．设计探究性实验
所谓设计探究性实验，就是题目要求考生运用学过的实验方法，自行设计一个新的实验方案，它要求考生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理方法以及分析实验误差等。主要考查考生是否理解实验原理和实验仪器的使用，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情况下迁移知识的能力。设计性实验对考生的能力要求较高，是高考经常考查的题型之一。
．设计探究性实验的设计原则 ()科学性
设计的方案应有科学的依据及正确的操作方式。
①方案中所依据的原理应遵循物理规律，且要求选用的规律简单、正确。
②方案中所安排的操作程序应合理，其操作符合实验规则要求。 ③方案中进行数据处理及误差分析应依靠科学的方法。 ()安全性
按设计方案实施时，应安全可靠，不会对仪器、器材造成损坏。 ①选用器材时，应考虑仪器、器材的性能及量值(如仪表的量程、电器的额定值等)的要求。
②设计方案时，应安排保护措施。 ()精确性
实验误差应控制在误差允许的范围之内，尽可能选择误差较小的方案。
①在安装器材时或在使用仪器之前，应按实验要求对器材、仪器精心调整。如在使用某些仪表前，应进行机械调零。
②选用合适的测量工具(直尺、仪表)及合适的量值范围，使之与被测数值相匹配。如使用多用电表测量某电阻时，应选用合适的挡位，使测量时电表指针指在中央刻度值附近。
③实验中可能出现因操作而带来的偶然误差，往往需要多次重复实验，获取多组实验数据，以备选取有效数据。
④设计合理的数据处理方式。如将多组有效数据相加后除以测量次数，取其算术平均值(一般求待测量的算术平均值，而不是求某些中间量的算术平均值)。
()简便性、直观性
设计实验应便于操作、读数，便于进行数据处理，便于实验者观察。
．设计性实验的设计思路
解决设计性实验问题的关键在于选择实验原理，它是进行实验设计的根本依据和起点。它决定应当测量哪些物理量、如何安排实验步骤等项目。实验原理的确定：一是根据问题的要求，二是根据问题的条件。
如果问题中没有给定(或给足)实验器材，实验设计的基本思路是：
()根据问题的条件和要求，构思相关的物理情景； ()确定实验原理；
()确定需要测量的物理量； ()制订实验方案。
有时，对同一个问题，可以构思出不同的物理情景，导出物理量的不同表达形式，以这些表达式作为实验设计的依据，会有不同的实验原理和实验方案。
如果问题中已经给出实验器材，则设计实验时只能按所给的器材来构思物理情景。相对而言，实验原理和实验方案都会受到较大的限制。
【典例】 某同学对有故障的电热毯进行探究。图甲是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接。图乙为测试电路实物图，、为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表。
()请画出与图乙对应的电路图。
()断开，用上述测试电路在和′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的-曲线如图丙所示。已知电热线材料的电阻率为×－ Ω·，电热线的直径为 ，可求得此电热线的电阻为Ω，总长度为。(结果均保留两位有效数字)
()为了进一步检查故障，该同学闭合开关和，用表笔和分别对图甲中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在之间(在“和”“′和′”“和”“′和′”中选填一项)。
[解析]()电路图如答案图所示
()-曲线中，图线的斜率即为电阻的测量值， ＝ Ω＝ Ω， 根据＝ρ＝ρ， 代入数据得＝ 。
()测与′间，电流表无示数，说明图中的电热线或某两点间断路；测和′间时，电流表有示数，说明电热线无故障；测和间电流表有示数，说明和间没有断路；测′和′间电压表无示数，电流表有示数，说明′和′间没有断路，测和′间电流表无示数，说明和′间断路，所以断路位置必在′和′间。
[答案]()
()(到均可) (到均可) ()′和′ [心得体会]
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