“对比思想”在浙江高考物理实验中的渗透

周林

摘 要： 对近几年浙江高考自主命题物理实验试题中对比思想的研究，建议物理教师在平时教学中要加强实验教学与研究，探寻命题规律，培养学生从多角度考虑问题的意识，提高学生的实验能力.

关键词： 对比思想；物理实验；教学研讨

近年来浙江高考物理实验试题紧扣教材，重视基本经历、基本体验和基本技能的考查，大部分试题源于教材但不拘泥于教材.实验的创新在于考查内容不再是单一的实验，通过围绕实验的原理、器材、操作、数据处理、误差分析等特点，通过对比的形式来组合实验考查的命题设计，从而引领教师在平时的教学以及备考过程中注重对学生实验能力的培养.

1 围绕实验原理的分析——内接与外接的对比

例1 （2014年高考浙江卷） 小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值.

启示 该题通过照片提供用游标卡尺测量小球直径的真实情境，最大的变化在于考查的不是平时比较重视的游标卡尺读数，而是平时更容易忽略的小球应放在外径测量爪的位置.只有做过实验的学生，才能很快地进行确认.体现教师在教学中不仅要重视实验的重要部分，同时也要多关注一些细节，更要让学生熟悉基本仪器的使用及注重实验操作的规范.让做过实验的与没有做过实验的有明显的区分，体现命题者的良苦用心.

4 围绕实验装置的功能——恒力与变力的对比

例4 （2013年高考浙江卷） 如图5所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上.一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点.

（1）任选一条纸带读出b、c两点间距离为 ；

（2）任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为 ，纸带①和②上c、e两点间的平均速度v① v②（填“大于”、“等于”或“小于”）；③图中 （填选项）.

A.两条纸带均为用装置甲实验所得

B.两条纸带均为用装置乙实验所得

C.纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得

D.纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得

启示 该题通过照片呈现真实的实验情景.利用相似实验装置的对比，体会实验装置的不同功能：一个是细线作用下的恒力，小车始终做匀加速运动；一个是橡皮绳作用下的变力，小车先加速后匀速运动.学生需要仔细分析两张纸带上各点间的间距，发现相邻的点间距的差异，才能辨别纸带出自哪种装置.看似相同，实则不同，通过这种组合实验的考查方法，比较两个实验的异同，体现学生对实验的理解和掌握程度.

5 围绕实验数据的处理——弹性限度内与外的对比

例5 （2010年高考浙江卷） 在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧.为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码（每个钩码的质量均为m=0.1kg，取g=10 m/s2），并记录绳下端的坐标X加i（下标i表示挂在绳下端钩码个数）.然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标X减i，绳下端面坐标的值Xi =（X加i +X减i）/2的数据如表1所示.

（1）同一橡皮绳的X加i X减i（大于或小于）；

（2） 同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；

（3）选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；

（4）为了更好地测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？

启示 该题源于课本实验“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”，用橡皮绳代替弹簧进行创新，高于课本实验.通过对实验数据的分析，不仅能得出橡皮绳与弹簧的差异，弹簧在弹性限度内，劲度系数是不变的，也能得出橡皮绳在伸长和缩短的过程中性质的差异，橡皮绳在收缩时不能和伸长时表现出一样的特性.考查了学生对实验数据的处理能力及能通过实验结果来分析问题的能力.选用钩码时需考虑哪些因素，体现了要求教师在教学中重视实验的注意事项及实验器材的正确使用，还需对实验进行拓展、创新和学生发展性思维的培养.

6 围绕实验条件的不同——实际与额定的对比

例6 （2009年高考浙江卷） 某同学从标称为“220 V 25 W”、“220 V 300 W”、“220V 500W”的3只灯泡中任选一只，正确使用多用电表测量灯泡阻值如图6所示.该灯泡的阻值是 Ω，标称的额定功率为 W.

启示 该题考查金属灯丝电阻在冷态与正常发光情况下的比较，要求学生从测量的冷电阻与正常工作时的电阻比较中选择标称的额定功率.此题设计巧妙之处在于用多用电表測得灯泡的电阻恰恰与第2只灯泡在正常工作的电阻差不多，迷惑之处在于各灯泡的电阻相差不大是因为多用电表只能粗略测得阻值，故学生想当然地选择第2只灯泡的额定功率.造成学生思维的最大障碍往往在于死套公式、脱离实际，没有真正理解金属电阻率会随温度的变化而变化，所以灯泡的冷态电阻比其正常工作时的电阻小得多.让学生通过实验得到体验，体悟了“真实”的物理.endprint