一、《考试大纲》中的实验与探究能力要求
能够独立完成“物理知识表”中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件.会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论.能发现问题、提出问题，能灵活地应用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题.
二、实验题的主要特点
物理实验年年考，年年有变化.从近年的实验题来看，其显著特点体现在如下两个方面.
(1)从简单的背诵实验转向分析、理解实验
实验原理是物理实验的灵魂.近年来，高考物理实验题既不是简单地回答“是什么”，也不是背诵“该怎样”，而是从物理实验情境中理解“为什么”，通过分析推理判断“确实是什么”，进而了解物理实验的每一个环节.
(2)从既定的课本学生实验转向变化的创新实验
只有创新，试题才有魅力;也只有变化，才能永葆实验考核的活力.近年来，既定刻板的学生实验已经从高考物理实验题中淡出，取而代之的是学生尚未接触过的要通过解读物理原理的新颖实验(如应用性、设计性、专题性实验等).创新的实验题可以使能力考核真正落到实处.
要点归纳
一、实验题的归纳与说明
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近五年高考物理实验题的总结与分析
物理学是一门以实验为基础的学科,物理实验在物理教学中具有十分重要的意义?物理实验题作为高考的必考题目,约占总分的13%左右,经过对近几年高考实验题的研究和总结,发现其具有一定的规律性?
一、近五年高考物理实验题
（一）、20xx年全国理综卷
22.（18分）
（1）（5分）某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图所示，该铜丝的直径为mm。
（2）（13分）右图为一电学实验的实物连线图。该实验可用来测量特测电阻Rx的阻值
（约500Ω）。图中两个电压表量程相同，内阻都很大。实验步骤如下：
①调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端。
②合上开关S。
③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动，使两个电压表指针都具有明显偏转。
④记下两个电压表和的读数U1和U2。
⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下V1和V2的多组读数U1和U2。
⑥求Rx的平均值。
回答下列问题：
（Ⅰ）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为____________
（Ⅱ）不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx__________
（Ⅲ）考虑电压表内阻的影响，且U1、U2、R0、V1的内阻r1、V2的内阻r2表示Rx的公式为Rx__________________。
（二）、20xx年全国理综卷
22、（5分）某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：
（1）检查多用电表的机械零点。
（2）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。
（3）将红、黑表笔____①_______，进行欧姆调零。
（4）测反向电阻时，将____②______表笔接二极管正极，将____③_____表笔接二极管负极，读出电表示数。
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实验操作实验总复习二
实验七：验证机械能守恒定律
【实验目的】
验证机械能守恒定律
【实验原理】
在只有重力作用的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总机械能守恒。
方法（1）：若某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有：，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒 ，实验装置如图：
方法（2）：任意找两点A、B，分别测出两点的速度大小vA、vB以及两点之间的距离d。若物体的机械能守恒，应有。
测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离Sn和Sn+1，由公式，或由算出。
【实验器材】
铁架台（带铁夹）；打点计时器；重锤（带纸带夹子）；纸带数条；复写纸片；导线；毫米刻度尺。
除了上述器材外，还必须有电源。
【实验步骤】
1、按图把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。
2、把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。
3、接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。
4、重复几次，得到3～5条打好点的纸带。
5、在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标1，2，3，......用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3、......。
6、应用公式计算各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、......。
7、计算各点对应的势能减少量mgh和动能的增加量，进行比较。
【注意事项】
1、打点计时器安装时，必须使两纸带限拉孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。
2、实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源、让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的小点。
3、选用纸带时应尽量挑点迹清晰的纸带。
4、测量下落高度时，都必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量h时的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些，纸带也不宜过长，有效长度可在60cm～80cm以内。
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高中物理学史专题
★伽利略（意大利物理学家）
对物理学的贡献：
①发现摆的等时性
②物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关
③伽利略的理想斜面实验：将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页（发现了物体具有惯性，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是使物体运动的原因）
经典题目
伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因（错）
伽利略认为力是维持物体运动的原因（错）
伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来（对）
伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去（对）
★胡克（英国物理学家）
对物理学的贡献：胡克定律
经典题目
胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）
★牛顿（英国物理学家）
对物理学的贡献
①牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学（也称牛顿力学或古典力学）体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学 ②经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生
经典题目
牛顿发现了万有引力，并总结得出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常数（对） 牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动（对）
牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础（对）
★卡文迪许 贡献：测量了万有引力常量
典型题目
牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量（错）
卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值（对） ★亚里士多德（古希腊）
观点：
①重的物理下落得比轻的物体快
②力是维持物体运动的原因
经典题目
亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动（对） ★开普勒（德国天文学家）
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高考物理实验设计型题目的应试技巧
四川省什邡中学物理组（618400） 王树斌
所谓设计性实验，是指据现行物理大纲要求，在学生掌握的基本实验原理基础上，根据实验目的，控制实验条件，能灵活地运用已学过的物理原理、实验方法和实验仪器去处理问题、进行迁移，设计实验方案。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（实验器材的选择和迁移运用，实验步骤的安排 ，实验数据的处理方法，误差的分析及对实验的总结和评价等）．
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．
1.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）。
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。
2.解题思路与技巧
（1）、实验设计的基本思路
（2①明确目的，广泛联系
1
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．
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必修部分：
一、力学：
★1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；
★2、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。
★3、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
4、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
5、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。
★6、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；
★7、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；
二、相对论：
8、(a)、1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：
①相对性原理——不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；
②光速不变原理——不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是c不变。
(b)、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式：
。
9、狭义相对论时空观和经典（牛顿）时空观的区别
经典（牛顿）时空观：
(1)空间是绝对静止不动的(即绝对空间)，时间是绝对不变的(即绝对时间)。
(2)空间和时间跟任何外界物质的存在及其运动情况无关。
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高中物理实验专题
1、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器）
[实验目的]
1．练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。
2．学习用打点计时器测定即时速度和加速度。
[实验原理]
1．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。
2．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
3．由纸带求物体运动加速度的方法：
（1）用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出a1=
、a2=
、a3=
，再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度。
（2）用v-t图法：即先根据vn=
求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。
[实验器材]
小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。
[实验步骤]
1．把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示。
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高三物理实验教学总结
37中 何庆艮
物理是以实验为基础的科学，实验能力是物理学科的重要能力，物理高考历来重视考查实验能力。
一、基本实验的复习
要应对各类实验试题，包括高层次的实验试题，唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、做会，特别是在实验原理上要认真钻研，对每一个实验步骤都要问个为什么，即不但要记住怎样做，更应该知道为什么要这样做．对基本的实验，复习过程中要注意以下六个方面的问题：
（1）实验原理
中学要求必做的实验可以分为4个类型：练习型、测量型、验证型、探索型．对每一种类型都要把原理弄清楚．
（2）实验仪器
要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、天平、停表（秒表）、打点计时器（电火花计时仪）、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。对于使用新教材的省市，还要加上示波器等。对这些仪器，都要弄清其原理、会正确使用它们，包括测量仪器的正确读数。
（3）实验装置
对电学实验主要指电路图。
下面几个是应特别注意的：
①验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键。
②研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验，这两个实验都要使用斜槽轨道，让小球从轨道上端无初速滚下，然后平抛出去，在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平，如果实验要进行多次，每次小球应从同一高度处下落，因此应有一个挡板。
③验证机械能守恒定律的实验，要用铁架台并用夹子固定纸带，这样在开启打点计时器而未释放重锤前，能保证打出的点迹在同一点上，若像课本上的实验装置图那样，用手握住纸带，开启打点计时器而未释放纸带前，会由于手的抖动而打出一“堆”点，从而无法准确找出第一个点（即自由落体运动起始位置）。
④用单摆测重力加速度的实验，在安装单摆时要注意悬点的固定，随便拴一个结系在铁架台的横梁上是不可取的，因为悬点不确定，就不是单摆，并且摆长值也无法准确测量。 ⑤有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接，制流与分压电路的选择，电表内阻的影响，等等。
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