實驗題的解答要領(lǐng)

尹明德

綜觀歷年高考實驗題，其特點是：側(cè)重對題給實驗方案的理解，而不是真正意義上的設(shè)計；多為教材實驗方案的組合和變通，而不是課外陌生內(nèi)容（如測歐姆表的電動勢和內(nèi)阻，用平拋運動研究彈性勢能，安裝一個多用電表）；實驗器材都是常見的、熟悉的，實驗方案是新穎的；重視物理量關(guān)系的推導(dǎo)（理解原理）；重視結(jié)合圖象分析論證，體現(xiàn)基本技能要求，不過分追新而超出《考試綱要》的范圍.

按理說，實驗題中的敘述、儀器、圖象具有提示性，學(xué)生答題得分率應(yīng)該高，但事與愿違！究其原因是學(xué)生未掌握實驗題的解題要領(lǐng)，撰文將從以下五個方面加以論述.

一、弄清儀器所測物理量

實驗題中的已知量都得用儀器的讀數(shù)來表示，所以一定要熟悉刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計時器、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等常規(guī)儀器，了解這些儀器的結(jié)構(gòu)、性能、工作原理、安全使用方法、注意事項、準(zhǔn)確讀數(shù)（估計方法，有效數(shù)據(jù)）和使用后如何保管等，對測量儀器的使用和讀數(shù)不僅是中學(xué)物理實驗教學(xué)的基本要求之一，也是高考實驗考查的熱點之一.

儀器的讀數(shù)規(guī)則：有效數(shù)字的最后一位要與讀數(shù)誤差所在的一位取齊，因而測量誤差出現(xiàn)在哪一位，讀數(shù)就讀到哪一位.中學(xué)階段一般可根據(jù)測量儀器最小分度來確定讀數(shù)誤差出現(xiàn)的位置.對于常用儀器可以按下述方法讀數(shù).

二、弄清實驗?zāi)康暮驮?/p>

實驗?zāi)康模ㄒ獪y量的物理量）往往在敘述中比較明確，如測量某電阻的阻值、測定金屬的電阻率、測量電源電動勢和內(nèi)阻等；但題設(shè)儀器常不能直接測量，所以要從課本中的基本實驗原理出發(fā)，結(jié)合題給器材能直接測量出來的物理量（相當(dāng)于計算題中的已知量），沿著知此如何到彼的思路和物理規(guī)律，設(shè)計簡便（操作簡單、少用器材）、準(zhǔn)確、節(jié)能或減損（或控制不損）的實驗方法，結(jié)合物理量間的聯(lián)系，推導(dǎo)出用所有直接讀數(shù)來表示題設(shè)測量值的表達式，同時借助物理概念或量綱來表示其單位（能檢查正誤）；最后再進行實驗誤差來源的分析，如有幾種可行方案，則選誤差最小、使用器材最少的.如多用表的使用，就要弄清：

（1）多用電表的結(jié)構(gòu)

多用電表的外形如圖2（甲）所示，它的上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等各種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻著各種測量項目和量程，另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕、機械調(diào)零旋鈕和測試筆的插孔.

（2）雙手捏住兩表筆金屬桿，則人與電阻會形成并聯(lián)電路，導(dǎo)致測量值偏小，故A選項錯誤.若發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必須增大或減小倍率，使指針在表盤中央附近，故B選項錯誤.選擇倍率為“×10”，故若指針位于20與30正中間，則測量值應(yīng)大于200Ω，故C選項錯誤，本題選D.

三、弄清數(shù)據(jù)的處理方法

要達到實驗?zāi)康?，?zhǔn)確是最重要的原則：每次讀數(shù)相對誤差要??；設(shè)計方案中系統(tǒng)誤差要小；數(shù)據(jù)處理使偶然誤差要小——算術(shù)平均值法或圖象法，做到盡量多用記錄數(shù)據(jù)、排除誤差最大的個別數(shù)據(jù)；作圖象時，若物理量間為線性關(guān)系則是直線，須使該直線盡量經(jīng)過大多數(shù)點，且直線兩側(cè)分布均勻，個別離直線最遠的點，其誤差最大，計算時須舍取，若物理量間為非線性關(guān)系則是曲線，因物理過程在人的生存環(huán)境中大多是不能突變的，故要光滑或平滑（數(shù)學(xué)上不能有拐點——即一點一斜率）連接，即無論曲直，線是連續(xù)的，有些反比例關(guān)系——曲線，只要把某物理量變成倒數(shù)，則成為正比例關(guān)系——直線，這就是曲化直思想.

四、弄清誤差的形成原因

實驗誤差在所難免，只能相對減小，實驗過程中由于人為活動、環(huán)境變化等突發(fā)性因素造成的誤差——偶然誤差（時而偏大，時而偏小），可以通過嚴(yán)格的實驗操作規(guī)程和快速完成來減小，也可通過求平均值或作圖象來減小；但實驗方法、儀器本身造成的系統(tǒng)誤差（單方向的偏大或偏?。?，往往要通過選擇最優(yōu)方案來減小，由于高考評分要標(biāo)準(zhǔn)化，故考題中?？疾橄到y(tǒng)誤差.

五、強化創(chuàng)新能力的養(yǎng)成

對于探究性實驗，中學(xué)階段主要是探究某一物理規(guī)律是否成立或物理量之間存在何種關(guān)系，如“研究勻變速直線運動”、“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”、“探究動能定理”、“描繪小電珠的伏安特性曲線”等，針對這類試題，在平時學(xué)習(xí)中，要注意不斷培養(yǎng)發(fā)散思維能力，要根據(jù)題設(shè)裝置和實驗?zāi)康娜胧?，全方位思考如何做實?-方法、步驟及注意事項，經(jīng)過對數(shù)據(jù)的篩選（猜想--不是亂想，而是注重物理概念和規(guī)律的啟發(fā)性和提示性）、論證、分析，才能得出結(jié)論.

綜觀歷年高考實驗題，其特點是：側(cè)重對題給實驗方案的理解，而不是真正意義上的設(shè)計；多為教材實驗方案的組合和變通，而不是課外陌生內(nèi)容（如測歐姆表的電動勢和內(nèi)阻，用平拋運動研究彈性勢能，安裝一個多用電表）；實驗器材都是常見的、熟悉的，實驗方案是新穎的；重視物理量關(guān)系的推導(dǎo)（理解原理）；重視結(jié)合圖象分析論證，體現(xiàn)基本技能要求，不過分追新而超出《考試綱要》的范圍.

按理說，實驗題中的敘述、儀器、圖象具有提示性，學(xué)生答題得分率應(yīng)該高，但事與愿違！究其原因是學(xué)生未掌握實驗題的解題要領(lǐng)，撰文將從以下五個方面加以論述.

一、弄清儀器所測物理量

實驗題中的已知量都得用儀器的讀數(shù)來表示，所以一定要熟悉刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計時器、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等常規(guī)儀器，了解這些儀器的結(jié)構(gòu)、性能、工作原理、安全使用方法、注意事項、準(zhǔn)確讀數(shù)（估計方法，有效數(shù)據(jù)）和使用后如何保管等，對測量儀器的使用和讀數(shù)不僅是中學(xué)物理實驗教學(xué)的基本要求之一，也是高考實驗考查的熱點之一.

儀器的讀數(shù)規(guī)則：有效數(shù)字的最后一位要與讀數(shù)誤差所在的一位取齊，因而測量誤差出現(xiàn)在哪一位，讀數(shù)就讀到哪一位.中學(xué)階段一般可根據(jù)測量儀器最小分度來確定讀數(shù)誤差出現(xiàn)的位置.對于常用儀器可以按下述方法讀數(shù).

二、弄清實驗?zāi)康暮驮?/p>

實驗?zāi)康模ㄒ獪y量的物理量）往往在敘述中比較明確，如測量某電阻的阻值、測定金屬的電阻率、測量電源電動勢和內(nèi)阻等；但題設(shè)儀器常不能直接測量，所以要從課本中的基本實驗原理出發(fā)，結(jié)合題給器材能直接測量出來的物理量（相當(dāng)于計算題中的已知量），沿著知此如何到彼的思路和物理規(guī)律，設(shè)計簡便（操作簡單、少用器材）、準(zhǔn)確、節(jié)能或減損（或控制不損）的實驗方法，結(jié)合物理量間的聯(lián)系，推導(dǎo)出用所有直接讀數(shù)來表示題設(shè)測量值的表達式，同時借助物理概念或量綱來表示其單位（能檢查正誤）；最后再進行實驗誤差來源的分析，如有幾種可行方案，則選誤差最小、使用器材最少的.如多用表的使用，就要弄清：

（1）多用電表的結(jié)構(gòu)

多用電表的外形如圖2（甲）所示，它的上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等各種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻著各種測量項目和量程，另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕、機械調(diào)零旋鈕和測試筆的插孔.

（2）雙手捏住兩表筆金屬桿，則人與電阻會形成并聯(lián)電路，導(dǎo)致測量值偏小，故A選項錯誤.若發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必須增大或減小倍率，使指針在表盤中央附近，故B選項錯誤.選擇倍率為“×10”，故若指針位于20與30正中間，則測量值應(yīng)大于200Ω，故C選項錯誤，本題選D.

三、弄清數(shù)據(jù)的處理方法

要達到實驗?zāi)康模瑴?zhǔn)確是最重要的原則：每次讀數(shù)相對誤差要??；設(shè)計方案中系統(tǒng)誤差要??；數(shù)據(jù)處理使偶然誤差要小——算術(shù)平均值法或圖象法，做到盡量多用記錄數(shù)據(jù)、排除誤差最大的個別數(shù)據(jù)；作圖象時，若物理量間為線性關(guān)系則是直線，須使該直線盡量經(jīng)過大多數(shù)點，且直線兩側(cè)分布均勻，個別離直線最遠的點，其誤差最大，計算時須舍取，若物理量間為非線性關(guān)系則是曲線，因物理過程在人的生存環(huán)境中大多是不能突變的，故要光滑或平滑（數(shù)學(xué)上不能有拐點——即一點一斜率）連接，即無論曲直，線是連續(xù)的，有些反比例關(guān)系——曲線，只要把某物理量變成倒數(shù)，則成為正比例關(guān)系——直線，這就是曲化直思想.

四、弄清誤差的形成原因

實驗誤差在所難免，只能相對減小，實驗過程中由于人為活動、環(huán)境變化等突發(fā)性因素造成的誤差——偶然誤差（時而偏大，時而偏?。梢酝ㄟ^嚴(yán)格的實驗操作規(guī)程和快速完成來減小，也可通過求平均值或作圖象來減??；但實驗方法、儀器本身造成的系統(tǒng)誤差（單方向的偏大或偏?。ㄟ^選擇最優(yōu)方案來減小，由于高考評分要標(biāo)準(zhǔn)化，故考題中?？疾橄到y(tǒng)誤差.

五、強化創(chuàng)新能力的養(yǎng)成

對于探究性實驗，中學(xué)階段主要是探究某一物理規(guī)律是否成立或物理量之間存在何種關(guān)系，如“研究勻變速直線運動”、“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”、“探究動能定理”、“描繪小電珠的伏安特性曲線”等，針對這類試題，在平時學(xué)習(xí)中，要注意不斷培養(yǎng)發(fā)散思維能力，要根據(jù)題設(shè)裝置和實驗?zāi)康娜胧郑轿凰伎既绾巫鰧嶒?-方法、步驟及注意事項，經(jīng)過對數(shù)據(jù)的篩選（猜想--不是亂想，而是注重物理概念和規(guī)律的啟發(fā)性和提示性）、論證、分析，才能得出結(jié)論.

綜觀歷年高考實驗題，其特點是：側(cè)重對題給實驗方案的理解，而不是真正意義上的設(shè)計；多為教材實驗方案的組合和變通，而不是課外陌生內(nèi)容（如測歐姆表的電動勢和內(nèi)阻，用平拋運動研究彈性勢能，安裝一個多用電表）；實驗器材都是常見的、熟悉的，實驗方案是新穎的；重視物理量關(guān)系的推導(dǎo)（理解原理）；重視結(jié)合圖象分析論證，體現(xiàn)基本技能要求，不過分追新而超出《考試綱要》的范圍.

按理說，實驗題中的敘述、儀器、圖象具有提示性，學(xué)生答題得分率應(yīng)該高，但事與愿違！究其原因是學(xué)生未掌握實驗題的解題要領(lǐng)，撰文將從以下五個方面加以論述.

一、弄清儀器所測物理量

實驗題中的已知量都得用儀器的讀數(shù)來表示，所以一定要熟悉刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計時器、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等常規(guī)儀器，了解這些儀器的結(jié)構(gòu)、性能、工作原理、安全使用方法、注意事項、準(zhǔn)確讀數(shù)（估計方法，有效數(shù)據(jù)）和使用后如何保管等，對測量儀器的使用和讀數(shù)不僅是中學(xué)物理實驗教學(xué)的基本要求之一，也是高考實驗考查的熱點之一.

儀器的讀數(shù)規(guī)則：有效數(shù)字的最后一位要與讀數(shù)誤差所在的一位取齊，因而測量誤差出現(xiàn)在哪一位，讀數(shù)就讀到哪一位.中學(xué)階段一般可根據(jù)測量儀器最小分度來確定讀數(shù)誤差出現(xiàn)的位置.對于常用儀器可以按下述方法讀數(shù).

二、弄清實驗?zāi)康暮驮?/p>

實驗?zāi)康模ㄒ獪y量的物理量）往往在敘述中比較明確，如測量某電阻的阻值、測定金屬的電阻率、測量電源電動勢和內(nèi)阻等；但題設(shè)儀器常不能直接測量，所以要從課本中的基本實驗原理出發(fā)，結(jié)合題給器材能直接測量出來的物理量（相當(dāng)于計算題中的已知量），沿著知此如何到彼的思路和物理規(guī)律，設(shè)計簡便（操作簡單、少用器材）、準(zhǔn)確、節(jié)能或減損（或控制不損）的實驗方法，結(jié)合物理量間的聯(lián)系，推導(dǎo)出用所有直接讀數(shù)來表示題設(shè)測量值的表達式，同時借助物理概念或量綱來表示其單位（能檢查正誤）；最后再進行實驗誤差來源的分析，如有幾種可行方案，則選誤差最小、使用器材最少的.如多用表的使用，就要弄清：

（1）多用電表的結(jié)構(gòu)

多用電表的外形如圖2（甲）所示，它的上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等各種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻著各種測量項目和量程，另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕、機械調(diào)零旋鈕和測試筆的插孔.

（2）雙手捏住兩表筆金屬桿，則人與電阻會形成并聯(lián)電路，導(dǎo)致測量值偏小，故A選項錯誤.若發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必須增大或減小倍率，使指針在表盤中央附近，故B選項錯誤.選擇倍率為“×10”，故若指針位于20與30正中間，則測量值應(yīng)大于200Ω，故C選項錯誤，本題選D.

三、弄清數(shù)據(jù)的處理方法

要達到實驗?zāi)康?，?zhǔn)確是最重要的原則：每次讀數(shù)相對誤差要小；設(shè)計方案中系統(tǒng)誤差要?。粩?shù)據(jù)處理使偶然誤差要小——算術(shù)平均值法或圖象法，做到盡量多用記錄數(shù)據(jù)、排除誤差最大的個別數(shù)據(jù)；作圖象時，若物理量間為線性關(guān)系則是直線，須使該直線盡量經(jīng)過大多數(shù)點，且直線兩側(cè)分布均勻，個別離直線最遠的點，其誤差最大，計算時須舍取，若物理量間為非線性關(guān)系則是曲線，因物理過程在人的生存環(huán)境中大多是不能突變的，故要光滑或平滑（數(shù)學(xué)上不能有拐點——即一點一斜率）連接，即無論曲直，線是連續(xù)的，有些反比例關(guān)系——曲線，只要把某物理量變成倒數(shù)，則成為正比例關(guān)系——直線，這就是曲化直思想.

四、弄清誤差的形成原因

實驗誤差在所難免，只能相對減小，實驗過程中由于人為活動、環(huán)境變化等突發(fā)性因素造成的誤差——偶然誤差（時而偏大，時而偏?。?，可以通過嚴(yán)格的實驗操作規(guī)程和快速完成來減小，也可通過求平均值或作圖象來減??；但實驗方法、儀器本身造成的系統(tǒng)誤差（單方向的偏大或偏?。ㄟ^選擇最優(yōu)方案來減小，由于高考評分要標(biāo)準(zhǔn)化，故考題中?？疾橄到y(tǒng)誤差.

五、強化創(chuàng)新能力的養(yǎng)成

對于探究性實驗，中學(xué)階段主要是探究某一物理規(guī)律是否成立或物理量之間存在何種關(guān)系，如“研究勻變速直線運動”、“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”、“探究動能定理”、“描繪小電珠的伏安特性曲線”等，針對這類試題，在平時學(xué)習(xí)中，要注意不斷培養(yǎng)發(fā)散思維能力，要根據(jù)題設(shè)裝置和實驗?zāi)康娜胧?，全方位思考如何做實?-方法、步驟及注意事項，經(jīng)過對數(shù)據(jù)的篩選（猜想--不是亂想，而是注重物理概念和規(guī)律的啟發(fā)性和提示性）、論證、分析，才能得出結(jié)論.