呈現(xiàn)多個(gè)特性考查多種能力
——對(duì)一道電學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的賞析

趙生武●

甘肅省永登縣第一中學(xué) (730300)

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呈現(xiàn)多個(gè)特性考查多種能力
——對(duì)一道電學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的賞析

趙生武●

甘肅省永登縣第一中學(xué) (730300)

近年來高考實(shí)驗(yàn)題既考查對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本操作等最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，更?cè)重考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的深層次理解、實(shí)驗(yàn)方法的靈活運(yùn)用等高層次的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?體現(xiàn)新課程改革對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的要求.本文以一道典型的高考模擬試題為例，具體分析試題的特點(diǎn)和對(duì)學(xué)生的能力要求.

基礎(chǔ)性；靈活性；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；綜合能力；遷移能力

高考復(fù)習(xí)過程中，電學(xué)實(shí)驗(yàn)一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn).其原因有兩方面，一方面新課程改革對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ筝^高；另一方面受中學(xué)教師教學(xué)思想理念的束縛和學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件的限制.學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)處于“紙上談兵”，所以，往往在解答實(shí)驗(yàn)試題時(shí)，“知其然，而不知其所以然”.筆者以近期高考沖刺訓(xùn)練中的一道典型試題為例，賞析試題的特性，有利于提高高考復(fù)習(xí)效率，更有利于物理教師轉(zhuǎn)變教育理念、提高認(rèn)識(shí)，改進(jìn)和完善中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).

原題 如圖甲所示為一多用電表的表盤，圖乙是其歐姆擋測(cè)電阻的原理簡(jiǎn)化示意圖：

(1)在按正確的使用方法將選擇開關(guān)置于“×10”擋測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)，指針在刻度盤的正中央15刻度線處，則Rx=____Ω.

(2)把該多用電表的歐姆擋和一電壓表接成電路，就能一次性測(cè)出電壓表的內(nèi)阻和多用電表中歐姆擋內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)，已知電壓表內(nèi)阻在1萬歐姆范圍內(nèi).

①在多用電表連接電壓表之前，正確的操作是：____.

②圖乙中的A表筆是____(填“紅”或“黑”)表筆.在多用電表連接電壓表時(shí)，與電壓表“+”接線柱連接的是____(填“A”或“B”)表筆.

③在實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們讀出電壓表的示數(shù)為1.0V,歐姆表指針?biāo)傅目潭葹?0，并且在實(shí)驗(yàn)過程中，一切操作都是正確的.由此可得歐姆表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)為____V.

賞析 一、試題呈現(xiàn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性，考查對(duì)基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用、操作等最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

1.試題第(1)問考查用多用電表歐姆擋測(cè)電阻時(shí)的讀數(shù)方法，待測(cè)電阻阻值等于刻度數(shù)乘以倍率，即Rx=10×15Ω=150Ω.

2.試題第⑵問中第①小問考查用多用電表歐姆擋測(cè)電阻時(shí)的基本操作.首先，根據(jù)待測(cè)電壓表內(nèi)阻的大約值選擇合適的倍率(選擇“×1K”擋)；然后，將兩表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零.由于學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)的親手操作和真實(shí)體驗(yàn)，只知道“歐姆調(diào)零”，卻不知正確選擋.

3.試題第⑵問第②小問考查學(xué)生對(duì)多用電表歐姆擋內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)理解，以及電壓表正、負(fù)接線柱的正確連接.根據(jù)電路中的電流方向和電壓表連接規(guī)則，A表筆是黑表筆，與電壓表“+”接線柱連接的是A表筆.

二、試題呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)條件的隱蔽性，考查學(xué)生對(duì)多用電表歐姆擋測(cè)電阻原理的深層理解能力和根據(jù)題意獲取有用信息的能力.

用多用電表歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，歐姆表的內(nèi)阻是一關(guān)鍵的物理量.由本實(shí)驗(yàn)原理閉合電路歐姆定律得：Ig=E/R1，當(dāng)時(shí)，待測(cè)電阻Rx對(duì)應(yīng)指針在刻度盤的正中央.所以，將電阻Rx叫做中值電阻，阻值大小等于歐姆表的內(nèi)阻.本試題中，隱含條件為“中央刻度數(shù)是15，倍率為”×1K“擋”，R1=R1=1.5×104Ω.獲得題意中的有用信息求解歐姆表的內(nèi)阻是本試題的關(guān)鍵，也是求解歐姆表內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)的“有力武器”.

三、試題呈現(xiàn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)原理的綜合性和實(shí)驗(yàn)方法的靈活性，考查學(xué)生的理解能力、綜合能力以及實(shí)驗(yàn)遷移能力.

1.電壓表既是一個(gè)測(cè)量電壓的儀器，又是一個(gè)能測(cè)出自身兩端電壓的特殊電阻.所以，電壓表的內(nèi)阻RV可以用多用電表的歐姆擋測(cè)量.在已知電壓表讀數(shù)U和電壓表內(nèi)阻RV的前提下，電壓表可充當(dāng)電流表，間接地測(cè)量電路中的電流，即I=U/RV.

本試題中，由閉合電路的歐姆定律得，E=U+I1R1，而已知R1=1.5×104Ω，RV=1.0×104Ω,U=10V.

本試題既考查基礎(chǔ)又考查能力.學(xué)生在解答的過程中，知道歐姆調(diào)零，卻不知測(cè)電阻前的合適選擇倍率；只知道用多用電表測(cè)電阻時(shí)的讀數(shù)方法，但不理解測(cè)電阻的原理，更不會(huì)靈活運(yùn)用閉合電路歐姆定律求解多用電表歐姆擋內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì).這一現(xiàn)象，一方面由于多用電表的功能較多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，所涉及的原理及數(shù)學(xué)知識(shí)繁雜，多用電表的很多知識(shí)都以結(jié)論化的知識(shí)在教授；另一方面，充分暴露了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“重理論、輕實(shí)踐”、“重結(jié)論、輕過程”的落后教育理念以及“講實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)弊端.這一現(xiàn)象值得我們中學(xué)物理教師深思與改進(jìn).

[1]游永永 .淺析多用電表的幾點(diǎn)疑問[J] .物理教學(xué)探討 .2016,34(5)：38-39.

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