作者：杜婕 （華中師範大學第一附屬中學朝陽學校）
摘要：本文對2010年到2017年北京高考電學物理實驗考點進行了統計和分析，結果顯示北京高考電學實驗側重於考察實驗細節、實驗步驟背後所隱含的物理意義，以及實驗數據的處理與圖像分析能力，檢驗學生運用所學的實驗原理和實驗方法，科學、嚴謹地解決一定情景下的物理問題的能力。本文統計了2010年到2017年北京高考物理實驗考點，其中重點統計了電學實驗的考點考察和規律分析，北京高考電學實驗側重於考察學生對實驗細節上的準確把握，了解每個實驗步驟背後所隱含的物理意義，難點在於對於圖像分析和處理數據能力的考察。通過藉助考試，培養學生實驗方案的設計和邏輯推理能力，分析和解決實際問題的能力！
在北京高考試卷中，物理實驗題有18分，佔總分的15%，突出體現了物理的學科特點以及實驗在物理學科學習質量評價中的重要地位。2010年-2016年北京高考電學實驗考查的主要熱點是：第一，基本測量儀器的使用。要求重點熟悉基本測量儀器的使用方法，讀數時有效數字位數要明確。第二，實驗數據處理。要求會用代數方法和圖像方法處理實驗數據，計算被測電阻和電源電動勢及內阻等，能對相關數據進行結論分析。第三，運用規定實驗中的方法、原理、器材，設計簡單的實驗方案，解決有關問題。
本文對2010-2016年北京高考物理電學實驗試題進行了歸納整理，詳情如下：
綜上分析可知，北京高考物理電學實驗的重點是：實驗設計，器材選擇和電路設計，連接實物圖，數據處理；難點是數據處理。
針對北京高考電學實驗特點，本人還搜集了從2009年到2014年北京各個城區關於電學實驗測定電源的電動勢和內阻在模擬考試中出現的情況，進行了考點歸納和統計總結，詳情如下：
電學實驗測定電源的電動勢和內阻
一、實驗考點概要
考點1：實驗原理：E=U+Ir
考點2：實驗電路圖：
考點3:儀器選擇：安培表一般選0－0.6A檔，伏特表一般選0－3伏檔。
考點4:數據處理：(1)圖像法:在畫U—I圖像時要使較多得點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線兩側，個別偏離直線太遠的點可捨去不予考慮。
注意：坐標軸是否從零開始
二、實驗考察解構表（註：√代表基礎層次的考察，●代表掌握層次的考察，★代表知識遷移較高層次的考察）
綜上為北京高考電學實驗的重點和難點考察特點分布，北京高考物理電學實驗本人認為有如下七大特點：
（一）實驗原理是實驗的核心和靈魂。電學實驗的本質就是歐姆定律和串、並聯關係的應用；打破實驗及其設計的神秘感，把實驗問題轉化為簡單的計算和估算；間接測量是高考考查的重點。
設計實驗是依據課本中已經出現過的物理實驗的基本原理、所使用的基本器材以及在這些實驗中學過的有關方法等，根據題目提出的目的和要求以及給出的器材，來設計實驗方案。解決設計實驗問題的關鍵是確定實驗原理，它是進行實驗設計的根本依據和起點，它決定應當測量哪些物理量、如何安排實驗步驟、如何處理實驗數據等。因此，實驗的原理是實驗的核心和靈魂。
（二）操作與注意事項：其中包括測量儀器的讀數，電路設計選擇，儀器選擇，電路連接。
1、儀器讀數：注意保留有效數字的位數；
2、儀器選擇有：電源、安培表、伏特表、滑動變阻器；儀器選擇原則：安全、節能、儘量精準或減小誤差（系統誤差、偶然誤差）；
3、電路設計選擇：測量電路（安培表的內外接法）、控制電路（滑動變阻器的分壓電路和限流電路）。
4、關於連接實物電路圖。筆試雖不能考實驗的實際操作，但可以通過考查學生電路實物連線和插針法的連線來彌補，從2010年到2016年這方面的題目出現次數較多，有測電阻的電路實物連線，如2012年北京高考理綜21題測金屬絲電阻率、2013年北京高考理綜21題測未知電阻、2014年北京高考理綜21題有測電源的內電阻和電動勢的實物連線。連接電路實物圖，我們應該掌握基本的規則，（1）、原則：正確、清晰；；（2）細節：接線到柱、線不能交叉、表的正負接線柱和電源的正負極、開關控制總電路、開關閉合前滑動變阻器的滑片位置；（3）步驟：先畫出相應的電路原理圖，然後標出表的正負接線柱、量程和電源正負極；最後連接順序為先連接主迴路，從電源的正極出發，經開關及其他元件到電源負極。再連接分支迴路。要特別注意分壓電路。
5、電錶測量處理。關於電錶，要深刻認識電錶是特殊電阻。電錶在電學實驗中具有很強的特殊性。理想電錶：理想電流表是內阻為零，理想伏特表是內阻無窮大。實際電錶：實際電錶都是以靈敏電流計為核心的電阻系統。實際電錶在電路中具有雙重身份。實際電錶是一個測量儀器，電壓表能顯示自身兩端的電壓，電流表能顯示通過自身的電流；實際電錶又是一個電阻，它遵守歐姆定律，串聯、並聯接在電路中時，起分壓和分流作用，與一般電阻完全一樣。
（三）數據處理分析與誤差分析。
1.圖像分析作為數據處理的方法之一，圖像法處理數據已成為最重要的手段了。這與它具有簡明、直觀、便於比較、誤差小、易於發現錯誤數據、可以求平均值和求某些物理量有很大關係，另外還可以有圖像求解第三個相關物理量。圖像法處理數據在物理中有三種應用：（1）用直線的斜率和截距求測量量；（2）用圖像來驗證物理規律；（3）利用圖像尋求和探索未知的物理關係。目前此類題目正在從畫直線向畫曲線方面發展。
2.誤差分析，誤差主要來源於理論上的測量值與真實值之間的差距，根本上取決於在試驗數據處理過程中忽略了誰的影響，在誤差分析補差過程中，忽略誰就考慮誰的影響，從而判斷真實值與測量值誰大誰小的問題。
3.變形與拓展後的圖像分析，重點考察知識遷移能力，構建新的變量函數圖像。這是北京高考歷次考試的難點，得分率不高。但是這種考察在歷年考試中呈逐年上升趨勢。
根據北京考試大綱解讀，對高考學生的數據分析和處理能力要求越來越高，並不僅僅出現在實驗的壓軸題中，還大量出現在計算題和選擇題中。
下面就針對於高考物理電學實驗中的壓軸或者計算大題中出現的數據分析和處理我們總結如下方案：解答時要求首先弄清楚自變量和因變量各代表什麼樣的物理量，然後根據物理知識分析概念—圖象—數量三者之間的關係。
具體步驟可以概括為「明確坐標」，「分析關鍵點」，「認識曲線」。
1、明確坐標
明確坐標就是明確橫、縱坐標的具體含義，分析出橫、縱坐標所示的變量之間的內在聯繫，明確曲線的意義，找出自變量和因變量，從進行分析和判斷。
2、分析關鍵點
分析折點就是分析坐標圖中的關鍵點，主要有「點」、「線」、「斜率」、「截距」、「面積」的物理意義。
a.點：圖線上的每一個點對應研究對象的一個狀態，特別注意「起點」、「終點」、「拐點」，他們往往對應一個特殊狀態。 b.線：表示研究對象的變化過程和規律。如v-t圖象中圖線若為傾斜直線，則表示物體做的是勻變速直線運動。 c.斜率：表示橫、縱坐標上兩物理量的比值。常有一個重要的物理量與之對應，用於求解定量計算中對應物理量的大小和定性分析變化的快慢問題。如s-t圖象的斜率表示速度大小，v-t圖象的斜率表示加速度大小，U-I圖象的斜率表示電阻大小等。 d.面積：圖線與坐標軸圍成的面積常與某一表示過程量的物理量相對應。v-t圖線與橫軸包圍的「面積」大小表示位移大小，t軸上方的「面積」表示正位移，t軸下方的「面積」表示負位移，F-t圖象中的「面積」表示衝量的大小。如圖⑴-2所示，F-s圖象中的「面積」大小表示功的「大小」。 e.截距：表示橫、縱坐標兩物理量在「邊界」條件下的物理量的大小。由此往往能得到一個很有意義的物理量。如圖⑴-3所示為測電源電動勢和內阻的實驗圖線，其縱截距即等於電源電動勢，橫截距為短路時的電流，圖線的斜率（絕對值）即等於電源內阻。
3、認識曲線，挖掘圖象顯示的內容，探索物理規律。
坐標曲線是物理量動態過程的反應，要對某一變化過程有一個正確，全面的理解和掌握，就必須對曲線作全面地分析。
總結：根據2010年-2016年北京高考物理電學實驗數據統計分析，電學實驗考點主要有三個大的方面第一部分是實驗原理、第二部分是操作與注意事項其中有效讀數、器材選擇、電路選擇、電路連接；第三部分是數據分析和處理能力的考察，其中包括數據分析、誤差分析、圖像分析等，一般情況下，就在這八個問題中選擇其中的一個或者幾個來考察，文中已經給出了這八個問題的具體解決方案，其中針對數據分析這種類型的圖象試題對學生提出了較高的要求，一方面對圖象要能識別並挖掘內涵，另一方面還要能歸納出物理規律，這需要我們平時多練習多總結多思考，真正考試的時候我們可以又快又準！
主要文獻：1.近6年北京高考物理實驗分析及命題趨勢研究《高中數理化》（京）2009年9期第29,31頁，吳廣國，裴加旺，北京景山學校
2.決勝高考實驗選擇計算高考物理解析三大類型題《生活報》記者呂曉豔，名師：王媛
3.圖形圖像在近幾年高考物理實驗及計算題中的考查方式學科網