物理实验考查命题类型分析论文

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近几年来，由于大纲的明确要求，教材对物理实验编排上的加强，随着各级教育部门对物理实验教学的重视，物理实验这个过去的薄弱环节已在一定程度上予以改善，尤其是要适应“三个面向”形势发展的需要，不少物理实验已在逐步的变单纯的“验证性”实验为“探索性”实验，发展的趋势是喜人的。为了进一步提高培养学生的实验技能，改进物理实验的教学，很有必要对物理实验考查的命题类型作一次条理化的总结。从命题的形式上看，物理实验的考查大致可以分为以下几种类型。

填空题

填空题的特点是针对性强，限制作答，不能发挥，灵活性不大，只能根据题给的内容，由于条件限制，故要求言简意赅，文字简炼地作答，但其考查的范围却非常广泛。常见的有：1．考查仪器（表）的使用知识。一般考查：（1）仪器的构造，工作原理和性能。例1．打点计时器是实验中常用的一种计时仪器，构造如图1所示。请在标号旁的括号内注明各部分的名称，并在下面的空白处填入正确的字句。____5在____3及____4的作用下振动，使振针在纸带上以____秒的间隔打点。

例2．利用双缝干涉测定单色光的波长的实验装置如图2所示。滤光片的作用是____单缝的作用是____双缝的作用是____

（2）仪器的正确调整方法和识读。例3．使用天平称量前要进行调节，方法是：①_____②____。当重锤偏到小锥体尖端的左侧时（或气泡偏到水平仪圆圈的右侧时），应使____侧的螺钉升高，或者使____侧的螺钉降低。当指针偏向标尺右侧时，应调节横梁左侧螺母向____旋动，或调节横梁右侧螺母向____旋动。例4．游标卡尺的两个侧脚并拢时，游标的位置如图3（a）所示，用它侧一个物体的长度时，游标的位置如图3（b）所示，则物体的长度为____。

这两例主要考查仪器的“调零”和调不到“零”时“零误差”的修正。（3）仪器的正确使用和操作时的注意事项。例5．在测定物质比热实验中，使用温度计时应注意的事项是____。例6．用云雾室观察粒子径迹的实验中，云雾室接上电源时，应注意____，不要接错。实验完毕，应首先____，然后____，才能取下接线柱上的导线。2．考查对实验数据进行分析处理，从而获得物理规律和结论。一般考查：（1）表格法处理数据。即把实验所得的数据正确地记入事先设计好的表格中，要求运用一定的物理公式，经过一定的计算，找出它们之间的关系，从而得出某个结论，或者验证某个物理规律。例7．某同学测量液体密度的实验情况如图4所示，请填写图意的记录表。

玻璃杯的质量（克）玻璃杯和液体的总质量（克）被测液体的质量（克）被测液体的体积（厘米）2被测液体的密度（克厘米2）

例8．在“研究匀变速运动的规律”实验中，某次实验时，打点计时器在纸带上打下一系列的点如图5所示，纸带两计数点的间隔时间t=0.1秒，用刻度尺量出两个计数点长度，标在纸带上，单位为厘米。

①试根据纸带填写下表计数点n12345dn（cm）sn=dn-dn-1Δs

n=sn-1-sn

②若本实验Δs的允许误差范围是0.4厘米，试分析小车是否作匀变速直线运动____。③写出小车在时刻nT的即时速度vn的数学表达式vn=____。④与编号为3的计数点对应时刻的即时速度v3____。（2）图线法处理数据。把实验所得到的数据正确地记入事先设计好的表格中，要求根据表格画出相关量的相应的图线，然后根据图线或者得到某个结论，或者验证某个物理规律，这便是图线法处理数据的基本精神。例9．给某种晶体粉末加热时，它的温度随时间变化的实验数据如下表

时间（分）

1

2

3

4

5

6

7

8

温度（℃）

38

41

44

47

48

48

48

48.5

49.5

①根据上表的数据，在图6的直角坐标系中画出温度—时间关系图线。

②从图线上得出的该晶体的熔点是____。③在图线上用字母A和B大致地标出代表液态的那一段。3．考查实验中产生误差的原因和进行简单的误差计算。例10．用力矩盘验证有固定转动轴物体的平衡条件时，产生误差的主要原因是____。例11．在电流表改装成3伏特的电压表的实验中，把改装成的伏特表跟标准伏特表核对，已知标准伏特表的指针指到满刻度1伏特时，改装的伏特表的指针位置如图7所示，则改装的伏特表相对于满刻度的百分误差是____。

4．考查实验中可能出现的某种物理现象。限定于某个实验，要求根据实验器材，实验装置及实验步骤推理出实验中可能出现的物理现象。例12．如图8所示的实验，先将烧瓶里的水烧开，然后停止加热，这时水也停止沸腾。如果塞紧瓶塞，将烧瓶倒置，再向瓶底浇冷水，这时可以看到的现象是____，并说明其理由是____。

选择题

物理实验的选择题是一种新颖的命题，其特点是将一些似是而非的物理现象和结论，似能用又不能用的器材设备与正确的鱼目混珠地混杂在一起，要求从中将正确的物理现象，结论和适用的器材设备选择出来，从而考查学生的正误辨析能力和实验能力。物理实验的选择题和其它的选择题一样，既有单一选择题，又有多重选择题。常见的有：1．考查正确的选择，使用实验设备和仪器。例13．如图9，用单摆测量g值，在下面器材中你应选用什么器材为好。①1米长的细线，②1米长的粗绳，③10厘米长的细线，④泡沫塑料小球，⑤小铁球，⑥大铅球，⑦1/10秒刻度的秒表，⑧大时钟，⑨厘米刻度尺，⑩毫米刻度尺。

2．考查实验数据的处理。例14．图10为小球作平抛运动的闪光照片的一部分。背景标尺每小格为5.0厘米，闪光的快慢为每秒20次。则由照片求出的小球的初速度数值为：①0.38米／秒，②1.00米／秒，③1.50米／秒，④0.38厘米／秒。3考查可能出现的实验现象。例15．水银气压计挂得不竖直，读数结果：①比实际气压大，②比实际气压小，③与实际气压一样大。

纠错题

纠错题局限于实验设备的组合和实验仪器（仪表）的使用方面，其特点是在所给的实验装置图中，可能有不止一处的错误，要求指出错误所在之处，并加以改正，从而考查学生的实验操作能力和分辨正误的能力。例16．图11是某同学根据实验要求，自己设计的电路，是测定小灯泡功率的实验接线图。

最后的一根导线已经接到蓄电池的负极上。你能找出它有哪些错误吗？并改正之。例17．图12是某同学做测量铜比热的实验装置图。图中A是量热器小筒，B是大筒，C是铁盖，D是温度计，E是待测比热的铜块，F是细线，G是水。请你提出这个装置有几处错误？各应怎样改正？另外，在物理实验过程中，有些仪器（仪表）的使用以及有些实验环节，学生往往不易掌握，利用纠错题这种欲正先反的练习题，使学生从错误中吸取教训，品尝错误的“滋味”，则往往具有防患于末然，事半功倍的效益。

排序题

排序短的特点是将实验的步骤进行无序罗列，要求把这些步骤按实验的合理顺序依次排列，从而考查实验的操作能力。例18．给定一个空玻璃瓶（图13），要利用天平和水来测定这个玻璃瓶刻度线下的容积，测定中主要进行：

A．用天平称量装着水时瓶和水的总质量；B．用天平称量空瓶的质量；C．算出瓶内水的质量，求出瓶的容积；D．调节天平横梁两端的螺母，使天平平衡；E．调节天平底板下面的螺旋，使天平的底板成水平。把以上各项的字母代号按实验的合理顺序填写在下面的横线上的空白处：①____②____③____④____⑤____例19．测定电流表内阻的实验中（见图14）如果实验时要进行的步骤有：

A．合上K1；B．合上K2；C．观察R1的阻值是否最大，如果不是，则将R1的阻值调至最大；D．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；F．记下R2的阻值。把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上的空白处：①____②____③____④____⑤____⑥____

作图题

语言表述，公式表述，图象描绘是反映物理规律常用的三种方式，因此考查学生作图识图的能力也是至关重要的。在作图题中，有的是考查用图线法处理实验数据的，如图16；有的是考查实验装置的，其中在电路图中，由电路图改画成实物连线图或由实物连线图画出它的电路图都是比较常见的。例20．有一个量程为0～0.6～3安培的安培表（0～0.6安培挡的内阻为0.125欧姆，0～3安培挡的内阻为0.025欧姆）；一个量程为0～15伏特的优特表（内阻为1.5×10

4欧姆），一个滑动变阻器（电阻为0～200欧姆），一个电压为12伏特的蓄电池，一个电键和一些导线。要求使用这些器件用伏安法测量一个阻值为几十欧姆的线圈电阻。（实物图略）①画出实验应用的电路图；②在图中画线把所示的器件连接成电路。在作图题中，还有的是考查识图的，即从所给定的实验所得的图线中或读出某些数据，或寻找某经规律，也就是将图线“翻译”成数学表示式，或“翻译”成语言叙述的某个结论。例21．电源的输出功率跟外电路的电阻R有关。图15是研究它们的关系的实验电路，为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分），于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用s表示。下表给出了6组实验数据，根据这些数据，在图16的直角坐标系中画出P～R关系图线，并根据图线求出电源输出功率的最大值，对应的外电阻的阻值。

I安培）0.200.280.360.440.520.60U（伏特）3.002.602.201.801.401.00U／I（欧姆）159.36.14.12.71.7P=UI（瓦特）0.600.730.790.790.730.60

综合题

除上述物理实验考查的类型外，综合实验原理，实验设备的组合，实验操作，仪器仪表的使用、识读、记录、实验现象的观察、实验数据的处理、分析、归纳、总结、实验误差的分析，减小等方面的综合题在物理实验考题中占有相当的地位，综合题往往是对某实验的全过程或部分主要过程的较全面、详细的考查，主要考查实验能力。综合题大致分为：1．简要回答题。例22．根据实验需要，把量程为500毫伏，内阻为500欧姆的毫伏表改装为毫安表使用，要使原来毫伏表的刻度数就作为改装后的毫安表的刻度数，应怎样改装？画出改装后电表的电路图。例23．用“子弹从枪口沿水平方向射入一个冲击摆”的方法，可以测定子弹的速度，试简述该方法的原理，在实验中应该测出哪些数据，并列式说明。（空气阻力忽略不计）。2．一般综合题。例23．图17是测定玻璃的折射率并验证光的折射定律实验时得出的—张记录图。图中的矩形为玻璃砖的轮廓，ABCD为四根插针的位置，观察D针时恰好把C针和A、B针的像同时挡住，此外还插了E针和F针，观察F针时恰可把A针和E针的像同时挡住，但F针的针孔看不清了。

①请你根据实验记录图，完成必要的光路图，并量出必要的物理量（可用字母表示），列出玻璃的折射率的表达式；②说明验证光的折射定律的实验步骤；③通过画光路图的方法，求出从C看到A、B两根针的像A′、B′的位置；④通过画光路图的方法，求出F针的针孔应该在哪条线上。综上所述，物理实验的考题类型从命题的形式上一般可分为填空、选择、纠错、排序、作图和综合题等六大类型。但如果从所考查实验对象上则一般可分为：1．一般实验题。如伏安法则电阻，需要什么器材？连成怎样的电路？步骤如何？该记录哪些数据？运用什么方式进行计算结果？整个实验过程应注意什么事项？实验误差产生的原因有哪些？怎样减小误差等？2．仪器仪表使用题。一般考查常用仪器、仪表的构造、性能、工作原理、使用及调“零”等。3．实物线路连接题。4．改错题。为了某种需要，画出某实验装置图，其中有些错误之处，可能是组合上的错误，或是仪器、仪表使用上的错误，或是观察、记录上的错误等，要求把错误之处改过来。5．现象题。考查所给实验过程中能观察到何种物理现象，对观察到的物理现象加以解释，并说明其中的道理。6．故障分析题。说明在某实验中，出现了什么样的故障，要求分析出现的原因，着重说明其中的物理道理，或是给出在某个实验中观察到的“反常”现象，要求判断何处发生了故障，产生故障的原因及其排除等。7．设计题。一般有两种形式，其一是为了完成某种要求，给出一定的器材，要求设计一个合理的装置图；其二是为了完成某种要求，设计图已画出，实验办法也谈了，要求说出其中的物理道理。总之，随着对物理实验的重视，两种新编教材（甲种本和乙种本）的使用，对实验的考查必将和物理基础知识，基本计算的考题一样，不是单一而是更多样化，这就要求在物理实验中，必须让学生动手，动脑，力争做到：明确实验目的，懂得实验原理，了解仪器性能、并会正确使用，搞清实验步骤，遵守操作规程；认真观察现象、数据仔细记录，分析处理数据、作出合理结论，会写实验报告等。这样才算实验“达标”。对个别“拔尖”学生还应要求对实验误差和实验结果作进一步的分析讨论。