考前解析|A-Level物理實驗題目其實可以很簡單！

小伙伴們肯定知道2015年是A-Level改革之年，很多考試局增加了物理實驗的題目。同學們普遍反映，寫物理實驗題十分的痛苦，有沒有什么辦法讓實驗題更easy一些呢?那么今天我CA想同學之所想，急同學之所急，解同學之所難，講解一下物理實驗題的解題步驟。

 

先看一下題目咯：

 

 

CA的忠實粉絲一定知道之前我CA講解了物理描述題如何解答。

Step 1 ——審題 ?第一步的目的就是要求同學們識別出本題是什么類別。通常A-level考試常見的題目有：State，Explain和Describe等等。比如本題(a)問就是State。

 

Step 2——知識點 ?題目已經給出：Hooke’s law。對于定義題如何解答，CA在這里就不重復說明了。我們回想一下Hooke’s law的定義公式F=-kx就可以很快寫出(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)

 

今天重點講一下(b)問，實驗題的解題步驟。同樣經過Step 1和Step 2的解析，以及(a)問的提示，我們得知，這是一道關于Hooke’s law的實驗。那么進入Step 3，如何列出實驗題的outline呢？

 

 

這里，我CA總結出所有實驗題的structure都包含了這四點：

 

1. Labelled diagram

2. List of measurements

3. Use of measurements/explain

4. Uncertainty

 

 

通過本題，我們講解一下這四點怎么應用。首先說第一點畫圖，是不是和計算題的第一步很像啊。對的，畫圖的目的：一方面為了讓同學們再次深入理解題目要求所設立的。但是很多情況下，例如本題，題目中給了出圖形，我們只需要做的就是照本宣科的復制到答題紙上就好了。其實更重要的一方面，也可以讓改卷子的考官老師，準確的獲悉考生的答案思路。是不是一舉兩得。

 

第二點 列出測量工具。和真正的實驗步驟一樣，首先我們需要準備好實驗的器材。例如本題，我們需要(use a metre rule to) measure the length of the spring (1)。以及題目中給出了standard mass，我們就用它，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。

 

第三點，有了實驗器材，已經測量出實驗的物理量。如何使用這些物理數據，是我們這步所需要討論的主要內容。有時候我們會把實驗數據列出一個表格，但是單單列出表格，并不能做到數據分析。其實物理學同樣需要利用數學工具來總結出最后的物理理論。常見的數學工具例如畫圖，通過plot graph of mass against length (or extension)或者公式，the extension of the spring = length – unstretched length

第四點，盡管我們經過了精密的實驗，但是仍然會有這樣或那樣的誤差存在。所以在考試中，對誤差的分析，也是最大的考察內容之一。本題中，其實通過了b(ii)這一問，強調了分析uncertainty的重要性。第二問的答案是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)

 

雖然這道題只讓寫一個modification，同學們可以再多想幾個作為練習。

本次物理題目，我CA一邊講outline一邊把答案給出。但是在各位同學的實際考試中，一定不要忘記Step 4，用英語把我們列好的outline表達出來。并且注意用詞的學術性和準確性。只有這樣才能符合題目要求The quality of your written communication will be assessed in this question拿到最高分10分。