2018年高考全國(guó)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)題賞析

福建省長(zhǎng)泰縣第一中學(xué)(363900) 鄭小軍

電阻的測(cè)量和電阻在電路各的分壓或限流作用是電學(xué)實(shí)驗(yàn)命題的熱點(diǎn)，本文通過(guò)分析2018年高考全國(guó)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)題，闡述電學(xué)實(shí)驗(yàn)題的命題特點(diǎn)和趨勢(shì)，便于進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和素養(yǎng)。

1 試題分析

2018年高考全國(guó)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)試題分析情況見表1。

2 考點(diǎn)分析

2018年高考全國(guó)Ⅰ卷第(1)問考查滑動(dòng)變阻器限流接法的電路連接問題，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將阻值調(diào)到最大，從大到小調(diào)節(jié)阻值，這與滑動(dòng)變阻器分壓式接法不同。第(2)問考查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的繪圖能力，要求用圓滑的曲線精準(zhǔn)繪圖。第(3)問考查圖像信息的獲取能力。第(4)問考查變阻器的讀數(shù)問題，此變阻箱的精度是0.1，故應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后一位。

2018年高考全國(guó)II卷第(1)問考查電流表和電壓表改裝的原理理解，電流表是表頭與合適的電阻并聯(lián)，電壓表是表頭與合適的電阻串聯(lián)，此題先組裝一個(gè)量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩檔。第(2)問考查改裝過(guò)程中并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻的阻值計(jì)算，此題要求精準(zhǔn)計(jì)算，保留到個(gè)位。

2018年高考全國(guó)Ⅲ卷第(1)問考查實(shí)物連線，按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖將電學(xué)元件連入電路，單刀雙擲開關(guān)是本題連接的一個(gè)難點(diǎn)。第(2)問考查實(shí)驗(yàn)原理的理解，推導(dǎo)出待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式。第(3)問考查求平均值的思維減小實(shí)驗(yàn)誤差，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理求解待測(cè)電阻的阻值。

表1 試題分析情況

3 命題規(guī)律

3.1 注重實(shí)驗(yàn)基本技能的考查

2018年高考全國(guó)Ⅰ卷考查了滑動(dòng)變阻器的限流連接，變阻箱的讀數(shù)，“列表—描點(diǎn)—連線”處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2018年高考全國(guó)II卷先利用表頭與合適的電阻并聯(lián)構(gòu)建電流表，在此基礎(chǔ)上再與合適的電阻串聯(lián)構(gòu)建電壓表。2018年高考全國(guó)Ⅲ卷考查了電路圖的連接尤其是單刀雙擲開關(guān)的和分壓式電路滑動(dòng)變阻器的連接，連接過(guò)程中注重正負(fù)極和接線柱的位置。

3.2 注重實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的考查

2018年高考全國(guó)Ⅰ卷處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)要求學(xué)生作圖盡可能精準(zhǔn)，讀取橫縱坐標(biāo)時(shí)看清標(biāo)度。2018年高考全國(guó)II卷考查多用電表的構(gòu)建時(shí)，先構(gòu)建電流表再接著構(gòu)建電壓表，這樣符合多用電表的使用原理。

3.3 滲透物理思想和物理方法的考查

2018年高考全國(guó)Ⅰ卷的實(shí)質(zhì)是等效替代法在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)流程的介紹，要求學(xué)生抓住前后兩次電壓表的讀數(shù)始終相同的物理意義，通過(guò)對(duì)閉合回路的理解體會(huì)電阻的特點(diǎn)。2018年高考全國(guó)II卷電表的改裝的實(shí)質(zhì)是分流電阻和分壓電阻的理解，其實(shí)質(zhì)是串聯(lián)和并聯(lián)規(guī)律的應(yīng)用，只需把表頭看作成一個(gè)特殊的電阻而已。2018年高考全國(guó)Ⅲ卷的實(shí)質(zhì)是伏安法測(cè)電阻，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒有出現(xiàn)電流表，但伏特表可視為理想電壓表，故伏特表和定值電阻結(jié)合相當(dāng)于安培表，待測(cè)電阻的電壓也不是直接測(cè)量的，要根據(jù)前后兩次電壓表的讀數(shù)差來(lái)確定，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)利用求平均值的思維盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差。

3.4 注重實(shí)驗(yàn)原理的深入理解

2018年高考全國(guó)Ⅰ卷探究在25～80 ℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性,其實(shí)質(zhì)考查的是電阻的測(cè)量。調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0。保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值處，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0。斷開S1，記下此時(shí)R2的讀數(shù)。使用等效替代法是本題解題的關(guān)鍵。2018年高考全國(guó)Ⅲ卷表面上看是用伏特表測(cè)量不同電阻的電壓，但當(dāng)定值電阻遇到理想伏特表時(shí)應(yīng)將它們打包成電流表，電壓表也不是直接測(cè)量待測(cè)電阻的電壓，故此題需要利用二次轉(zhuǎn)化的角度解決問題，其實(shí)質(zhì)仍是伏安法測(cè)電阻，要學(xué)會(huì)透過(guò)表面看本質(zhì)。

4 備考建議

4.1 注重實(shí)驗(yàn)基本技能的訓(xùn)練

電學(xué)實(shí)驗(yàn)中電鍵的作用和連接(單刀單擲和單刀雙擲)，電表的正負(fù)極以及量程的選擇和讀數(shù)，滑動(dòng)變阻器的連接以及分壓電路和限流電路的選擇，變阻箱的作用和連接及讀數(shù)，這些都是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得和處理也是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)考查，通過(guò)“列表—描點(diǎn)—連線”作出關(guān)系圖象，描點(diǎn)時(shí)應(yīng)選擇合理的標(biāo)度，最終讓實(shí)驗(yàn)測(cè)量點(diǎn)盡量占滿整個(gè)表格，繪制的點(diǎn)要清晰，繪制的線若是線性的一定要直，若是非線性的一定要圓滑。

4.2 加強(qiáng)對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)基本儀器、基本原則的理解

電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基本儀器的使用應(yīng)關(guān)注以下幾點(diǎn)：①要注意量程；②要弄清所選量程對(duì)應(yīng)的每一大格和每一小格所表示的量值；③要掌握需要估讀的基本儀器的讀數(shù)原則，凡儀器最小刻度是“1”的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位，凡儀器最小刻度是“2”和“5”的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。

4.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)的培養(yǎng)和訓(xùn)練

電學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)基于“安全可行性、結(jié)果準(zhǔn)確性和操作簡(jiǎn)便性”三大原則，安全可行性是設(shè)計(jì)電路與選取器材的最基本原則，是不可突破的原則；結(jié)果準(zhǔn)確性是在安全可行性原則的基礎(chǔ)上，盡量使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，是必須考慮的原則；而操作簡(jiǎn)便性是在前兩個(gè)原則的基礎(chǔ)上，盡量使測(cè)量電路簡(jiǎn)單，且調(diào)節(jié)控制操作方便，是對(duì)比之下的相對(duì)原則。當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用時(shí)不能只考慮一個(gè)原則而忽視其他原則，應(yīng)結(jié)合題目的要求，或用某一原則，或綜合考慮兩個(gè)、三個(gè)原則；有時(shí)甚至要結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)際需要綜合分析問題。

4.4 加強(qiáng)對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)常規(guī)設(shè)計(jì)方案和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案的比較分析

創(chuàng)新探究、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)通常是將課本上的實(shí)驗(yàn)做適當(dāng)?shù)淖兓?、?chuàng)新。試題的“創(chuàng)新”點(diǎn)主要體現(xiàn)在：改變實(shí)驗(yàn)探究的條件、改變實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)論、改變實(shí)驗(yàn)探究的思路、改變實(shí)驗(yàn)考查的方法、體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的開放性、評(píng)估實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程與結(jié)果等方面。從命題趨勢(shì)上看，實(shí)驗(yàn)考查向著拓展實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方向發(fā)展，注重考查學(xué)生知識(shí)遷移能力和解決實(shí)際問題的能力。