高考专题高中物理实验概述和演示实验.doc

高中物理实验概述和演示实验【考纲要求】1.明确物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理实验所处的基础地位和不可替代的作用。2.要求知道有效数字的概念，要用有效数字表达直接测量的结果。3.要求正确熟练使用如下仪器：①刻度尺②游标卡尺③螺旋测微器④天平⑤秒表⑥打点计时器⑦弹簧秤⑧温度表⑨电流表⑩电压表eq\o\ac(○,11)多用表eq\o\ac(○,12)滑线变阻器eq\o\ac(○,13)电阻箱等。4.明确各演示实验和有关小实验的实验目的和实验原理，掌握所涉及的各种实验器材的使用方法，明白详细的操作步骤，并能进一步分析实验中注意事项和误差原因。【知识结构】热点导析1.高考物理实验试题的特点和发展趋势2001年版《高考物理学科考试说明》对实验能力的要求是：能在理解的基础上独立完成规定的实验；明确实验目的，理解实验原理，控制实验条件；会正确地使用规定实验中使用过的实验仪器；会观察、分析实验现象、处理实验数据并得出结论；会运用在规定实验中学过的实验方法。根据考纲和高考对能力要求放在首位的要求，作为考查学生能力最有效的科学之一——物理更强调实验能力的考查。因而提高物理实验能力、开展有效的物理实验复习，既是符合自身素质的需要，更是顺利通过高考的需要。分析最近几年高考物理实验题可得出如下特点：①试题覆盖面广，重点突出，从1993年至今，已考实验占17个总实验的70%以上。并且考查更多的是电学方面实验，其中电表测电阻考得最多。但最近几年力学实验的考查有所增加。②注意联系实验操作的考查，如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟，需要考生具备良好的动手实践经验才能正确解答，没有实际操作训练无法设计和解答。③重视对演示实验的考查，80年代高考主要考查学生实验内容，从1991年高考开始涉及演示实验内容，并从要求和难度上不断提高，如1996年第6题“演示平行板电容器与哪些因素有关”重点考查对原理的理解和掌握、怎样由实验现象得出实验结论、测量仪器介入对被测量的影响等。1998年第18题“测LC振荡电路的周期”要求考生用图线法处理数据，突出了实验基本处理方法的归纳与灵活运用。④进一步重视对实验知识迁移运用能力的考查。90年代至今高考物理实验题较少直接考查课本原实验，而更多地考“变形”“提升”的实验，如1993年的“20分度游标卡尺”，2001年全国卷半偏法测安培表内阻及误差分析等，均为源于课本而高于课本的考题。从现有高考试卷成功探索的基础上，将不断完善实验能力的考查，并从实验目的的确定、实验原理的设计、仪器的选择和使用、步骤的操作、故障排除、实验现象和实验数据分析处理、误差分析等方面进行命题。2.物理实验复习方法首先，要抓纲务本、注重实践。实际动手操作有助于实验者领会实验原理和方法，体会设计思想，加深实验过程的印象。在二轮复习阶段应选择一些在仪器选择使用、实验条件的控制和改变、数据的处理等方面有一定典型要求的重点实验进行重新操作，如“牛二定律验证”、“测金属丝电阻率”等，如能真正搞通这些实验的原理、思想、方法和误差分析等内容，那么不仅能对原实验试题应付自如，而且能将这些实验知识迁移运用到新情景中帮助创新、设计出新的实验。其次，要注意归类梳理，打好基础。将所学知识系统化，有助于对知识的深层次理解，也有助于技能的形成。由于各种实验知识是分散在各个分组实验和演示实验中，因而对知识的归类梳理就显得更为重要。先对各实验进行系统复习，再从目的、原理、需测物理量、器材、条件控制、步骤、数据处理、误差分析等方面进行比较、归纳，找出各实验的共同点和不同点，以达到巩固与活化有关知识的目的。最后，还应注意拓展，尝试应用。以规定实验为起点，可尝试实验原理方法、实验器材、数据处理等方面的改变，如能否改用电阻箱和电压表或电阻箱与电流表测电池电动势和内电阻。尝试解答一些设计性实验试题，以摸索解答设计性实验试题的一般规律。一般解答设计性实验试题要经历如下思维过程：（1）依据实验要求和已有实验和理论知识进行原理设计和合理性论证，包括画原理图、装置图，导出公式，并论证实验设计的合理性；（2）制订实验步骤进行模拟操作；（3）确定数据处理的方法和误差分析。3.实验数据的处理①按有效数字规则读数：测量结果中可靠的几位数字加上可疑（估读）的一位统称为测量结果的有效数字。有效数字位数与十进制单位的变换无关。当然从有效数字的位数可读出仪器的最小刻度。例如某一长度L=1.3450m是用毫米刻度尺读得数值，而1.3450cm是由螺旋测微器读得的长度数值。②以算术平均值代表测量结果：在计量性测量中，真实值难以确切知道，对某量多次测量结果不会完全相同，而多次测量的算术平均值是真实值的最好近似，它可以使多次测量的正负偶然误差有所抵消。③列表法处