李勝強●

江蘇省鄭集高級中學(xué)城區(qū)學(xué)校(221116)

江蘇高考近3年力學(xué)實驗題的命題特色和備考策略

李勝強●

江蘇省鄭集高級中學(xué)城區(qū)學(xué)校(221116)

力學(xué)實驗題是高考必考題型，本文通過對2014-2016年江蘇高考題的剖析，梳理江蘇高考力學(xué)實驗題的命題特色，體會力學(xué)實驗題的常規(guī)考查和創(chuàng)新考查，通過備考策略的研究加強力學(xué)實驗題的應(yīng)對措施.

力學(xué)實驗題；命題特色；備考策略；創(chuàng)新考查

2005年秋，江蘇以第二梯隊身份進入新課程改革，三年后的2008年夏，江蘇新課改第一次高考如期進行，近幾年來江蘇高考物理試題特色鮮明，注重雙基考查，能力立意為主，高考的導(dǎo)向作用突出，為新課改的進一步推進指明了方向.

一、試題分析

2014年江蘇第11題2015年江蘇第11題2016年江蘇第11題實驗?zāi)康尿炞C力的平行四邊形定則小磁鐵在銅管中下落的運動規(guī)律驗證機械能守恒定律實驗裝置考查內(nèi)容(1)力的圖示(作圖法)(2)比較實驗過程中拉力的大小(3)實驗誤差理論分析(4)實驗注意事項分析(1)實驗操作注意事項(2)實驗數(shù)據(jù)處理(紙帶處理)(3)實驗現(xiàn)象分析(4)實驗結(jié)論歸納(1)ΔEp=mgh中h的理解(2)ΔEk=12mv2中v的計算(3)實驗數(shù)據(jù)處理(ΔEp與ΔEk關(guān)系的理解)(4)實驗改進建議易錯點分析第(2)問中比較實驗過程中拉力的大小,橡皮筋中的彈力不滿足胡克定律,此時應(yīng)根據(jù)題目給的具體情景具體分析,不能盲目經(jīng)驗主意,Fa=Fb才是正確答案.第(2)問中實驗數(shù)據(jù)處理(紙帶處理),確定一合適的點為O點,每隔一個計時點取一個計數(shù)點,計算打4點時紙帶的速度時應(yīng)用到5.60和4.04這兩個數(shù)據(jù).第(3)問中實驗數(shù)據(jù)處理(ΔEp與ΔEk關(guān)系的理解),憑經(jīng)驗和簡單記憶盲目認為是空氣阻力的影響,沒有從理論上分析ΔEp小于ΔEk在真正原因是v的測量偏大造成的.審題突破分析“他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度,發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同”是否意味著:用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到不同的長度時,讀數(shù)才可能相同,為Fa與Fb的關(guān)系鋪墊.“將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管,重復(fù)上述實驗操作,結(jié)果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同”對比實驗的目的是引導(dǎo)學(xué)生理解電磁阻尼的原因.“在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條”和“取v=d/t作為鋼球經(jīng)過A點時的速度”,這兩句話即暗示學(xué)生ΔEk的測量誤差偏大的原因是v的測量偏大造成的,為第(3)問中ΔEp與ΔEk關(guān)系的原因判斷鋪墊.

二、命題特色

1.注重基本規(guī)律、基本原理和實驗基本技能的考查

2014年11題第(1)問考查學(xué)生的作圖能力(力的圖示法求合力的大小)，第(3)問考查學(xué)生對實驗過程的把握和對實驗結(jié)果影響因素的判斷，盡管是以選擇題的形式考查，得分情況不容樂觀，要求學(xué)生具有細致的審題能力和信息加工的能力，會順勢答題.

2015年11題第(1)問考查學(xué)生對小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律實驗裝置和操作細節(jié)的理解，要求學(xué)生理解打點計時器的工作原理，先通電后釋放的原則，在豎直方向上紙帶保持豎直的做法，第(2)問考查紙帶處理的實驗運算技能，會用極限思想通過平均速度代替瞬時速度.

2.注重傳統(tǒng)與創(chuàng)新的銜接和過渡，不拘一格設(shè)置情景

2014年11題第(2)問考查非彈性形變背景下的三力平衡的理解，先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，這表明胡克定律已不適用，傳統(tǒng)的F=kx的思維應(yīng)該摒棄，需要構(gòu)建新思維，先后兩次將橡皮筋拉伸到不同的長度時，讀數(shù)有可能相同，根據(jù)實驗過程最終O點和a、b兩點在同一條直線上，即前后兩次偏離豎直方向上的夾角相同，得出Fa=Fb.

2015年11題第(3)問考查學(xué)生語言組織表達能力，通過觀察表格中的數(shù)據(jù)，體會數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，總結(jié)出磁鐵運動速度的變化情況以及磁鐵受到阻尼作用的變化情況，實質(zhì)是對變加速直線運動的理解，牛頓第二定律是解決問題的理論基礎(chǔ).

2016年11題第(3)問考查學(xué)生對數(shù)據(jù)的敏感程度和數(shù)據(jù)分析能力，表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異，且ΔEp小于ΔEk，這絕對不是由于空氣阻力造成的(本實驗空氣阻力會使ΔEp大于ΔEk)，逼迫這學(xué)生再次回歸實驗裝置和實驗過程，尋找ΔEk大的原因(實質(zhì)是v的測量偏大).從傳統(tǒng)思維到創(chuàng)新思維的演變要緊跟實驗裝置的特點和實驗數(shù)據(jù)的獲取過程，決不能盲目的憑經(jīng)驗主義，不假思考的死記硬背式的答題.

3.注重開放性問題的設(shè)置，激發(fā)學(xué)生的頭腦風(fēng)暴

2014年11題第(4)問考查驗證力的平行四邊形定則實驗的注意事項，本問具有開放性，學(xué)生可從實驗器材的角度(橡皮筋的選擇)，實驗操作的角度(水平力緩慢移動)，實驗改進的角度(改用彈簧稱或力傳感器)作答，只要合情合理就行.

2015年11題第(4)問考查學(xué)生的對比思維，銅管更換為相同尺寸的塑料管，結(jié)果磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同，這表明塑料管對磁體沒有任何影響，沒有電磁阻尼作用，對比實驗的結(jié)果得出的結(jié)論實質(zhì)是法拉第電磁感應(yīng)的理解.

三、備考策略

1.加強對力學(xué)實驗基本原理和常規(guī)設(shè)計方案的理解

力學(xué)實驗有以下四個實驗：

(1)實驗探究：速度隨時間的變化規(guī)律;

(2)實驗探究：力的平行四邊形定則;

(3)實驗探究：加速度與物體質(zhì)量，物體受力的關(guān)系;

(4)實驗探究：機械能守恒定律.

四個實驗中(1)(3)(4)都與打點計時器有關(guān)，所以關(guān)于紙帶處理和打點計時器工作原理及使用注意事項要倍加關(guān)注，同時還要關(guān)注物理思想，如實驗(2)中等效替代的思想，實驗(3)控制變量的思想，實驗(4)中轉(zhuǎn)化的思想.

2.加強對力學(xué)實驗考查細節(jié)的關(guān)注

實驗(1)紙帶處理時應(yīng)關(guān)注瞬時速度和加速度計算時時間間隔t的計算，不能盲目的誤以為t=0.02 s或t=0.10 s，實驗(2)彈簧測力計讀數(shù)時應(yīng)關(guān)注估讀問題，實驗(3)時應(yīng)關(guān)注是否需要平衡摩擦力以及怎樣才能恰好平衡摩擦力，實驗(4)數(shù)據(jù)處理時應(yīng)關(guān)注空氣阻力對實驗的影響.

3.加強對力學(xué)實驗常規(guī)設(shè)計方案和創(chuàng)新設(shè)計方案的比較分析

實驗(2)有教材常規(guī)設(shè)計方案的構(gòu)建(結(jié)點O的位置同一次實驗前后保持一致)，也可在常規(guī)設(shè)計方案的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新設(shè)計方案的構(gòu)建(結(jié)點O的位置前后兩次實驗可以不一致)，不管怎樣，都是共點力作用下的三力平衡問題，通過力的圖示構(gòu)建平行四邊形.

實驗(3)可利用木板模型完成實驗(需要平衡摩擦力且滿足m?M)，也可以利用氣墊導(dǎo)軌完成實驗(不需要平衡摩擦力但要滿足m?M)，還可以借助傳感器測量小車受到的拉力(不需要滿足m?M)，故要結(jié)合具體的實驗器材和實驗過程具體分析.

實驗(4)可利用自由落體運動，也可以利用豎直上拋運動探究單個物體的機械能守恒，利用自由落體運動研究時，會出現(xiàn)ΔEK<ΔEP的結(jié)果，利用豎直上拋運動研究時，會出現(xiàn)ΔEK>ΔEP的結(jié)果，不管怎樣，都是空氣阻力的影響，故應(yīng)選擇密度大體積小的重錘為實驗對象，在誤差允許的范圍內(nèi)機械能守恒.實驗(4)還可以借助連接體模型探究系統(tǒng)的機械能守恒，仍然要具體問題具體分析，不能盲目死記硬背.

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1008-0333(2016)34-0053-02