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[摘 要]物理实验是培养学生能力的重要环节。高考对实验的考查更加灵活，有原理上的变通，方法上的创新，装置上的改进，等等。学生对实验的复习投入了大量的时间和精力，然而效果并不明显，究其原因是对实验的认识和理解存在很多误区。文章以人教版高中物理教材上的实验为例，结合实验教学经验，从四个方面分析实验复习过程中常出现的误区。
[关键词]实验误区；惰性思维；能力培养；综合与发散；信息多元化
[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 16746058（2018）02005302
一、探究类实验与验证类实验混为一谈
“探究”是指借用与之相关的知识并通过实验，探寻物理量之间的规律；“验证”是指已经知道了该规律，借用实验手段来加以检验证明。很多学生将“探究”变成了“验证”，因而出现因与果、本与末颠倒的现象，造成在解题的过程中大量失分。
1.“探究求合力的方法”，误当成“验证力的平行四边形定则”
本实验是：先获取三个力F1、F2、F（F1、F2共同作用的效果与F单独作用时的效果相同），然后再探究三力大小关系。
探究方法1：以三力大小为边连成四边形，看是否为平行四边形，如图1所示。
探究方法2：以F1、F2为边画平行四边形，将对角线F′与F比较，看两者是否重合，如图2所示。
若是“验证力的平行四边形定则”，只能利用如图2所示的方法。
2.“探究做功与速度变化的关系”，误当成“验证动能定理”
问题1：一定要研究W与v2的关系吗？因为探究的是做功与速度变化的关系，在初速为零的前提下，也可以探究W与v、v、v3……的关系。
问题2：一定要测出小车的质量吗？因为是探究做功与速度变化的关系，与质量无关。若是“验证动能定理”，则必须测出小车的质量m，且研究的应该是W与
12mv2的关系。
像这类实验还有很多，如“探究碰撞中的不变量”误当成“验证动量守恒定律”，“探究电磁感应的产生条件”误当成“验证电磁感应定律”，“探究单摆周期与摆长的关系”误当成“利用单摆实验测定加速度”，等等。由于篇幅有限，这里不再一一陈述。
总结：在做探究类实验的过程中，即使已经知道该规律，也应当成不知道，按照这个思路做实验才能成功。
探究的过程自由度比较大，更容易考查学生探究的思维过程，培养学生的发性散思维能力和逻辑推理能力。
二、遇到用“木板与小车”来完成的实验时，误认为一定要“平衡阻力”
1.实验“探究小车速度随时间变化的规律”
利用如图3所示的装置研究速度和时间的关系，与小车受几个力、受恒力还是变力均无关，所以没有平衡阻力的需要。
2.实验“探究质量一定时，加速度与力的关系”
利用如图3所示的装置探究“质量一定时，加速度与力的关系”，小车在沿板的方向上会受到细线的拉力、板的摩擦力、纸带的拉力，而板的摩擦力和纸带的拉力不易测出，所以将板的右侧垫起，用小车沿板向下的分力加以平衡掉，只剩下便于测出的细线拉力。
3.实验“探究做功与速度变化的关系”
利用如图4所示的装置“探究做功与速度变化的关系”。速度利用纸带测出，力对小车做的功怎么获取？由于橡皮筋是变力做功，不能得到具体值，可通过改变橡皮筋的个数来获取不同的功，即W1=F1x、W2=F2x、W3=F3x…，且W2=2W1、W3=3W1…可见，若不平衡阻力，则功无法呈现倍数关系。
利用如图3所示的装置“探究做功与速度变化的关系”。速度利用纸带测出，力对小车做的功可以这样获取：在力不变的情况下，改变位移可以获取多个功，即W1=Fx1、W2=Fx2、W3=Fx3…若位移成倍数关系，则W2=2W1、W3=3W1…可见，是否平衡阻力对本实验没有影响。
总结：实验中是否要“平衡阻力”，与研究的问题、研
究方法和实验装置都有关，不能误认为遇到用“木板与小车”来完成的实验就一定要“平衡阻力”，要具体问题具体分析。
三、用图像处理实验数据时，两坐标轴的起点误认为一定要从（0，0）开始
1.测绘小灯泡伏安特性的“I-U”图线
由于研究的是特征曲线，即过不过原点是其重要的一项性能指标，所以在用图像处理实验数据时坐标原点必须从（0，0）开始，如图5所示。再如图6所示的晶体二极管的特征曲线，等等。
2.测定电池的电动势和内阻时用到的“U-I”图线
本实验的数据用“U-I”图线处理的主要目的，是利用它的斜率和截距求出电池的电动势和内阻，只要能达到此目的，其图像的坐标原点就不一定从（0，0）开始。比如下面的三幅“U-I”图线。图7中电池的电动势为1.20V、内阻为0.80Ω，图8中电池的电动势为1.50V、内阻为0.80Ω，图9中电池的电动势为1.58V、内阻为0.80Ω。
除了上述情况外，还有研究平抛运动时的“x-y”图线，由于描绘的是运动的轨迹，原点可以不是（0，0）；探究拉力一定时加速度与质量关系的“a-m”或“a-1/m”图线，其坐标原点必须从（0，0）开始，等等。
总结：只要是特征曲线或探究两物理量间的关系时，其坐标原点必须从（0，0）开始。若仅是利用图线的斜率和截距求解某量的数值时，其坐标原点可以自由选定。
四、电压表与电流表同时使用时“内外接”问题中的误区
【例题】 （2005年高考题改编）用下列器材测量某种电池的电动势E及内阻r，器材：量程3V、有一定内阻的电压表；量程0.5A、可视为理想的电流表；滑动变阻器R，开关S，导线。为了减小实验误差，实验时应选择图10 所示的电路；若测量滑片在中央时变阻器的具体阻值，应选择 图所示的电路。
解析：测电池电动势和内阻时，研究对象是电池，使用的原理是全电路欧姆定律E=U Ir，其中U应为路端电压，I应为干路电流，由于电流表为理想电表，所以应选图10（乙）所示电路。测变阻器的阻值时，研究对象是变阻器，使用的原理是部分电路欧姆定律R=UI，其中U应为变阻器两端的电压，I应为流过变阻器的电流。由于电流表为理想电表，所以应选图10（甲）所示电路。若电表内阻已知，则内外接可以不用过分纠结，因为可以定量计算。
總结：电表的内外接不能一概而论，要视研究的问题和仪器的特征而定，不能胡乱套用结论。
实验一直是高考考查的重要内容，它综合性强，灵活性大，信息量多。要想把实验题解答好，就要明确实验目的，搞清实验原理，了解实验仪器，整合多元信息，强化实验能力，走出实验误区。
（责任编辑 易志毅）
[关键词]实验误区；惰性思维；能力培养；综合与发散；信息多元化
[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 16746058（2018）02005302
一、探究类实验与验证类实验混为一谈
“探究”是指借用与之相关的知识并通过实验，探寻物理量之间的规律；“验证”是指已经知道了该规律，借用实验手段来加以检验证明。很多学生将“探究”变成了“验证”，因而出现因与果、本与末颠倒的现象，造成在解题的过程中大量失分。
1.“探究求合力的方法”，误当成“验证力的平行四边形定则”
本实验是：先获取三个力F1、F2、F（F1、F2共同作用的效果与F单独作用时的效果相同），然后再探究三力大小关系。
探究方法1：以三力大小为边连成四边形，看是否为平行四边形，如图1所示。
探究方法2：以F1、F2为边画平行四边形，将对角线F′与F比较，看两者是否重合，如图2所示。
若是“验证力的平行四边形定则”，只能利用如图2所示的方法。
2.“探究做功与速度变化的关系”，误当成“验证动能定理”
问题1：一定要研究W与v2的关系吗？因为探究的是做功与速度变化的关系，在初速为零的前提下，也可以探究W与v、v、v3……的关系。
问题2：一定要测出小车的质量吗？因为是探究做功与速度变化的关系，与质量无关。若是“验证动能定理”，则必须测出小车的质量m，且研究的应该是W与
12mv2的关系。
像这类实验还有很多，如“探究碰撞中的不变量”误当成“验证动量守恒定律”，“探究电磁感应的产生条件”误当成“验证电磁感应定律”，“探究单摆周期与摆长的关系”误当成“利用单摆实验测定加速度”，等等。由于篇幅有限，这里不再一一陈述。
总结：在做探究类实验的过程中，即使已经知道该规律，也应当成不知道，按照这个思路做实验才能成功。
探究的过程自由度比较大，更容易考查学生探究的思维过程，培养学生的发性散思维能力和逻辑推理能力。
二、遇到用“木板与小车”来完成的实验时，误认为一定要“平衡阻力”
1.实验“探究小车速度随时间变化的规律”
利用如图3所示的装置研究速度和时间的关系，与小车受几个力、受恒力还是变力均无关，所以没有平衡阻力的需要。
2.实验“探究质量一定时，加速度与力的关系”
利用如图3所示的装置探究“质量一定时，加速度与力的关系”，小车在沿板的方向上会受到细线的拉力、板的摩擦力、纸带的拉力，而板的摩擦力和纸带的拉力不易测出，所以将板的右侧垫起，用小车沿板向下的分力加以平衡掉，只剩下便于测出的细线拉力。
3.实验“探究做功与速度变化的关系”
利用如图4所示的装置“探究做功与速度变化的关系”。速度利用纸带测出，力对小车做的功怎么获取？由于橡皮筋是变力做功，不能得到具体值，可通过改变橡皮筋的个数来获取不同的功，即W1=F1x、W2=F2x、W3=F3x…，且W2=2W1、W3=3W1…可见，若不平衡阻力，则功无法呈现倍数关系。
利用如图3所示的装置“探究做功与速度变化的关系”。速度利用纸带测出，力对小车做的功可以这样获取：在力不变的情况下，改变位移可以获取多个功，即W1=Fx1、W2=Fx2、W3=Fx3…若位移成倍数关系，则W2=2W1、W3=3W1…可见，是否平衡阻力对本实验没有影响。
总结：实验中是否要“平衡阻力”，与研究的问题、研
究方法和实验装置都有关，不能误认为遇到用“木板与小车”来完成的实验就一定要“平衡阻力”，要具体问题具体分析。
三、用图像处理实验数据时，两坐标轴的起点误认为一定要从（0，0）开始
1.测绘小灯泡伏安特性的“I-U”图线
由于研究的是特征曲线，即过不过原点是其重要的一项性能指标，所以在用图像处理实验数据时坐标原点必须从（0，0）开始，如图5所示。再如图6所示的晶体二极管的特征曲线，等等。
2.测定电池的电动势和内阻时用到的“U-I”图线
本实验的数据用“U-I”图线处理的主要目的，是利用它的斜率和截距求出电池的电动势和内阻，只要能达到此目的，其图像的坐标原点就不一定从（0，0）开始。比如下面的三幅“U-I”图线。图7中电池的电动势为1.20V、内阻为0.80Ω，图8中电池的电动势为1.50V、内阻为0.80Ω，图9中电池的电动势为1.58V、内阻为0.80Ω。
除了上述情况外，还有研究平抛运动时的“x-y”图线，由于描绘的是运动的轨迹，原点可以不是（0，0）；探究拉力一定时加速度与质量关系的“a-m”或“a-1/m”图线，其坐标原点必须从（0，0）开始，等等。
总结：只要是特征曲线或探究两物理量间的关系时，其坐标原点必须从（0，0）开始。若仅是利用图线的斜率和截距求解某量的数值时，其坐标原点可以自由选定。
四、电压表与电流表同时使用时“内外接”问题中的误区
【例题】 （2005年高考题改编）用下列器材测量某种电池的电动势E及内阻r，器材：量程3V、有一定内阻的电压表；量程0.5A、可视为理想的电流表；滑动变阻器R，开关S，导线。为了减小实验误差，实验时应选择图10 所示的电路；若测量滑片在中央时变阻器的具体阻值，应选择 图所示的电路。
解析：测电池电动势和内阻时，研究对象是电池，使用的原理是全电路欧姆定律E=U Ir，其中U应为路端电压，I应为干路电流，由于电流表为理想电表，所以应选图10（乙）所示电路。测变阻器的阻值时，研究对象是变阻器，使用的原理是部分电路欧姆定律R=UI，其中U应为变阻器两端的电压，I应为流过变阻器的电流。由于电流表为理想电表，所以应选图10（甲）所示电路。若电表内阻已知，则内外接可以不用过分纠结，因为可以定量计算。
總结：电表的内外接不能一概而论，要视研究的问题和仪器的特征而定，不能胡乱套用结论。
实验一直是高考考查的重要内容，它综合性强，灵活性大，信息量多。要想把实验题解答好，就要明确实验目的，搞清实验原理，了解实验仪器，整合多元信息，强化实验能力，走出实验误区。
（责任编辑 易志毅）