高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查分析與復(fù)習(xí)策略

陶漢斌

[摘 要]每年全國(guó)各地高考實(shí)驗(yàn)題是我們關(guān)注的焦點(diǎn)，其中電學(xué)實(shí)驗(yàn)題，更是?？汲Ｐ?，精彩紛呈。物理實(shí)驗(yàn)題在高考物理試題中一直占有相應(yīng)的比重，高考物理力圖通過紙筆實(shí)驗(yàn)的形式，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)拍攝的場(chǎng)景呈現(xiàn)在考生面前，讓考生有身臨其境之感，在這樣的情境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、體驗(yàn)科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)情感，進(jìn)而考查考生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。雖然，高考物理實(shí)驗(yàn)題的面目年年新，但都是對(duì)課本實(shí)驗(yàn)的加工、深化與遷移，這些實(shí)驗(yàn)題注重考查考生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)、物理實(shí)驗(yàn)情感，突出考查考生是否真的做過相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞]電學(xué)實(shí)驗(yàn)；紙筆實(shí)驗(yàn)；現(xiàn)場(chǎng)拍攝；身臨其境；核心素養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)情感

[中圖分類號(hào)] G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-6058（2018）29-0031-03

縱觀近幾年的高考物理實(shí)驗(yàn)題，雖然試題面目年年新，但都源于課本實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)題的設(shè)計(jì)本著“源于教材，但又不拘泥于教材”的原則，著力體現(xiàn)“有利于引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中重視基本實(shí)驗(yàn)、常規(guī)實(shí)驗(yàn)，注重培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯W(xué)科核心素養(yǎng)”的指導(dǎo)作用。我們要重視對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)，認(rèn)真做好教材中規(guī)定的基本實(shí)驗(yàn)，理解和掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，重視學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和方法的理解。在此基礎(chǔ)上，促使學(xué)生能利用已學(xué)知識(shí)、原理和方法在題設(shè)的條件和情境下，按照題設(shè)要求制定實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)器材、安排實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法及分析實(shí)驗(yàn)誤差。

一、電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查分析

1.電學(xué)實(shí)驗(yàn)命題的基本模式

每年高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)試題注重考查學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)情感，突出考查學(xué)生是否真的做過相關(guān)實(shí)驗(yàn)。命題者通過紙筆實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生認(rèn)不認(rèn)識(shí)相關(guān)儀器，有沒有到過實(shí)驗(yàn)室，有沒有做過相關(guān)實(shí)驗(yàn)。因此，在具體教學(xué)中，教師要促使學(xué)生親自操作實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行理論分析，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而讓學(xué)生在科學(xué)探究中提升物理核心素養(yǎng)。

近幾年來，由于現(xiàn)代科技的發(fā)展，物理實(shí)驗(yàn)的考查方式也在不斷創(chuàng)新。其基本模式就是現(xiàn)場(chǎng)拍攝實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，將照片呈現(xiàn)在考生面前，讓學(xué)生模擬進(jìn)入實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，身臨其境，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)情感。我們可用下圖展示實(shí)驗(yàn)考查的流程：

近三年的高考物理實(shí)驗(yàn)試題中，出現(xiàn)了將相近的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)“類聚”在一起，考查考生的實(shí)驗(yàn)分析判斷能力，這種“組合對(duì)比”實(shí)驗(yàn)是高考物理實(shí)驗(yàn)的新亮點(diǎn)。

2.電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的基本原理

實(shí)驗(yàn)題給學(xué)生的感覺往往是摸不著頭腦，“一聽就懂，一做就錯(cuò)”。為此，教師更要關(guān)注學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解把握，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用理論來武裝自己的頭腦。物理實(shí)驗(yàn)原理是求解實(shí)驗(yàn)題的“航燈”，它可以讓學(xué)生在解題時(shí)不迷失方向，少走彎路！

電學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然復(fù)雜，但基本原理是非常簡(jiǎn)潔的，具體應(yīng)關(guān)注以下三點(diǎn)：（1）部分電路歐姆定律[I=UR]，可演變成伏安法測(cè)電阻[R=UI]，測(cè)小燈泡伏安特性曲線，測(cè)金屬的電阻率；（2）閉合回路歐姆定律[I=ER+r]，可演變成測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，[U=E-Ir]；（3）串并聯(lián)電路的原理。

二、電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)策略

1.整合一條主線——伏安法

在電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的過程中，我們可以伏安法為主線，整合幾個(gè)相關(guān)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，如伏安法測(cè)電阻，伏安法測(cè)小燈泡伏安特性曲線和小燈泡的電功率，伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，這樣就可以將這些實(shí)驗(yàn)有效地串接在一起，使電學(xué)實(shí)驗(yàn)更加簡(jiǎn)潔明了。

2.聚焦二個(gè)核心——電表與滑動(dòng)變阻器

（1）電流表的內(nèi)外接法

電表的本質(zhì)是什么呢？如何選擇內(nèi)外接法？其實(shí)電表本身也是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的電阻，不要把電表看成深不可測(cè)，非常神秘的東西，它畢竟也是一個(gè)非常普通的電阻。電流表、電壓表、歐姆表其本質(zhì)首先都是電阻，只不過電流表電阻較小，一般幾個(gè)歐姆，電壓表電阻較大，一般幾千歐姆，而歐姆表在不同的檔位其內(nèi)阻可從幾十歐姆到幾十千歐姆變化。只不過這些電表還有自己的特異功能，電壓表能測(cè)出自己兩端的電壓，電流表能測(cè)出通過自己的電流，而歐姆表能表達(dá)自己的內(nèi)阻。它們的表頭都有一個(gè)相同的靈敏電流計(jì)，其指針都是根據(jù)電流大小來偏轉(zhuǎn)的，指針偏轉(zhuǎn)越大電流也越大。但是電壓表、電流表是通過外加的電源使其指針偏轉(zhuǎn)的，而歐姆表指針的偏轉(zhuǎn)是靠電表本身內(nèi)部提供的電源使其指針偏轉(zhuǎn)的。

正因?yàn)殡姳肀旧硎且粋€(gè)電阻，當(dāng)它接入電路時(shí)肯定會(huì)對(duì)原來的電路產(chǎn)生影響。當(dāng)要測(cè)量某電路兩端的電壓時(shí)，需將電壓表并聯(lián)在被測(cè)電路兩端，可一旦將電壓表接入電路，相當(dāng)于把一個(gè)較大的電阻并聯(lián)在該電路的兩端，使整個(gè)電路的電阻比原來小了，也就對(duì)整個(gè)電路產(chǎn)生了影響。當(dāng)要測(cè)量通過某電路的電流時(shí)，需將電流表與被測(cè)電路串聯(lián)，可一旦把電流表接入電路，相當(dāng)于把一個(gè)較小的電阻串聯(lián)在該電路中，使整個(gè)電路的電阻比原來大了，也就對(duì)整個(gè)電路產(chǎn)生了影響。在利用伏安法測(cè)電阻時(shí)，其測(cè)量電路可按以下方法選擇：