下导出电流表的内阻的表达式和对表达式中各符号的意义进行表述.突出考查学生的实验设计能力、逻辑推理能力和文字表达能力.
3.（2001年高考第15题）一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图2，图3（略）是打出的纸带的一段.
（1）略
（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有________，用测得的物理量及加速度a表示阻力的计算式为f=________.
简析 本题将“测定匀变速直线运动的加速度”实验、“验证牛顿第二定律”实验和牛顿第二定律的应用进行合理的组合，并结合具体的物理情景，根据已知量和测量值推出摩擦阻力的表达式.试题的特点在于通过组合多个知识点来创设新的物理情景，考查学生在新的物理情景下分析问题、解决问题的能力.
（1）略.
（2）真实值与测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即（R[，A]-R[，2]）/R[，A].试导出与电源电动势ε、电流表量程I[，0]及电流表内阻R[，A]的关系式.
（3）略.
简析 本题结合新的物理情景（半偏法测电流表的内阻在中学教学大纲中不作要求），要求推导出相对误差（现行中学物理教材中没有介绍这一概念）与其它几个物理量的关系式，试题除运算复杂一点外，其难度并不大.但学生面对新情境和新概念，缺乏应有的信心，从而无法从试题中获取相关的有用信息，另外学生的逻辑运算和逻辑推理能力也相对薄弱，所以无法顺利解答本题.
5.（2002年高考第12题）现有器材：量程为10.0mA、内阻约30Ω-40Ω的电流表一个，定值电阻R[，1]=150Ω，定值电阻R[，2]=100Ω，单刀单掷开关K，导线若干.要求利用这些器材测量一节干电池（电动势约为1.5V）的电动势.
（1）按要求在实物图上连线.
（2）用已知量和直接测量表示的待测电动势的表达式为ε__________式中各直接测量量的意义是：________.
简析 本题是从高二课本中“闭合电路欧姆定律”这节内容的例题改编过来的.题中要求根据已知量和电流表的测量值，结合闭合电路欧姆定律进行推导，得出测量电源电动势的表达式并要对新结论进行相应的表述，具有明显的推导题特征.
6.（2002年高考第13题）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.
实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片.
实验步骤：
（1）如图5所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上.
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点.
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带测量.
①由已知量和测量量表示的角速度的表达式为ω____________，式中各量的意义是：__________.
简析 本题将匀速圆周运动与匀变速直线运动及其研究实验进行巧妙组合，要求推导出角速度ω的表达式并对式中各量的物理意义进行表述.这种试题明显体现了“源于课本，高于课本”、“源于大纲，不拘泥于大纲”的命题精神.
经上分析可以看出，近几年的高考物理实验试题，每年都有一道推导题和一道推导加组合的试题出现，重视在新情景下考查物理实验知识，已不再单纯的考查课本上的实验，而是考查在新情境下物理实验知识的灵活应用，包括用学过的实验知识设计简单的物理实验等.随着高考改革的不断深入，高考命题已有较大的调整，即：源于课本高于课本，遵循教学大纲又不拘泥于教学大纲，重点考查学生的创新意识和创新思维.新的题型不断的涌现，其中推导及推导加组合的实验试题就是在这一背景下的新题型，美国创造学家托兰斯总结了高创造性青少年的21种表现，其中就有：经常探求事物重新组合的新关系、新结果.因此，在高考复习的教学过程中，必须跳出“题海”教学，切实重视基础知识、基本技能的教学，对课本上的重要内容、重要结论、定理、定律等内容及其推导要讲清楚、分析透彻，使学生明白其中的道理，掌握物理学中的基本方法和对已知结论的表述，加强语言文字表达能力的训练.重视实验教学，包括学生分组实验、课堂演示实验和课外小实验，并探索这些实验的重新组合，使物理情境发生变化，从而克服学生的思维定势，增强在新情境下获取新信息的能力，让学生对某一个问题从多角度去认识、多层次去分析，真正达到培养并提高学生的能力，尤其是创新能力的教学目标.