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高中物理实验设计题的解题技巧2016

编辑:sx_gaohm

2016-02-15

设计性实验命题的考查内容,涉及到对实验原理的再认识和加工,实验方案的确定。精品学习网为大家推荐了高中物理实验设计题的解题技巧,请大家仔细阅读,希望你喜欢。

考生在应试过程的困难通常表现在以下几个方面:

一方面:平时缺乏对实验思想方法(如模拟法,转换法,放大法,比较法,替代法等)进行归纳,在全新的实验情景下,找不到实验设计的原理,无法设计合理可行的方案。

另一方面:受思维定势影响,缺乏对已掌握的实验原理,仪器的使用进行新情境下的迁移利用,缺乏创新意识。

一、案例探究

例、请你从下列器材中选用所需器材,再设计一个实验,粗略测出重力加速度g,并参照示例填写下表(示例的方法不能再用)。

A.天平;B.刻度尺;C.弹簧秤;D.电磁打点计时器;E.带夹子的重锤;

F.纸带;G.导线若干;H.铁架台;I.低压交流电源;J.低压直流电源;

K.小车;L.螺旋测微器;M.斜面(高度可调,粗糙程度均匀)。

所选器材(只填器材序号)简述实验方法(不要求写出具体步骤)

示例实验设计B、D、E、F、G、H、I安装仪器,接通电源,让纸带随重锤竖直下落。用刻度尺测出所需数据,处理数据,得出结果。

解析:测重力加速度有许多方法,就是应用平时在习题中所见到求解重力加速度的方法。但必须应用题中已知的实验器材。所以本实验既有开放性,又有实验的约束性。

所选器材简述实验方法

实验设计

(方法1)A、C、E用弹簧秤称出带夹子重锤的重力大小G,再用天平测出其质量m,则g=G/m。

实验设计

(方法2)B、D、F、G、I、K、M安装仪器,接通电源,让纸带随小车一起沿斜面下滑。用刻度尺测出所需数据。改变斜面高度再测一次。利用两次数据,由牛顿第二定律算出结果。

二、解题思路与技巧

(1)实验设计的基本思路

(2)实验设计的基本方法

①明确目的,广泛联系

题目或课题要求测定什么物理量,或要求验证、探索什么规律,这是实验的目的,是实验设计的出发点.实验目的明确后,应用所学知识,广泛联系,看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.对于测量型实验,被测量通过什么规律,需用哪些物理量来定量地表示;对于验证型实验,在相应的物理现象中怎样的定量关系成立才能达到验证规律的目的;对于探索型实验,在相应的物理现象中,涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的,以此来确定实验的原理。

②选择方案,简便精确

对于同一个实验目的,都可能存在多种实验原理,进而形成多种(可供选择的)设计方案.一般说来,依据不同的实验原理选择不同的实验方案主要遵循四条原则:

科学性:设计的方案有科学的依据和正确的方式,符合物理学的基本原理。

可行性:按设计方案实施时,应安全可靠不会对人身、器材造成危害;所需装置和器材要易于置备,且成功率高。

精确性:在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的方案。

简便、直观性:设计方案应便于实验操作,读数,便于进行数据处理,便于实验者直观、明显地观察。

③依据方案,选定器材

实验方案选定后,考虑该方案需要哪些装置,被测定量与哪些物理量有直接的定量关系,分别需用什么仪器来测定,以此来确定实验所用器材。

④拟定步骤,合理有序

实验之前,要做到心中有数:如何组装器材,哪些量先测,哪些量后测,应以正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的实验步骤。

⑤数据处理,误差分析

高考对此要求不高,但常用的数据处理方法(如:平均法、图象法、描迹法、比较法等)和误差分析方法(如绝对误差、相对误差等)还是应该掌握的,在设计实验时也应予以考虑。

对于设计创新型实验,要汲取信息、联想类比,实现实验的迁移创新,用“学过的实验方法”、“用过的实验仪器”进行新的实验设计,是处理此类问题的关键。要仔细阅读题目,理解题意,从题给的文字、图表、图像中捕获有效信息,从中找出规律,通过联想、等效、类比等思维方法建立与新情境对应的物理模型,并在旧知识与物理模型之间架设桥梁,将旧知识运用到新情境中去,然后进行推理、计算,实现实验的迁移与创新。

精品小编为大家提供的高中物理实验设计题的解题技巧,大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。

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