考前解析|A-Level物理实验题目其实可以很简单！

小伙伴们肯定知道2015年是A-Level改革之年，很多考试局增加了物理实验的题目。同学们普遍反映，写物理实验题十分的痛苦，有没有什么办法让实验题更easy一些呢?那么今天我CA想同学之所想，急同学之所急，解同学之所难，讲解一下物理实验题的解题步骤。

 

先看一下题目咯：

 

 

CA的忠实粉丝一定知道之前我CA讲解了物理描述题如何解答。

Step 1 ——审题  第一步的目的就是要求同学们识别出本题是什么类别。通常A-level考试常见的题目有：State，Explain和Describe等等。比如本题(a)问就是State。

 

Step 2——知识点  题目已经给出：Hooke’s law。对于定义题如何解答，CA在这里就不重复说明了。我们回想一下Hooke’s law的定义公式F=-kx就可以很快写出(a)的答案：the force (needed to stretch a spring is directly) is proportional to the extension (of the spring from its natural length) or equation with all terms defined (1) up to the limit of proportionally (1)

 

今天重点讲一下(b)问，实验题的解题步骤。同样经过Step 1和Step 2的解析，以及(a)问的提示，我们得知，这是一道关于Hooke’s law的实验。那么进入Step 3，如何列出实验题的outline呢？

 

 

这里，我CA总结出所有实验题的structure都包含了这四点：

 

1. Labelled diagram

2. List of measurements

3. Use of measurements/explain

4. Uncertainty

 

 

通过本题，我们讲解一下这四点怎么应用。首先说第一点画图，是不是和计算题的第一步很像啊。对的，画图的目的：一方面为了让同学们再次深入理解题目要求所设立的。但是很多情况下，例如本题，题目中给了出图形，我们只需要做的就是照本宣科的复制到答题纸上就好了。其实更重要的一方面，也可以让改卷子的考官老师，准确的获悉考生的答案思路。是不是一举两得。

 

第二点 列出测量工具。和真正的实验步骤一样，首先我们需要准备好实验的器材。例如本题，我们需要(use a metre rule to) measure the length of the spring (1)。以及题目中给出了standard mass，我们就用它，repeat for different (standard) masses。use a set square or other suitable method to measure the position of the lower end of the spring against the (vertical) mm rule or method to reduce parallax。

 

第三点，有了实验器材，已经测量出实验的物理量。如何使用这些物理数据，是我们这步所需要讨论的主要内容。有时候我们会把实验数据列出一个表格，但是单单列出表格，并不能做到数据分析。其实物理学同样需要利用数学工具来总结出最后的物理理论。常见的数学工具例如画图，通过plot graph of mass against length (or extension)或者公式，the extension of the spring = length – unstretched length

第四点，尽管我们经过了精密的实验，但是仍然会有这样或那样的误差存在。所以在考试中，对误差的分析，也是最大的考察内容之一。本题中，其实通过了b(ii)这一问，强调了分析uncertainty的重要性。第二问的答案是use a (G) clamp (or suitable heavy weight) to fix/clamp the base of the stand to the table (1)

clamp (or weight) provides an anticlockwise moment (about the edge of the stand greater than the moment of the object on the spring)/ counterbalances (the load) (1)

 

虽然这道题只让写一个modification，同学们可以再多想几个作为练习。

本次物理题目，我CA一边讲outline一边把答案给出。但是在各位同学的实际考试中，一定不要忘记Step 4，用英语把我们列好的outline表达出来。并且注意用词的学术性和准确性。只有这样才能符合题目要求The quality of your written communication will be assessed in this question拿到最高分10分。