实验题的解答要领

尹明德

综观历年高考实验题，其特点是：侧重对题给实验方案的理解，而不是真正意义上的设计；多为教材实验方案的组合和变通，而不是课外陌生内容（如测欧姆表的电动势和内阻，用平抛运动研究弹性势能，安装一个多用电表）；实验器材都是常见的、熟悉的，实验方案是新颖的；重视物理量关系的推导（理解原理）；重视结合图象分析论证，体现基本技能要求，不过分追新而超出《考试纲要》的范围.

按理说，实验题中的叙述、仪器、图象具有提示性，学生答题得分率应该高，但事与愿违！究其原因是学生未掌握实验题的解题要领，撰文将从以下五个方面加以论述.

一、弄清仪器所测物理量

实验题中的已知量都得用仪器的读数来表示，所以一定要熟悉刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等常规仪器，了解这些仪器的结构、性能、工作原理、安全使用方法、注意事项、准确读数（估计方法，有效数据）和使用后如何保管等，对测量仪器的使用和读数不仅是中学物理实验教学的基本要求之一，也是高考实验考查的热点之一.

仪器的读数规则：有效数字的最后一位要与读数误差所在的一位取齐，因而测量误差出现在哪一位，读数就读到哪一位.中学阶段一般可根据测量仪器最小分度来确定读数误差出现的位置.对于常用仪器可以按下述方法读数.

二、弄清实验目的和原理

实验目的（要测量的物理量）往往在叙述中比较明确，如测量某电阻的阻值、测定金属的电阻率、测量电源电动势和内阻等；但题设仪器常不能直接测量，所以要从课本中的基本实验原理出发，结合题给器材能直接测量出来的物理量（相当于计算题中的已知量），沿着知此如何到彼的思路和物理规律，设计简便（操作简单、少用器材）、准确、节能或减损（或控制不损）的实验方法，结合物理量间的联系，推导出用所有直接读数来表示题设测量值的表达式，同时借助物理概念或量纲来表示其单位（能检查正误）；最后再进行实验误差来源的分析，如有几种可行方案，则选误差最小、使用器材最少的.如多用表的使用，就要弄清：

（1）多用电表的结构

多用电表的外形如图2（甲）所示，它的上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻着各种测量项目和量程，另外，还有欧姆表的调零旋钮、机械调零旋钮和测试笔的插孔.

（2）双手捏住两表笔金属杆，则人与电阻会形成并联电路，导致测量值偏小，故A选项错误.若发现指针偏离中央刻度过大，则必须增大或减小倍率，使指针在表盘中央附近，故B选项错误.选择倍率为“×10”，故若指针位于20与30正中间，则测量值应大于200Ω，故C选项错误，本题选D.

三、弄清数据的处理方法

要达到实验目的，准确是最重要的原则：每次读数相对误差要小；设计方案中系统误差要小；数据处理使偶然误差要小——算术平均值法或图象法，做到尽量多用记录数据、排除误差最大的个别数据；作图象时，若物理量间为线性关系则是直线，须使该直线尽量经过大多数点，且直线两侧分布均匀，个别离直线最远的点，其误差最大，计算时须舍取，若物理量间为非线性关系则是曲线，因物理过程在人的生存环境中大多是不能突变的，故要光滑或平滑（数学上不能有拐点——即一点一斜率）连接，即无论曲直，线是连续的，有些反比例关系——曲线，只要把某物理量变成倒数，则成为正比例关系——直线，这就是曲化直思想.

四、弄清误差的形成原因

实验误差在所难免，只能相对减小，实验过程中由于人为活动、环境变化等突发性因素造成的误差——偶然误差（时而偏大，时而偏小），可以通过严格的实验操作规程和快速完成来减小，也可通过求平均值或作图象来减小；但实验方法、仪器本身造成的系统误差（单方向的偏大或偏小），往往要通过选择最优方案来减小，由于高考评分要标准化，故考题中常考查系统误差.

五、强化创新能力的养成

对于探究性实验，中学阶段主要是探究某一物理规律是否成立或物理量之间存在何种关系，如“研究匀变速直线运动”、“探究弹力和弹簧伸长的关系”、“探究动能定理”、“描绘小电珠的伏安特性曲线”等，针对这类试题，在平时学习中，要注意不断培养发散思维能力，要根据题设装置和实验目的入手，全方位思考如何做实验--方法、步骤及注意事项，经过对数据的筛选（猜想--不是乱想，而是注重物理概念和规律的启发性和提示性）、论证、分析，才能得出结论.

综观历年高考实验题，其特点是：侧重对题给实验方案的理解，而不是真正意义上的设计；多为教材实验方案的组合和变通，而不是课外陌生内容（如测欧姆表的电动势和内阻，用平抛运动研究弹性势能，安装一个多用电表）；实验器材都是常见的、熟悉的，实验方案是新颖的；重视物理量关系的推导（理解原理）；重视结合图象分析论证，体现基本技能要求，不过分追新而超出《考试纲要》的范围.

按理说，实验题中的叙述、仪器、图象具有提示性，学生答题得分率应该高，但事与愿违！究其原因是学生未掌握实验题的解题要领，撰文将从以下五个方面加以论述.

一、弄清仪器所测物理量

实验题中的已知量都得用仪器的读数来表示，所以一定要熟悉刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等常规仪器，了解这些仪器的结构、性能、工作原理、安全使用方法、注意事项、准确读数（估计方法，有效数据）和使用后如何保管等，对测量仪器的使用和读数不仅是中学物理实验教学的基本要求之一，也是高考实验考查的热点之一.

仪器的读数规则：有效数字的最后一位要与读数误差所在的一位取齐，因而测量误差出现在哪一位，读数就读到哪一位.中学阶段一般可根据测量仪器最小分度来确定读数误差出现的位置.对于常用仪器可以按下述方法读数.

二、弄清实验目的和原理

实验目的（要测量的物理量）往往在叙述中比较明确，如测量某电阻的阻值、测定金属的电阻率、测量电源电动势和内阻等；但题设仪器常不能直接测量，所以要从课本中的基本实验原理出发，结合题给器材能直接测量出来的物理量（相当于计算题中的已知量），沿着知此如何到彼的思路和物理规律，设计简便（操作简单、少用器材）、准确、节能或减损（或控制不损）的实验方法，结合物理量间的联系，推导出用所有直接读数来表示题设测量值的表达式，同时借助物理概念或量纲来表示其单位（能检查正误）；最后再进行实验误差来源的分析，如有几种可行方案，则选误差最小、使用器材最少的.如多用表的使用，就要弄清：

（1）多用电表的结构

多用电表的外形如图2（甲）所示，它的上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻着各种测量项目和量程，另外，还有欧姆表的调零旋钮、机械调零旋钮和测试笔的插孔.

（2）双手捏住两表笔金属杆，则人与电阻会形成并联电路，导致测量值偏小，故A选项错误.若发现指针偏离中央刻度过大，则必须增大或减小倍率，使指针在表盘中央附近，故B选项错误.选择倍率为“×10”，故若指针位于20与30正中间，则测量值应大于200Ω，故C选项错误，本题选D.

三、弄清数据的处理方法

要达到实验目的，准确是最重要的原则：每次读数相对误差要小；设计方案中系统误差要小；数据处理使偶然误差要小——算术平均值法或图象法，做到尽量多用记录数据、排除误差最大的个别数据；作图象时，若物理量间为线性关系则是直线，须使该直线尽量经过大多数点，且直线两侧分布均匀，个别离直线最远的点，其误差最大，计算时须舍取，若物理量间为非线性关系则是曲线，因物理过程在人的生存环境中大多是不能突变的，故要光滑或平滑（数学上不能有拐点——即一点一斜率）连接，即无论曲直，线是连续的，有些反比例关系——曲线，只要把某物理量变成倒数，则成为正比例关系——直线，这就是曲化直思想.

四、弄清误差的形成原因

实验误差在所难免，只能相对减小，实验过程中由于人为活动、环境变化等突发性因素造成的误差——偶然误差（时而偏大，时而偏小），可以通过严格的实验操作规程和快速完成来减小，也可通过求平均值或作图象来减小；但实验方法、仪器本身造成的系统误差（单方向的偏大或偏小），往往要通过选择最优方案来减小，由于高考评分要标准化，故考题中常考查系统误差.

五、强化创新能力的养成

对于探究性实验，中学阶段主要是探究某一物理规律是否成立或物理量之间存在何种关系，如“研究匀变速直线运动”、“探究弹力和弹簧伸长的关系”、“探究动能定理”、“描绘小电珠的伏安特性曲线”等，针对这类试题，在平时学习中，要注意不断培养发散思维能力，要根据题设装置和实验目的入手，全方位思考如何做实验--方法、步骤及注意事项，经过对数据的筛选（猜想--不是乱想，而是注重物理概念和规律的启发性和提示性）、论证、分析，才能得出结论.

综观历年高考实验题，其特点是：侧重对题给实验方案的理解，而不是真正意义上的设计；多为教材实验方案的组合和变通，而不是课外陌生内容（如测欧姆表的电动势和内阻，用平抛运动研究弹性势能，安装一个多用电表）；实验器材都是常见的、熟悉的，实验方案是新颖的；重视物理量关系的推导（理解原理）；重视结合图象分析论证，体现基本技能要求，不过分追新而超出《考试纲要》的范围.

按理说，实验题中的叙述、仪器、图象具有提示性，学生答题得分率应该高，但事与愿违！究其原因是学生未掌握实验题的解题要领，撰文将从以下五个方面加以论述.

一、弄清仪器所测物理量

实验题中的已知量都得用仪器的读数来表示，所以一定要熟悉刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等常规仪器，了解这些仪器的结构、性能、工作原理、安全使用方法、注意事项、准确读数（估计方法，有效数据）和使用后如何保管等，对测量仪器的使用和读数不仅是中学物理实验教学的基本要求之一，也是高考实验考查的热点之一.

仪器的读数规则：有效数字的最后一位要与读数误差所在的一位取齐，因而测量误差出现在哪一位，读数就读到哪一位.中学阶段一般可根据测量仪器最小分度来确定读数误差出现的位置.对于常用仪器可以按下述方法读数.

二、弄清实验目的和原理

实验目的（要测量的物理量）往往在叙述中比较明确，如测量某电阻的阻值、测定金属的电阻率、测量电源电动势和内阻等；但题设仪器常不能直接测量，所以要从课本中的基本实验原理出发，结合题给器材能直接测量出来的物理量（相当于计算题中的已知量），沿着知此如何到彼的思路和物理规律，设计简便（操作简单、少用器材）、准确、节能或减损（或控制不损）的实验方法，结合物理量间的联系，推导出用所有直接读数来表示题设测量值的表达式，同时借助物理概念或量纲来表示其单位（能检查正误）；最后再进行实验误差来源的分析，如有几种可行方案，则选误差最小、使用器材最少的.如多用表的使用，就要弄清：

（1）多用电表的结构

多用电表的外形如图2（甲）所示，它的上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻着各种测量项目和量程，另外，还有欧姆表的调零旋钮、机械调零旋钮和测试笔的插孔.

（2）双手捏住两表笔金属杆，则人与电阻会形成并联电路，导致测量值偏小，故A选项错误.若发现指针偏离中央刻度过大，则必须增大或减小倍率，使指针在表盘中央附近，故B选项错误.选择倍率为“×10”，故若指针位于20与30正中间，则测量值应大于200Ω，故C选项错误，本题选D.

三、弄清数据的处理方法

要达到实验目的，准确是最重要的原则：每次读数相对误差要小；设计方案中系统误差要小；数据处理使偶然误差要小——算术平均值法或图象法，做到尽量多用记录数据、排除误差最大的个别数据；作图象时，若物理量间为线性关系则是直线，须使该直线尽量经过大多数点，且直线两侧分布均匀，个别离直线最远的点，其误差最大，计算时须舍取，若物理量间为非线性关系则是曲线，因物理过程在人的生存环境中大多是不能突变的，故要光滑或平滑（数学上不能有拐点——即一点一斜率）连接，即无论曲直，线是连续的，有些反比例关系——曲线，只要把某物理量变成倒数，则成为正比例关系——直线，这就是曲化直思想.

四、弄清误差的形成原因

实验误差在所难免，只能相对减小，实验过程中由于人为活动、环境变化等突发性因素造成的误差——偶然误差（时而偏大，时而偏小），可以通过严格的实验操作规程和快速完成来减小，也可通过求平均值或作图象来减小；但实验方法、仪器本身造成的系统误差（单方向的偏大或偏小），往往要通过选择最优方案来减小，由于高考评分要标准化，故考题中常考查系统误差.

五、强化创新能力的养成

对于探究性实验，中学阶段主要是探究某一物理规律是否成立或物理量之间存在何种关系，如“研究匀变速直线运动”、“探究弹力和弹簧伸长的关系”、“探究动能定理”、“描绘小电珠的伏安特性曲线”等，针对这类试题，在平时学习中，要注意不断培养发散思维能力，要根据题设装置和实验目的入手，全方位思考如何做实验--方法、步骤及注意事项，经过对数据的筛选（猜想--不是乱想，而是注重物理概念和规律的启发性和提示性）、论证、分析，才能得出结论.