优化实验复习策略实现高效备考

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  高考测试把能力考核放在首位,而实验内容是考查学生高层次思维能力的题材。电学实验由于内容和变式丰富,对学生能力考查全方位,要求学生具有全面、系统考虑、综合分析问题等各种能力,因此成为高考实验题首选题材,成为高考的重点和难点。能否掌握好实验方法和物理思想以及将其迁移到新的实验情景之中,是高考对考生的实验能力的考查的具体体现。
  《测定电源电动势和内阻》在教材中是运用电流表和电压表等实验器材完成的。在2006年新《物理考试大纲》将原“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”改为“测定电源的电动势和内阻”。虽然只删减几个字,但这提醒大家高考中该实验的方法不再拘泥于课本,要创新、要多样化。
  本节的教学重点是测定电源电动势和内阻的实验原理、电路设计、数据处理。从这个实验中我们要综合运用知识对实验电路进行创新设计,这也是教学的难点,从中培养学生变式拓展能力和综合运用知识能力,让学生体会运用比较思想整理知识。
  本节主要讲解数据处理和其他测电源电动势和内阻的方法.
  ①数据处理
  a、公式法:根据闭合电路的欧姆定律E=U+Ir。测量电源电动势和内电阻,通过测量电压和电流,需要的仪器电压表和电流表测出两组数据。将第两次测得的U、I值代入公式
  b、图像法:利用U—I图像求电源电动势E和内阻r,根据闭合电路欧姆定律可知U—I图像应该是一条直线。直线与U轴、I轴各有一个交点,直线与U轴相交点的值,I等于零,此值即为断路时的路端电压应等于电源电动势E;这条直线与I轴的交点表示U=0(外电路短路)时的短路电流I0,而且I0=■,还计算出内阻r=|斜率|。两个交点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
  ②其他测量方法
  a、由E=I(R+r)通过测量电流和电阻,需要的仪器电流表和电阻箱。改变电阻箱的阻值,电流表的读数对应变化,得到图象不是直线,不便于求电动势和内阻,把数据输入到Excel中并求出电流I的倒数1/I,作出电流的倒数随电阻变化的图象,R-1/I图象根据E=I(R+r),得到R=■-r,图线斜率即为电动势E,R轴上的截距为内阻r。
  b、由E=U+■r通过测量电压和电阻,提供电压表和电阻箱,改变电阻箱的阻值,电压表的读数对应变化,得到不是直线不便于求电动势和内阻,把数据输入到Excel中并求出电压U的倒数1/U,电阻R倒数1/U,绘出了■-■图线,根据■=■+■+■,截距b,斜率k,所以电动势E=■,内阻r=E·k
  从这个两个教学重点中我们明确实验复习的基本思路
  ①在复习内容上,要求学生认真领会每一个实验的设计意图和实验方法。不能仅仅是纸上谈兵,要动手把《考试大纲》中实验认真独立地重做一遍,对教材上的阅读材料、小实验也要引起重视,对物理事实和现象获得具体的、明确的认识,建立物理概念和规律。这样才能解答好每一道高考实验题。
  ②在复习方法上,提倡学生自主独立完成实验,不怕失败,让学生从失败中再找出正确的实验思路和做法,领悟解决问题的思路和方法,成为自觉的思维习惯。这样才能保障正确解题的成功率。如果采取“以量制胜”的策略,做大量各式各样的题目,寄希望于押中高考题,便会使实验复习陷入死局。
  ③在复习手段上,应积极创造条件,开设更多的分组实验。高三时间紧,有条件的学校和学生也可利用多媒体或电脑进行实验复习,学生针对自己个体的学习情况有选择性地复习,这样不需要现成的实驗器材和限定地点。加强课堂演示实验,尽可能地拓展演示实验的时间和空间,通过多样化的演示实验,创设生动的物理情景,激发学生思维。
  随着高考的改革,联系实际、实验的题目越来越多。要更加重视课本中的实验,高考的实验题都是以规定实验中的原理、方法和器材为基础编写出来的。课本中的实验仅仅是为我们提供了一套可行的实验设计方案和操作规程,但它决不是唯一可行的,我们应该着重从中领悟物理实验的设计思想、所运用的科学方法、规范的操作程序及合理的实验步骤。应从实际出发作合理的变通和大胆的改进,通过改变实验目的和要求、实验控制的条件、实验仪器等方法,学生要动手去做,以培养运用实验思想方法、设计新的物理实验的能力,所以在高三实验复习中,要求在熟练掌握基本器材使用的基础上,透彻地理解实验设计思想和实原理、步骤、数据处理,以及误差分析,进而培养其设计简单实验的能力。
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