初中物理实验试题分类探析

2023-05-30 10:48:04周强
数理天地(初中版) 2023年10期
关键词:初中物理

周强

【摘要】提质减负增效理念为初中物理提出了更为精准的要求.物理实验教学是初中物理课堂教学的重要组成部分,实验有助于培养学生发现问题、解决问题的能力,对学生学习物理知识、掌握物理技能、发展物理学科思维具有重要作用.实验试题在物理中考中占据着非常重要的地位,而且在平时的练习当中也扮演着重要的角色,直接关系到学生的学习效果.对实验试题进行細致精准的分类研究,能够帮助学生在切实提升实验技能的基础上,提升知行合一的能力.本文以浙科版科学物理部分的典型实验试题为例,对其进行细致的分析,帮助教师和学生明晰初中物理实验试题的出题策略和答题技巧,为有效强化初中物理实验教学质量、提升物理学科技能和综合素养提供助力.

【关键词】初中物理;实验试题;分类探析

细致分析当前浙科版科学物理实验教学,发现其中大部分试题都遵循固定的出题套路,适应中考新课改的发展动向,遵循“以人为本”的发展理念,切实将提质减负增效的教学理念渗透在实验试题的设计当中.初中物理实验试题对学生的多方面技能提出了更高的要求,也确实将核心素养的提升作为实验试题设计的重要环节.深度剖析浙科版中考物理试卷,发现其中的实验题目设计大致可分为实验操作类、测量型实验题等几种题型.

1浙科版科学物理实验试题的主要考查内容

1.1考查基本实验技能

实验研究离不开基础的实践技术.新课程标准中对操作技能能力的要求有许多方面,需要学生具备基本的实践操作技能,并能够运用简易的实验仪表和检测工具,测定基本的物理量;还需要学生会记录实验数据,了解最简单的数据处理方式,会写出简短的实验报告,会用科学术语、简化的图形等说明实验结论.书面考试的重点有计量仪表的读数问题,数据录入、数据处理中的列表、图像、求平均值问题等.

1.2考查实验方法

浙科版科学物理中常见的实验方法主要有控制变量法、观察测量法、等效替代法、归纳法、变换法、理想化实验等.这些方法可以在许多实验中使用.例如研究导线的电流变化与什么因素相关;影响电压的各种因素;限制电磁铁磁性能力的各种因素等,均采用了控制变量法.

1.3考查实验过程

研究浙科版科学物理教学实验问题,其中关于教学实验过程的科学讨论包含的要素有许多,内容涉及提出问题、推测和假说、提出方案与设置方法、开展实验和获取资料、研究和讨论、评价、沟通和协调等要素.研究探索题可以考查一个整体的研究问题,也可以考查研究活动中的某些细节问题.

2浙科版科学物理实验试题分类分析

2.1测量型实验

例1小明在课外探究活动中要测量5角硬币的密度,他选取了16枚相同的5角硬币,还要用到的实验器材有:天平、砝码、量筒.

小明先调节好天平,左盘放入16枚相同的5角硬币,右盘放入一些砝码后,指针指向分度盘右边,接下来他应该_____________________________,最终天平平衡后,所用砝码与游码的位置如图1所示,则16枚硬币的质量为__________g.

分析此题目考查的是基本测量仪器天平的使用,天平右盘内砝码质量加游码示数就是被测物体的质量.

解析在测量过程中,天平的指针偏向分度盘的右边,此时应该取出最小砝码,通过移动游码,直到天平平衡;根据天平的读数方法,物体的质量等于砝码质量加上游码对应的刻度值,16枚硬币的质量m=50g+5g+4.6g=59.6g.

命题着力点分析这类题目是中考中常见的一种题型,物理学科是以实验为基础的,所以在平时的学习中必须确保学生掌握各类常见仪器,能够正确操作仪器并且准确读数.

解题技巧分析这类题目主要依靠学生平时的反复练习,也是熟能生巧的过程,其实对学生的学习能力要求并不高,但要求能够正确使用仪器.在初中物理学习中,经常用到的仪器,包括温度计、量筒、天平、电阻箱、刻度尺、秒表、弹簧测力计、密度计、电流表、电能表、电压表等,学生在平时的学习过程中要勤加练习.

2.2数据分析类实验

例2测量如图2所示滑轮组的机械效率,部分实测数值如表:

(1)在实验过程中,缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上移动.第一次测量中,弹簧测力计的示数如图2所示,为__________N.

(2)在第2次实验中,所做的有用功是__________J.滑轮组的机械效率为__________.

(3)综合分析第1、2、3次实验的数据可知,采用同一个滑轮组提高重物时,重物重力越__________(选填大或小),滑轮组的机械效率就越高.

解析此题目在题干中列出了滑轮组的机械效率图表,并给出了各类数据,最后通过三次不同的实验数据记录,要求学生通过分析实验数据,确定滑轮组的机械效率.

(1)0.6;

(2)第2次实验所做的有用功为:

W有用2=G2h2=1.5N×0.05m=0.075J;

第2次做的总功为:W总2=F2S2=0.8N×0.15m=0.12J;

滑轮组的机械效率为:0.0750.12×100%=62.5%.

(3)通过分析第1、2、3次实验的资料表明,在采用同一滑轮组提高重物时,重量负荷越大,滑轮组的机械效率就越高.

命题着力点分析这是中考物理实验题目当中对于实验数据的考查,这类题目是基于学生正确的实验操作之上的数据分析,也是对物理实验操作步骤中的对比分析能力的考查.

答题策略分析遇到这类题型时,学生要从数据中找规律,然后结合自己的日常学习积累,按照题目给出的提示,去分析各项数据,然后给出正确的答案.

2.3开放类实验

某实验组同学发觉,实验室里有一只标有xkΩ的电阻(x为模糊不清的一组数值),为测量这只电阻的阻值,学生们展开了以下研究:

设置实验电路如图3所示,采用的设备有:两节新干电池、待测电阻Rx、电压表V(0~3V、0~15V量程)、电流表A(0~0.6A、0~3A量程)、滑动变阻器(标有“50Ω 1A”)、开关、导线若干.实验证明,该方法并不能测量电阻Rx的实际数值,其主要问题在于.

解析分析结果待测电流的阻值若为几千欧姆,电源电压约为3V,根据欧姆定律,通过的最大电流约为0.003A,远远低于电流表最小量程的分度值0.02A,因此无法测出相关数据,不能得出电阻Rx的阻值.

命题着力点分析双减政策之下的初中物理课堂更注重学生核心素养的提升,在物理实验中既要培养学生的实验操作能力,还要锻炼学生的发散思维,培养学生的综合素质.探究型实验题是当前中考物理实验题的重要内容,在多次中考题目中出现,它摆脱了课本上的单一实验模式,注重激发学生去发现和思考、分析其中的问题并找到解决问题的切入点.

答题策略分析开放性实验与我们的日常生活联系较为紧密,需要我们在日常生活中多思考、多做实验,试着从多个维度去分析和解决问题,注重发散思维能力的培养.

3结语

本文以浙科版科学物理经典实验题目为例,详细介绍了初中物理实验中的各类题目,分别从测量型实验、数据分析类实验、开放类实验三个层面,通过题干内容仔细分析实验题目解析过程.多样化的物理实验中包含着对学生多样化能力的考查,不仅注重培养、锻炼学生的实验基础知识,还考查学生的具体实验操作技能,要求学生将扎实的实验操作基础和精准的实验操作步骤相融合,完成高质量的物理实验操作.物理实验中还有许多开放性的实验,我们要将物理实验真正嵌入到生活中,多思考、多做实验,从多个角度分析物理实验,细致梳理不同的物理实验题型,然后对每一道实验题型进行精准的解析.

參考文献:

[1]张雅歌.初中物理实验试题分类探析[J].数理化学习(初中版),2016(11):57-58,64.

[2]张福勤.中考物理实验试题分类探析[J].数理化学习(初中版),2005(03):41-44.

[3]罗向新.中考物理实验探究性试题的分类[J].湖南中学物理,2012(10):58-60.

[4]黄天君,王明,杨鹏腾.初中物理实验操作考试试题研究例谈[J].物理通报,2020,(02):105-108.

[5]陈少科. 基于微课的初中物理实验教学[J].中学教学参考,2019,(20):43-44.

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