徐禮

回顧多年來的高考實(shí)驗(yàn)題，很少有直接考教材中實(shí)驗(yàn)的. 高考試題的原創(chuàng)性客觀上要求命題者必須創(chuàng)新，在原則上兼顧教材中的實(shí)驗(yàn)的原理、方法和技能的前提下，引入其他相關(guān)的知識(shí)、技能，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)題，下面我們以平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)題為例，剖析一下高考實(shí)驗(yàn)題的考法.

先看一道原版實(shí)驗(yàn)題：

■ 例1在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，記錄了圖1所示的一段軌跡ABC. 已知物體是由原點(diǎn)O水平拋出的，C點(diǎn)的坐標(biāo)為（60 cm，45 cm），則平拋物體的初速度為v0=______m/s，物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大小為vB=_____m/s. （取g=10 m/s2）

■ 解析由平拋運(yùn)動(dòng)公式可得：

v0=vcx=■=■=■ m/s=2 m/s，

vBy=gtB=g■=10×■ m/s=2 m/s，

vB=■=■ m/s=2■ m/s.

從該題的解法可以看出，學(xué)生只要掌握了平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的基本原理、方法與基本技能后，就可以直接求解該題了.

但實(shí)際的高考題是怎么考的呢?請(qǐng)看下題：

■ 例2如圖2所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，有一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng). 若小球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0=______（用L、g表示），小球在b點(diǎn)的速度為______.

■ 解析從圖中所標(biāo)各點(diǎn)位置特征（各點(diǎn)之間水平距離相等）可知，記錄小球位置的時(shí)間間隔是相同的，設(shè)為T，在豎直方向上，Δy=gT 2=L，所以T=■；在水平方向上，v0=■=2■，又小球經(jīng)過b點(diǎn)的豎直分速度vby=■=■■，小球通過b點(diǎn)的速度為vb=■=■■.

許多同學(xué)根據(jù)平時(shí)所熟悉的實(shí)驗(yàn)原理與方法，錯(cuò)誤地認(rèn)定a點(diǎn)就是拋出點(diǎn). 于是，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，有L=■gT 2、2L=v0T，解得v0=■；vby=gt=■，所以vb=■=2■. 毫無疑問，這是死記硬背實(shí)驗(yàn)結(jié)果所導(dǎo)致的錯(cuò)誤. 命題者的意圖，就是要使死記硬背者得不到分，從而有利于善于靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的考生.

■ 例3如圖3所示，是用頻閃照相得到的一個(gè)平拋小球的照片，照相機(jī)每隔相等時(shí)間曝光一次，拍照時(shí)，不能保持底片的上邊緣是水平，請(qǐng)用合理的辦法確定圖中重力加速度方向（保留作圖痕跡）. 若圖距與實(shí)際距離之比為1 ∶ 10. 在這種情況下，若只用刻度尺，如何求得該小球的初速度v0和曝光時(shí)間間隔T？（重力加速度g已知）

（1） 寫出測(cè)量的主要步驟和需要測(cè)量的物理量，并在圖上標(biāo)出有關(guān)物理量的符號(hào)；

（2） 用測(cè)得的物理量和有關(guān)常量，寫出計(jì)算該小球初速度v0的表達(dá)式v0=_______.

■ 解析把首末兩小球中心相連并且三等份，各等份點(diǎn)與對(duì)應(yīng)順序的照片上的小球中心相連，即是重力加速度方向所在的直線，并標(biāo)明方向，如圖4所示.

用刻度尺測(cè)出圖中的x和y1、y2，則有：

10x=v0T，10y2-10y1=gT 2.

解得：T=■，

所以：v0=10x■.

由以上兩例可以看出高考題是如何在教材原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新和演變的，這就要求學(xué)生不能死記硬背實(shí)驗(yàn)，需要在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中充分理解實(shí)驗(yàn)原理，并親手做實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)的第一手信息與技能，從而在考場(chǎng)上靈活地運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)、技能（包括實(shí)驗(yàn)本身的、與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的），具體問題具體分析，注重知識(shí)的類比與遷移，從而創(chuàng)造性地解答高考實(shí)驗(yàn)題.