2019年高考全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷物理实验题赏析

林玉

摘 要：力學实验和电学实验是全国高考卷的必考内容，通过对2019年高考全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷中力学实验和电学实验题的剖析，总结命题特色及规律，体会力学实验题的常规考查和电学实验题的创新设计，通过备考策略的研究提升考生应对高考实验题的能力.

关键词：2019年高考全国卷;力学实验;电学实验;备考策略

物理实验是培养学生创新精神和实践能力的重要载体[1]，在2019年高考全国卷中匀变速直线运动规律是力学实验的命题主干，电表的改装与校准和欧姆定律的应用是电学实验的热点.通过分析2019年高考全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷物理实验题，阐述其力学实验和电学实验的命题规律特征，并提出相应的备考策略，以期进一步提升学生的实验能力.

1 力学实验

2019年全国卷力学实验（见表1）主要考查“等时间间隔”背景下匀变速直线运动规律分析及数据处理，选自2019年考试大纲：研究匀变速直线运动（实验一）.整体难度较易，属于对常规实验的基础考查，考生须注意数据单位及结果有效数字的保留问题.共同考点是“逐差法求加速度”，其中Ⅰ、Ⅱ卷中以纸带上的实验数据点呈现，Ⅲ卷以“频闪照相”的周期性计时原理代替打点计时器.从实验情境分析：Ⅰ、Ⅱ卷的实验情境为物块沿着粗糙斜面加速下滑，属于常规情境，与人教版必修1第4章第6节教材P84例题2中“滑雪的人”受力情境相同;Ⅲ卷的实验情境与人教版必修1教材P45“问题与练习T4”如出一辙，均注重促进课堂回归教材.

2 电学实验

2019年全国卷电学实验（见表2）侧重考查电表的改装及校准（Ⅰ、Ⅲ），本质上都考查了欧姆定律/闭合电路欧姆定律在串、并联电路中的应用.Ⅰ、Ⅲ卷的电学实验选自考试大纲：练习使用多用电表（实验十一）;Ⅱ卷的电学实验基于考试大纲：描绘小电珠的伏安特性曲线（实验九），实验情境开放性设计明显，并不直接选取于考试大纲中的某个实验内容，但究其本质却又回归到了欧姆定律和串、并联电路的分析.电学实验命题规律如下：

表2 2019年高考全国卷电学实验试题分析

电学实验2019年全国Ⅰ卷2019年全国Ⅱ卷2019年全国Ⅲ卷

实验目的改装和校准毫安表+问题的分析与排除研究硅二极管在恒定电流条件下正向电压与温度的关系改装和校准欧姆表

实验装置

考查内容①电流表改装原理②校准毫安表时实际量程的计算及问题原因分析③如何修正定值电阻的阻值，解决量程偏差问题①欧姆定律的应用

②结合U-t图象，分析如何调节滑动变阻器控制电路的电流恒定①多用电表欧姆表原理②欧姆表中值电阻特征，选取合适的滑动变阻器③闭合电路欧姆定律，标注表盘刻度

④欧姆调零及电阻箱的读数

链接教材人教版选修3-1第2章第8节“多用电表”不是教材规定的实验人教版选修3-1第2章第8节“多用电表”

核心素养科学思维：科学推理、科学论证、质疑创新科学思维：科学推理科学思维：科学推理科学探究：证据

2.1 注重电学实验基础原理的考查

2019年高考全国Ⅰ、Ⅲ卷的电学实验分别考查了将微安表改装成毫安表和欧姆表的基本原理方法，要求考生掌握电表改装的基本原理，明白分流电阻和欧姆表内部电路的接法.通过将电路原理图连接成实物图，考查学生的实验操作能力和实践能力.2019年高考全国Ⅱ卷考查应用基本的欧姆定律求解定值电阻两端电压的问题.

2.2 注重电学实验中数据的定量处理与分析

2019年高考全国Ⅰ卷中利用标准毫安表示数为16mA，分析改装毫安表的实际量程是数据处理的难点之一.方法有两种：1. 明确标准毫安表与改装毫安表间串联电流相等的特征，可将旧表盘示数160μA等值为16mA，从而轻松推理出量程250μA等值为25mA;2. 若考生没有注意到方法1的特征，而是陷入分析改装毫安表的内部并联结构的话，解题时间将大大延长，涉及到的数据运算量较大：

16mA=160μA+160μA·1200ΩR①

解出R值.再利用I=250μA+250μA·1200ΩR②

解出I=25mA为实际量程.

Ⅰ卷中为了将改装毫安表的实际量程25mA修正为预期值20mA，提出一种解决方案为将分流电阻R替换为kR，k值的求解过程也是定量分析实验数据的重要体现.

2019年高考全国Ⅲ卷中巧用“欧姆表中值电阻=欧姆表内阻”的原理特征，考查学生欧姆表内部调零电阻R的选取.并选取两个电流刻度25μA和75μA，考查闭合电路欧姆定律I=ER内+Rx的定量计算.2019年高考全国Ⅱ卷中的定量计算主要体现在依据U-t图象计算测温灵敏度|ΔUΔt|，相对而言简单，但依然需要注意横纵坐标的起点刻度并不是0的细节.

2.3 注重电学实验的问题分析与排除

2019年全国Ⅰ卷中考查了造成改装微安表量程偏大的可能原因：微安表内阻测量错误和分流电阻R阻值计算错误，属于对考试大纲中“能在某些实验中分析误差的主要来源”精准考查.2019年全国Ⅱ卷中加强了考生“审题能力”的考查，考生须注意到实验目的要求控制硅二极管始终处于恒定电流条件下，进而结合硅二极管U-t图象中呈现的随着温度t的升高，硅二极管两端电压降低的特征，利用欧姆定律定性分析应如何调节滑动变阻器的阻值以保证整个串联电路的电流恒定.

2.4 注重电学实验的完整性和探究性

2019年全国Ⅰ卷·23包括：确定实验目的→设计实验电路→连接实物电路→发现问题→分析问题→解决问题;2019年全国Ⅱ卷·23包括：确定实验目的→观察实验电路→调节温度→分析如何调控电流恒定→实验结果→具体应用;2019年全国Ⅲ卷·23包括：确定实验目的→设计实验电路→选取合适的仪器→连接实物电路→改装表盘→校准表盘，均展现了完整的实验探究过程，充分考查学生的实验探究能力、创新能力和分析能力，考生犹如在实验室真实完成了实验一般.

3 備考策略

3.1 掌握基本实验仪器的使用、常规实验原理和关键实验方法

高中阶段学生应学会使用的基本仪器有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器;秒表、打点计时器;天平、弹簧秤;电压表、电流表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱[2]，要求掌握这些仪器的使用方法、注意事项并能规范读数.常规实验原理如：打点计时器中纸带数据的处理、牛顿第二定律的应用、功能关系、动量守恒定律、伏安法测电阻、闭合电路欧姆定律、电表改装的原理、分流电阻和分压电阻的接法等.关键实验方法如：控制变量法、伏安法、等效替代法、描迹法、转化法、半偏法[3]等.教学中注意回归教材、落实基础、理解基本的物理原理及研究方法才是提升备考效率的基石.

3.2 凸显物理实验的研究功能[4]

2019年全国卷中力学实验分值为5分，难度较易;电学实验分值为10分，难度稍大.实验设计体现研究功能：如研究物块与斜面间的动摩擦因数、研究匀变速直线运动规律、用数码相机研究自由落体运动、研究硅二极管在恒定电流条件下正向电压与温度的关系等.这要求一线教师在教学中应摒弃“黑板上做实验、题海中分析实验、死背实验装置和步骤、死机误差结果”等错误做法，开好实验课，多让学生亲自动手完成实验、处理真实实验数据、分析实际实验误差.只有实际的操作体验和数据处理，才能真正让学生学会“做实验、分析实验、改进实验”，增强实验操作能力和实践能力，并充分感悟物理实验的研究功能.

3.3 增强实验的创新性和开放性，培养学生的创新精神

高考物理实验试题注重基本实验原理在不同情境下的迁移应用，高考试题通过增强实验情境的设计性、实验仪器的开放性等，推动物理实验教学更多地往探究性实验方向发展.教师应适时、适量的创设新颖的探究性实验活动、课题研究等，让学生自主（或小组合作）完成“设计实验装置→制定实验步骤→完成实验操作→处理实验数据→分析实验误差”这一完整的实验探究过程.此类型活动的设计应基于教材的基础实验并能在分析实验过程中回归到高中物理实验原理的本源，以此来提升学生基于实验目的设计新实验的能力，提升知识迁移和解决问题的能力，多样化的实验设计也可充分培养学生的创新精神.

参考文献：

[1]程社宏，程力.核心素养视角下的高考物理实验考查研究[J].物理教学，2018，40（06）：57-61.

[2]教育部考试中心.2019年普通高等学校招生全国统一考试大纲[M].北京：高等教育出版社，2018.

[3]林秋华，张志鹏，肖丽芙，陈金朋.2018年高考物理备考专题——电学实验部分[J].中学物理教学参考，2018，47（Z1）：132-142.

[4]黄恕伯.高考物理试题对高中教学的引导——评2018年高考理综全国卷物理试题特点[J].基础教育课程，2018，（Z2）：74-76.