实验研究平抛运动

点睛：本实验关键是第二问确定抛出点。

昨天推出的高考物理专题复习满分攻略—选择题一经推出便广受广大学员和家长的好评和关注，很多同学家长询问能否出实验的攻略呢？于是楠叔彻夜思考，祭出高考物理满分攻略——实验题部分。实验是很多高三复习同学认为比较鸡肋的板块，感觉学之无味，弃之可惜，但对于物理考试答题而言，实验是一个理想的拉分型板块，实验题的总分为15分左右，每年的高考平均得分在5分左右，按照一分一个操场的理论，如果你在实验部分得到满分就超越了10个操场的考生，听起来是不是觉得达到了人生巅峰。1. 力学试验力学试验包括游标卡尺和螺旋测微仪的读数、测弹簧劲度系数、验证力的平行四边形法则、探究牛二定律、探究功能关系、验证机械能守恒、研究平抛运动、验证动量守恒；光是这一堆实验的名字就已经可以挡住一大票人了，那么怎么来解决呢？不要怕，楠叔大招献上：游标卡尺不孤独，螺旋测微仪要孤独，劲度系数力对形变量，平行四边形矢量合成，探究牛二列牛二，功能关系是动能定理，机械能守恒有条件，平抛两个运动来合成，动量守恒碰撞算。这面这首小诗可以帮助各位同学把力学试验做一个梳理，能够更好的进行归类和总结。2. 电学实验电学实验包括测小灯泡伏安曲线、测电阻电阻率、测电源电动势和内阻、电表改装、测电流表内阻、测电压表内阻、电路故障分析、多用电表、黑箱问题；你看又是密密麻麻的一大部分，老规矩，不要怕，大招献上：小灯泡伏安曲线伏安法，测电阻率要用电阻定律，测电源电动势和内阻有4法，电表可改电流表和电压表，测电流表内阻半偏需掌握，测电压表内阻也有半偏法，电路故障导线、电流电压表均可测，多用电表欧姆档是重点，黑箱问题全靠猜。上面把电学试验中的难点和方法给了一个全面的总结，在复习的时候可以结合记忆，电学实验记清楚每个实验下面的适用条件很重要。3. 其他实验对于实验复习，除了常规的力学试验和电学实验之外，还要多关注一些非主流实验，比如测摩擦系数实验、示波器原理实验、电磁感应的应用实验，这部分往往是高考理论结合热点的出法，考点新颖，很多同学会觉得不适应，在平时练习中要进行有意识的收集和整理，这样才能做到心中有数。实验和基础知识的板块联系没有那么的紧密，相对比较独立，在进行二轮复习时，可以有针对性的专题训练，把每一个实验下面的考法和题型进行总结，然后对陷阱点进行分析，到高考的时候，就可以做到实验在手，理综不慌的学霸心态了。

三种常见力：重力、弹力、摩擦力斜面模型（临界条件 μ=tanθ）斜面模型（动态模型）实验：验证平行四边形定则1、牛顿运动定律的内容2、牛二律解瞬时问题3、牛二律解连接体问题4、整体法与隔离法（连接体拓展）5、牛二律-超重和失重6、牛二律-斜面模型7、牛二律-皮带传动问题8、牛二律-板块模型9、实验-验证牛二定律曲线运动-平抛运动①曲线运动的速度与受力②小船过河与靠岸③平抛运动（1种方法，两个角度，两个结论）④平抛运动与斜面应用题⑤实验-研究平抛运动（Δh=gt）⑥斜抛运动（射程与射高）曲线运动-圆周运动①圆周运动基本概念②谁来提供向心力？③汽车过拱桥凹槽和拐弯④竖直平面圆周运动（细线和轻杆）⑤竖直圆周与动能定理万有引力与天体运动①地月系统（中心天体与卫星）②近地、远地、在地面上③高轨低速大周期④宇宙速度与同步卫星⑤双星系统

实验是高考必考的内容。高考一般分为两个实验:力学实验和电学实验。分值15分左右。实验分值高、必考、得分率低，成了同学们又爱又恨的知识板块，今天小编给同学们整理了高考常考的实验，分析了其原理、步骤、注意事项等。小伙伴们赶紧收藏转发关注走一波吧，小编每天都有干货分享给大家！1、长度的测量会使用游标卡尺和螺旋测微器,掌握它测量长度的原理和方法.2、研究匀变速直线运动打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后（每隔5个间隔点）取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 … 利用打下的纸带可以：⑴求任一计数点对应的即时速度v：(其中T=5×0.02s=0.1s）；⑵利用“逐差法”求a；⑶利用任意相邻的两段位移求a；⑷利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出v-t图线，图线的斜率就是加速度a。注意事项：1、每隔5个时间间隔取一个计数点，是为求加速度时便于计算。2、所取的计数点要能保证至少有两位有效数字3、探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）探究性实验利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。（这一点和验证性实验不同。）4、验证力的平行四边形定则目的：实验研究合力与分力之间的关系，从而验证力的平行四边形定则。器材：方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧秤（2个）、直尺和三角板、细线该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的合成的平行四边形定则。注意事项：1、使用的弹簧秤是否良好（是否在零刻度），拉动时尽可能不与其它部分接触产生摩擦，拉力方向应与轴线方向相同。2、实验时应该保证在同一水平面内3、结点的位置和线方向要准确5、验证动量守恒定律因此只需验证：m1OM+m2OP=m1OM＇+m2OP ＇。由于v1、v1＇、v2＇均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。分别用OP、OM表示。注意事项：⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。要知道为什么？⑵入射小球每次应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑(3)小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。(4)所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。6、研究平抛物体的运动（用描迹法）目的：进上步明确，平抛是水平方向和竖直两个方向运动的合成运动，会用轨迹计算物体的初速度该实验的实验原理：平抛运动可以看成是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动。利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线任一点的坐标x和y，就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。此实验关健：如何得到物体的轨迹（讨论）该试验的注意事项有：⑴斜槽末端的切线必须水平。⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。(4)每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑(5)如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。7、验证机械能守恒定律验证自由下落过程中机械能守恒，纸带的左端是用夹子夹重物的一端。⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量是否相等。⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。注意事项:1、先通电源,侍打点计时器正掌工作后才放纸带2、保证打出的第一个占是清晰的点3、测量下落高度必须从起点开始算4、由于有阻力，所以稍小于5、此实验不用测物体的质量（无须天平）8、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）被测电阻丝的电阻(一般为几欧)较小，所以选用电流表外接法;可确定电源电压、电流表、电压表量程均不宜太大。本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。因此选用下面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。实验步骤：1、用刻度尺测出金属丝长度2、螺旋测微器测出直径(也可用积累法测)，并算出横截面积。3、用外接、限流测出金属丝电阻4、设计实验表格计录数据（难点）注意多次测量求平均值的方法9、描绘小电珠的伏安特性曲线器材：电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A）灯座、单刀开关，导线若干。注意事项：①因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。②小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。为了反映这一变化过程，③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。所以滑动变阻器必须选用调压接法。在上面实物图中应该选用上面右面的那个图，④开始时滑动触头应该位于最小分压端（使小灯泡两端的电压为零）。由实验数据作出的I-U曲线如图，⑤说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。（若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。）⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。10、把电流表改装为电压表微安表改装成各种表：关健在于原理首先要知：微安表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug。步骤：(1)半偏法先测出表的内阻Rg；最后要对改装表进行较对。(2) 电流表改装为电压表：串联电阻分压原理(n为量程的扩大倍数)(3)弄清改装后表盘的读数（Ig为满偏电流，I为表盘电流的刻度值，U为改装表的最大量程，为改装表对应的刻度）(4)改装电压表的较准(电路图?)(5)改为A表：串联电阻分流原理(n为量程的扩大倍数)(6)改为欧姆表的原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 Ig＝E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小。11、测定电源的电动势和内电阻外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E U=E原理：根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)①单一组数据计算，误差较大②应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值③作图法处理数据，(u，I)值列表，在u--I图中描点，最后由u--I图线求出较精确的E和r。本实验电路中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差，电阻R的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理实验数据：将点描好后，用直尺画一条直线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I关系的误差是很小的。它在U轴上的截距就是电动势E（对应的I=0），它的斜率的绝对值就是内阻r。（特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是。为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些（选用使用过一段时间的1号电池）12、用多用电探索黑箱内的电学元件熟悉表盘和旋钮理解电压表、电流表、欧姆表的结构原理电路中电流的流向和大小与指针的偏转关系红笔插“+”； 黑笔插“一”且接内部电源的正极理解：半导体元件二极管具有单向导电性，正向电阻很小，反向电阻无穷大。步骤：①用直流电压档（并选适当量程）将两笔分别与A、B、C三点中的两点接触，从表盘上第二条刻度线读取测量结果，测量每两点间的电压，并设计出表格记录。②用欧姆档（并选适当量程）将红、黑表笔分别与A、B、C三点中的两点接触，从表盘的欧姆标尺的刻度线读取测量结果，任两点间的正反电阻都要测量，并设计出表格记录。13、传感器的简单应用传感器担负采集信息的任务，在自动控制、信息处理技术都有很重要的应用。如：自动报警器、电视摇控接收器、红外探测仪等都离不开传感器传感器是将所感受到的物理量(力热声光)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件。工作过程：通过对某一物理量敏感的元件，将感受到的物理量按一定规律转换成便于利用的信号，转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制等各种目的。热敏电阻，升温时阻值迅速减小.光敏电阻，光照时阻值减小， 导致电路中的电流、电压等变化来达到自动控制光电计数器集成电路 将晶体管，电阻，电容器等电子元件及相应的元件制作在一块面积很小的半导体晶片上，使之成为具有一定功能的电路，这就是集成电路。补充实验：1．伏安法测电阻伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫(安培计)外接法，b叫（安培计）内接法。①估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法：外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。②如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和U/U）。（1）滑动变阻器的连接滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：a叫限流接法，b叫分压接法。分压接法：被测电阻上电压的调节范围大。当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；“以小控大”用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。（2）实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；对限流电路：只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。

纸带问题常常以实验题形式在考试中出现，是高一考试的一个重点也是高考的考点之一，不管是在段考还是期末考都是必考的一个内容。但对初学者来说常常摸不着头脑，每逢纸带问题必失分，今天就用三道公式教你解决纸带问题。（1）“位移差公式”判断运动情况。（2）“逐差公式”求加速度。说明：①如果不用“逐差法”求，而用相邻的x值之差计算加速度，再求平均值可得：比较可知，逐差法将纸带上x1到x6各实验数据都利用了，而后一种方法只用上了x1和x6两个实验数据，实验结果只受x1和x6两个数据影响，算出a的偶然误差较大．②其实从上式可以看出，逐差法求平均加速度的实质是用(x6+x5+x4)这一大段位移减去(x3+x2+x1)这一大段位移，那么在处理纸带时，可以测量出这两大段位移代入上式计算加速度，但要注意分母(3T)2而不是3T2．(3)“平均速度公式”求瞬时速度。纸带问题在高一上学期常结合研究匀变速直线运动、自由落体和验证牛顿第二定律这三个实验一起考查，所以学生在复习时要特别注意这三个实验。纸带问题的一般问题：纸带问题的特殊问题这三道公式在高一下学期学习平抛运动时，同样用处很大，特别是在研究平抛运动实验中，求初速度和某一点的速度均需要用到，如图。此文章为书书教育原创，特此声明！

三湘都市报3月14日讯（通讯员 徐海波 言语 刘勇 记者 刘镇东 黄京）因新冠肺炎疫情影响，本该返校的孩子们却不能像往年一样如期回到熟悉的校园和课堂，学校的一些老师们也滞留在各地。面对疫情大考，长沙市第六中学教师积极行动，迅速开启“云端之征”，一“网”情深地精心守护广大莘莘学子，为全面抗击疫情作出了“六中人”应有的贡献。情愿“化”作一盏灯人物：颜鲁敏老师，长沙市第六中学化学教研组组长，G1906班班主任2月10日，该校开始”停课不停学”的线上教学活动，化学课颜鲁敏老师成为第一批“直播人”。此前，为了熟悉网络上课的环境，她和自己班的学生就寒假作业，先后尝试用QQ群直播、希沃白板云课堂、人人通平台进行讲评。当作业讲评完毕，网络上课的技术她已基本掌握。由于受疫情影响，该校高一年级其他化学老师因交通和电脑设备等问题无法进行线上教学，颜鲁敏老师承担起了年级所有化学课任务。上新课前，她先后开设了《氧化性、还原性强弱规律》《常见装置气密性检测》《喷泉实验操作及原理应用》等专题复习课程。2月21日晚，接到上级通知，学校要负责全省高一年级化学学科的IPTV线上课，颜鲁敏老师又承担起这项重任，工作量也变得更大。她每天管理完在家上课的班级学生，就是线上集体备课磨课。为了保证课堂质量，每次修改后都会将课件发到教研组、备课组请大家提意见，并获得组内同意。为缩短IPTV课审核流程，节省录制技术人员时间，她都会用录屏的方式将课全程讲一遍，并将录制给各名校名师审核。审核通过后，再联系学校现代教育技术中心技术人员录制，因为前期工作准备好，她录课都会很顺利，且从不返工。当遇到新课内容时，化学课的实验课成为了一个难点，没有实验仪器、试剂，又隔着屏幕很难进行实验。于是，她开始寻找合适的实验视频，有时利用NB实验室进行模拟实验，有时为了合成一个理想的实验视频她要配音“N”次。颜鲁敏老师还是个二孩妈妈，家中两个宝宝经常“围观”她使用NB化学实验室，小宝也经常“围观”累了而躺在她怀里睡着。当问她累不累时，她说：“不累是假的，但学生能从中获益就是我最大的动力。希望自己能够在夜深人静时，化作一盏明灯照亮疫情之下广大学子前行的路。”抗疫路上的最强“音”人物：杨雄，长沙市第六中学音美教研组长作为一名共产党员，一名音乐教师，早在2月初，面对汹涌的疫情，杨雄老师废寝忘食作词作曲创作了《没有一个人是孤岛》《胜利属于你》两首歌曲，同时，杨雄老师难掩自己内心对抗击疫情一线人员的敬仰，自己主唱了《没有一个人是孤岛》一曲，大家听了杨雄老师歌曲小样后，觉得这唱出了大家的心声，必须要把正能量的歌曲推广出去……在该校校长向雄海、崔泽文书记的安排下，纪委书记许丹直接负责，歌曲《没有一个人是孤岛》MV在高中部教务主任李定华监制迅速推出。画面感人，歌词催人奋进，歌声激昂高亢，歌曲致敬奋战在抗疫一线的医护人员，传递爱与希望。作为长沙市教育界第一首抗击疫情公益歌曲《没有一个人是孤岛》MV和《胜利属于你》歌曲推出后，反响很大，得到大家的一致好评。2月13日，杨雄老师接到市教科院音乐教研员娄瑶琪老师来信，希望他以《没有一个人是孤岛》MV为主题，承担一堂市级线上音乐课。当开展网上教学时，杨雄老师创新性地采用了“欣赏+教唱”的形式给学生进行教授，以此来传递音乐教师对这次抗疫所体现出来的家国情怀。录课时期正值倒春寒，但录制团队热情不减，在学校现代教育中心刘勇老师协助下，《没有一个人是孤岛》MV为主题线上音乐课在全市范围内高效推出，大家广为学习和传唱，发出抗击疫情时期长沙市第六中学广大教师的时代强“音”。“当激情澎湃的旋律响起时，我觉得我们的付出是值得的。”杨雄老师说。别开生面的“物”联网人物：王震海、赵斌、汪沙、陈玉、苏亚老师——长沙市第六中学高一物理备课组团队2月26日，该校物理教研组将承担长沙市高中一年级物理学科网络教学课程的开发和录制。王震海老师作为学校物理学科教研组组长，迅速和长沙市教科院物理教研员戴岳为老师联系，商议网络教学资源开发的具体细节，并组织高一物理备课组全体老师召开网络会议，进行具体分工。其中，王震海老师负责《重心与平衡》和《平抛运动（二）》课程的开发；赵斌老师具体负责《力学中的临界问题》课程开发；汪沙老师具体负责《曲线运动》和《实验：研究平抛运动》课程的开发；苏亚老师具体负责《运动的合成与分解》课程开发；陈玉老师具体负责《平抛运动（一）》和《圆周运动》课程开发。同时，王震海老师也是高一年级组长，全年级14个班，750余位学生，56位老师，需要管理和协调；赵斌老师的爱人是长沙市抗击疫情一线医护人员，家中还有一个小孩……但对职责的担当、对学生的关爱，让老师们克服了巨大的困难！物理是一门以实验为基础的学科，演示实验就是在汪沙老师的餐桌上完成的，陈玉老师请来了学校教学副校长彭勇到录课现场指导……截至3月13日，该校开发的《重心与平衡》《力学中的临界问题》《曲线运动》《运动的合成与分解》4堂课程已经在湖南省IPTV电视中面向全省高一年级学生播放，得到广大师生的一致好评，这次教学也被形象地誉为一场别开生面的“物”联网。与此同时，其他老师负责的课程也正在有条不紊的开发中。[责编:杨斯涵][来源:三湘都市报]

2019年高考物理北京卷立足落实立德树人根本任务，继续坚持“走大道、求大气”的命题理念，追求宽广融通的命题思路。试卷符合高中课程与考试评价改革的要求，贴近高中物理教学实际，有助于实现高考与等级性考试的无缝衔接；试卷坚持以物理学科核心素养作为考查主线，既重视对基础知识、基本技能、基本方法的考查，又突出对物理学科关键能力的考查；试卷在整体难度及其结构、题型、任务情境、设问方式等方面在继承中有发展，在发展中努力进行创新探索；试题科学、合理、有效，没有“偏、难、怪”题目，有助于一线教育教学克服“刷题”的应试教育顽疾；试卷具有较好的区分度，有利于高校科学选拔人才，实现为国选材的重要任务。从整体上看，2019年高考物理北京卷立意高远，突出高考育人功能，有利于引导基础教育促进学生全面而有个性地发展。一、落实立德树人根本任务，发挥物理学科的价值引领作用关注科技进步，注意结合我国重大科技成果，展示我国科学技术日新月异的进步，增强考生的民族自信心和爱国情怀。例如，第18题以我国成功发射第45颗北斗导航卫星为背景，考查了万有引力定律及其应用、第一宇宙速度、第二宇宙速度等知识，激发了考生的民族自豪感和使命感。关注科学前沿，注意选用人类文明的成果，增长考生见识，丰富考生学识，引导考生关注科学和技术发展对人类文明的深远影响。例如，第20题以2019年5月20日正式实施的新国际单位制为背景，考查了单位制，以及考生的创新思维，引导考生体会科学家持续探索科学标准和不断攀登科学高峰的勇气。再如，第21题以研究平抛运动为背景，层层递进，从书本知识到实验操作中遇到的具体问题，从分组实验到演示实验、思想实验，从课文到阅读材料再到课后习题，引导考生沿着求真理、悟道理、明事理的方向前进。关注社会生活，注意德智体美劳的结合，以物理实验和生活情境为背景考查考生的学科思想和研究方法，引导考生感悟物理学科中的普适性、统一性、对称性以及物理规律中所蕴含的科学美。例如，第21题以伽利略的推断和牛顿的思想实验为背景，引导考生体会逻辑推理所蕴含的科学美感，以平抛实验为背景考查考生的实验操作能力，丰富智力劳动体验。再如，第23题以“电容充电”为背景，体现对考生创造性劳动和创新性思维的考查。二、 围绕主干知识，在真实的问题情境中综合考查考生的思维能力试题围绕高中物理中力学、电学等主干知识设计问题情境，以运动和相互作用、能量等观念的理解和发展建构为载体，突出考查了在实际情境中建构模型，并通过科学推理、科学论证、批判质疑等科学方法来分析和解决问题的思维能力。试题中对物理模型的考查，既有考生比较熟悉的经典模型，又进一步创新和深化，尤其重点考查了考生面对陌生情境的建模能力。例如，第17题考生对点电荷电场的平面分布模型比较熟悉，试题在考生认知的基础上，考查了点电荷电场的空间分布模型，体现了对考生模型建构的更高要求；第18题不仅考查同步卫星的模型，而且还涉及了各种卫星模型间的联系和差异。在第21题的实验探究中，在常见的实验方案的基础上，拓展到喷水柱、频闪照片、抛铅笔等实际问题的模型化过程；而牛顿的思想实验，则引导考生经历了模型的转化过程——从平抛运动到圆周运动。第24题中，先后对雨滴建构了两个不同的模型——球模型和圆盘模型，体现了模型建构与研究问题的对应性。基于物理概念、规律和实事证据的推理论证是科学思维的核心。试题在这个方面也进行了重点的考查。例如，第13、15、16、22题，都是在基本的物理概念和规律的基础上，进行科学推理、得出正确结论。而第19题则是考查考生分析实验数据，基于证据，依靠推理得出关于光电效应的规律。这体现了物理研究中科学探究和科学思维有机结合，突出了物理学的研究方法。应用科学思维方法解决较为综合、复杂的实际问题，是较高的科学思维水平的体现。第23、24题是在更复杂和综合的问题情境中，要求考生进行较为严密的半定量或者定量推理。三、强化物理实验的基础性地位，多角度考查考生的科学探究能力。试卷重视实验能力的考查，以实验基本原理和实验基本操作为基础，深入考查考生在实验中的探究能力，并通过不同实验方案比较和相关实验的分析，考查考生对实验额整体认知和创新能力。试卷进一步丰富实验考查的范围，除了常见的学生实验和演示之外，还增加了思想实验的考查，如21（5）小题。试卷重视对实验操作、实验现象观察等细节的考查。例如，第14题考查光的衍射和干涉，考生需要熟悉两个实验联系和区别，引导教学重视实验间的分析和比较，准确把握实验现象；第21（1）、（2）a小题通过熟悉的实验情景考查是否理解实验原理及操作过程。试卷重视在实验过程中考查考生的思维能力、探究能力。例如，第19题考查光电效应实验的数据处理与分析，考生需要借助实验数据分析实验操作过程，并对其它实验条件下的实验结果进行合理推理；21（2）b小题考查平抛运动实验中的数据处理与分析，考生需要熟悉实验原理和实验数据处理的方法；第21（3）小题提供另外三个实验方案，考生需要运用所学的物理知识分析判断方案的可行性，考查考生的实验设计能力；第21（5）小题牛顿的思想实验，深入考查考生基于真实实验进行合理猜想。试卷以实验为背景创设问题情境，体现出物理学科以实验为基础的鲜明特点，考查学生的科学探究意识。例如，第23题，在研究电容器充放电的实验基础上，深入研究充放电过程的相关问题；第24题，以生活中真实常见的雨滴下落为背景素材，以实验研究的方法进行模型建构与推理论证。四、着眼于学生的终身学习，突出考查学生的学习能力。引导学生学会学习，为学生终身发展奠定基础，是物理教学促进学生全面发展的应有价值，是考试评价的重要导向。试题重点考查通过阅读和观察，提炼信息，进行学习和理解，将图文条件转化为物理情景，引导学生进行信息加工，从而解决问题。例如，第20题，以新SI正式实施的全新素材为背景命制试题，学生需要提取试题中所给的信息，结合所学的关于基本单位、导出单位、基本物理常量等物理知识，进行信息加工，才能解决问题。同时，题中给出的信息对学生来说就是一次新SI的科普，学生通过读题就能了解新SI通过基本物理常量定义基本单位这一重大变化及其意义。试题考查学生建构新知识并在真实、复杂的情景中进行迁移创新的能力。例如，第23题以电容器充电为背景，要求学生通过图像获取信息，分析信息并进行合理外推获得正确结论，试题很好地考查了学生科学推理的能力，获取和处理信息、基于证据得出结论的科学探究能力。第24题以生活中真实常见的雨滴下落为背景素材，充分考查了学生的模型建构能力、科学推理论证能力，充分考查了学生宏观与微观结合的思想方法。试题先后涉及两种模型，分别是第（2）问将雨滴简化为球体模型求其下落的终极速度，第（3）问将雨滴简化为圆盘模型，证明其下落过程中的阻力与速度平方成正比。试题将宏观的空气阻力与微观视角的空气分子与圆盘碰撞相结合，很好地体现了宏观与微观相结合的思想方法。五、丰富试题的呈现方式，多角度、多层次考查考生的核心素养。试卷在主干知识、能力考查的分布，难度及其结构等方面设计合理。试题涉及高中物理中的运动与相互作用、能量、电与磁等主干知识，全面考查考生的模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新、科学探究等能力。试卷继续调整难度结构，为高考向等级性考试平稳过渡进行了有益探索。试题的选材更加宽广。试题的任务情境联系生产、生活实际，更加接近科学研究的真实情境。试题素材关注时代发展，呈现我国新时代科技发展的新成就，例如，第18题以我国在5月17日成功发射第45颗北斗导航卫星为背景；第19题以在光电效应实验中改变入射光和入射光的相对光强记录下的实验结果为素材；第20题以2018年第26届国际计量大会修订的新国际单位制（SI）为素材；第23题以电容器的充电过程的能量储存和电容器电量随时间变化为素材；第24题则以生活中常见的“雨滴下落”为素材。试题信息的呈现方式更加多样化，利用了语言文字、图像、图形、图表等多种手段。例如，第19、23题采用图表的方式呈现信息；第13、21、23、24题涉及图像，或者考查考生从图像中获取信息，或者考查考生应用图像描述物理现象；第14、20题则采用图形呈现信息，第14题利用图形呈现了单色光的干涉和衍射条纹，第20题利用图形呈现了新国际单位制的7个基本单位和7个基本物理常量。试题设问的角度多样，设问层次高低不同，从而试题难度具有良好梯度，使不同层次的考生都有机会展示自己的学习成果。例如，第21题对研究平抛运动的实验共设置了5小问，其中第（2）小问有两个具体问题，这些问题不仅涉及了实验操作、实验方案设计、数据处理等常规实验项目，还进一步拓展到了思想实验，考查考生的科学思维能力；例如，第24题以“雨滴下落”为背景，分别从能量、运动与相互作用等不同角度，从观察速度-时间图像获取信息并进行推理、利用速度-时间图像描绘雨滴自由下落的规律等不同层次，从雨滴的球状模型到圆盘模型等不同角度，全面考察考生的物理观念与科学思维能力。张玉峰（北京教科院基教研中心高级教师）丁庆红（北京教育学院石景山分院 正高级教师）任炜东（北京中学正高级教师）姜 民（北京大学附属中学 特级教师）曾拥军（北京教育学院丰台分院高级教师）

一，高中物理实验基础知识结构二、物理实验的基本思想方法1．等效法等效法是科学研究中常用的一种思维方法．对一些复杂问题采用等效法，可将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常使问题的解决得以简化．因此，等效法也是物理实验中常用的方法．如在“验证力的平行四边形定则”的实验中，要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时，要与用两个互成角度的弹簧秤同时拉橡皮条时产生的效果相同——使结点到达同一位置o，即要在合力与两分力等效的条件下，才能找出它们之间合成与分解时所遵循的关系——平行四边形定则．又如在“验证动量守恒定律”的实验中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；在“验证牛顿第二定律”的实验中，通过调节木板的倾斜度使重力的分力抵消摩擦力而等效于物体不受摩擦力作用．还有，电学实验中电流表的改装、用替换法测电阻等，都是等效法的应用．2．转换法将某些不易显示、不易直接测量的物理量转化为易于显示、易于测量的物理量的方法称为转换法(间接测量法)．转换法是物理实验常用的方法．如：弹簧测力计是把力的大小转换为弹簧的伸长量；打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动；电流表是利用电流在磁场中受力，把电流转化为指针的偏转角。3．留迹法留迹法是利用某些特殊的手段，把一些瞬间即逝的现象(如位置、轨迹等)记录下来，以便于此后对其进行仔细研究的一种方法．留迹法也是物理实验中常用的方法．如：用打点计时器打在纸带上的点迹记录小车的位移与时间之间的关系；用描迹法描绘平抛运动的轨迹；在“测定玻璃的折射率”的实验中，用大头针的插孔显示入射光线和出射光线的方位；在描绘电场中等势线的实验中，用探针通过复写纸在白纸上留下的痕迹记录等势点的位置等等，都是留迹法在实验中的应用．4．累积法累积法是把某些难以直接准确测量的微小量累积后测量，以提高测量的准确度的一种实验方法．如：在缺乏高精密度的测量仪器的情况下测细金属丝的直径，常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度，然后除以匝数就可求出细金属丝的直径；测一张薄纸的厚度时，常先测出若干页纸的总厚度，再除以被测页数即所求每页纸的厚度；在“用单摆测定重力加速度”的实验中，单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数，以减小个人反应时间造成的误差影响等．5．模拟法模拟法是一种间接实验方法，它是通过与原型相似的模型来说明原型的规律性的．模拟法在中学物理实验中的典型应用是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”这一实验，由于直接描绘静电场的等势线很困难，而恒定电流的电场与静电场相似，所以用恒定电流的电场来模拟静电场，通过它来了解静电场中等势线的分布情况．6．控制变量法在多因素的实验中，可以先控制一些量不变，依次研究某一个因素的影响．如在“验证牛顿第二定律”的实验中，可以先保持质量一定，研究加速度和力的关系；再保持力一定，研究加速度和质量的关系；最后综合得出加速度与质量、力的关系．三、实验数据的处理方法1．列表法在记录和处理数据时，常常将数据列成表格．数据列表可以简单而又明确地表示出有关物理量之间的关系，有助于找出物理量之间联系的规律性．列表的要求：(1)写明表的标题或加上必要的说明；(2)必须交代清楚表中各符号所表示的物理量的意义，并写明单位；(3)表中数据应是正确反映测量结果的有效数字．2．平均值法现行教材中只介绍了算术平均值，即把测定的数据相加求和，然后除以测量的次数．必须注意的是，求平均值时应该按测量仪器的精确度决定应保留的有效数字的位数．3．图象法图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法．图象法的最大优点是直观、简便．在探索物理量之间的关系时，由图象可以直观地看出物理量之间的函数关系或变化趋势，由此建立经验公式．作图的规则：(1)作图一定要用坐标纸，坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定；(2)要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值；(3)图上的连线不一定通过所有的数据点，而应尽量使数据点合理地分布在线的两侧；(4)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变曲为直”．虽然图象法有许多优点，但在图纸上连线时有较大的主观任意性，另外连线的粗细、图纸的大小、图纸本身的均匀程度等，都对结果的准确性有影响．四、实验误差的分析及减小误差的方法中学物理中只要求初步了解绝对误差与相对误差、偶然误差与系统误差的概念，以及能定性地分析一些实验中产生系统误差的主要原因．1绝对误差与相对误差设某物理量的真实值为A0，测量值为A，则绝对误差为 ΔA＝|A－A0|，相对误差为 A0ΔA＝A0|A－A0|．2偶然误差与系统误差偶然误差是由于各种偶然因素对实验的影响而产生的．偶然误差具有随机性，有时偏大，有时偏小，所以可以通过多次测量求平均值的方法减小偶然误差．系统误差是由于仪器本身不够精确，或实验方法粗略，或实验原理不完善而产生的．它的特点是使测量值总是偏大或总是偏小．所以，采用多次测量求平均值的方法不能减小系统误差．要减小系统误差，必须校准仪器，或改进实验方法，或设计在原理上更为完善的实验方案．课本上的学生实验中就有不少减小实验系统误差的方法和措施．譬如，在“研究匀变速直线运动”的实验中，若使用电磁打点计时器测量，由于电磁打点计时器的振针与纸带之间有较大的且不连续、不均匀的阻力作用，会给加速度的测定带来较大的系统误差；若改用电火花计时器，就可以使这一阻力大为减小，从而减小加速度测定的系统误差．再如：在用伏安法测电阻时，为减小电阻测量的系统误差，就要根据待测电阻阻值的大小考虑是采用电流表的外接法还是内接法；。

高铁、5G、火星探测器……今年北京高考的物理试卷像是前沿科学的“实况转播”，试卷结构和题目数量与适应性训练保持一致。中国人民大学附属中学北京经济技术开发区学校物理老师韩东说，重点是引导学生关注科技前沿，关注生活实际。同历年高考试题相比，实验考查分值占比最高，达到25%。内容包含力学和电学，实验类型涵盖学生实验和探究活动。北京教育考试院专家介绍，2020年北京学业水平等级性考试物理学科命题工作坚持“变中求稳”工作总基调，在积极“适应变”的同时努力“把握稳”。一方面保持命题理念的总体稳定，另一方面保持试题特色和整体风格的稳定。作为高考期间普通高中学业水平等级性考试的首考科目，物理卷命题在丰富试题选材范围、创新试题呈现方式、深化学科能力考查以及探索核心素养的考查方式等方面进行了有益的尝试，逐步完善命题技术，提升命题质量。“我觉得物理本身就是一门科学，所以考试里有一部分就是涉及科技前沿发展的，做起来有难度，但是也能体会挑战的乐趣。”中关村中学考点外，一位考生印象较深的是一道关于“5G”的题。这道题对第5代移动通信技术（简称5G）的特点进行介绍，使学生从物理学的角度理解5G技术的特点，引导学生结合所学的近代物理、物理光学、电磁波的知识了解5G技术诸如信号频率、波段的相关信息，思考相关问题。北京考试院专家说，这张试卷希望通过关注科技发展前沿，引导学生联系所学知识理解科技前沿。试题虽涉及前沿科技，但设问贴近学生生活实际和教学实际。比如第5题以“天问一号”为背景材料，引导学生依据万有引力定律的相关知识，结合题设给出的火星相关参数信息，从物理学角度对比分析火星与地球的有关特点，思考火星探测器发射的相关问题。第20题以高速列车的制动系统和制动过程为背景设置问题，引导学生学会依据合理简化和模型简化并理解日常生活中复杂的技术问题。引导学生关注时代发展，呈现我国新时代科技发展的新成就，增强考生的民族自豪感和自信心。“学以致用”也是今年物理试卷的特点之一。物理卷第17题截取疫情期间无人机投放抗疫物资的生活场景，考查平抛运动的基础知识及应用。第13题以牛顿摆为素材，通过摆起更多数量的球、更换质量不同钢球、对钢球涂胶使其粘在一起等情景设置，引导考生深入分析实验现象背后蕴含的丰富的物理原理。第14题以从高处释放旋转篮球的生活场景为素材，通过给定新知识，考查考生结合已有知识，并学习应用新知识解释物理现象探究物理问题的能力。北京考试院专家说，试卷突出了实验能力考查，引导教学关注实践和探究能力的培养。此次涉及到4个学生实验的考查，涵盖2个力学实验和2个电学实验，此外还涉及物理学史上的“罗兰实验”和其他的实验探究活动。总体来看，实验考查题量大，分值占比高，内容覆盖面广。同历年高考试题相比，实验考查分值占比最高，达到25%。内容包含力学和电学，实验类型涵盖学生实验和探究活动。同时，今年试卷实现了实验能力考查的全覆盖，考查了实验仪器选择、控制实验条件、记录实验现象、处理实验数据等实验操作能力，也考查了实验误差的分析和讨论、实验结论的评价等实验分析能力。既有定量研究，也有定性分析。专家说，物理卷第16题是以学生实验“测量电源的电动势和内电阻”为背景，试题引导学生在综合分析的基础上选择电路图，使学生意识到任何一个实验方案的确定都是需要经过认真的多角度思考后确定的，不能简单机械的记忆。值得一提的是，试卷还体现了核心素养考查，探索不同水平核心素养的考查路径。专家说，物理卷探索了对模型建构各水平层级的考查。第2题考查考生对氢原子能级结构模型和第7题对点电荷模型的理解，符合水平一的要求；第10题对分子间作用力模型以及第17题对平抛运动模型的考查符合水平二的要求；第13题对碰撞模型的考查符合水平三的表述；第19题涉及电流微观模型、通量概念和守恒思想以及碰撞模型的考查，符合水平四的表述。第20题对列车制动这一实际问题情境的考查，符合水平五的要求。今年，物理组在命题过程中，充分考虑疫情对考生复习备考和心理状态的影响，在试题呈现和设问上照顾考生的作答心态，体现人文关怀。比如试卷突出主干模块和基础知识，聚焦关键能力，避免繁偏怪试题；物理卷从教材选取考生熟悉的素材命制试题，用考生熟悉的语言通过简单熟悉的物理情境考查考生的学科基础知识。同时，试卷重点考查考生熟悉，教学侧重的问题；试题情境均为常规和简单情境，避免多过程、多对象等涉及复杂计算的问题。为了照顾考生作答的心理过程，调试考生的考试心态，整卷由低起点切入，逐层递进，合理设置难度梯度，力求让考生在物理考试过程中心态平和，适度紧张。【来源：北京日报客户端】版权归原作者所有，向原创致敬