李鴻彬

(南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 江蘇 南京 210008)

在新一輪課程改革深入推進(jìn)的背景下，課程目標(biāo)與高考的考核目標(biāo)正在最大可能地趨于統(tǒng)一.物理課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生具備的多元能力體系及研究方法，有些是通過(guò)高考可以考查的，有些是不能考查的.在近幾年的高考試題中，出現(xiàn)了許多與以前面孔不一樣的“新類(lèi)考題”，旨在將高考的考核目標(biāo)與課程目標(biāo)實(shí)施最大程度地對(duì)接；這類(lèi)考題的大量涌現(xiàn)，對(duì)中學(xué)物理教學(xué)改革的深入推進(jìn)注入了動(dòng)力.這些考題注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活等方面的廣泛應(yīng)用，注重對(duì)應(yīng)用物理學(xué)研究方法的能力、發(fā)散性思維能力、物理的建模能力等發(fā)展性能力的考查.與以前相比，這些考題在問(wèn)題的生成、呈現(xiàn)、解決方法上出現(xiàn)了明顯的變化，這些變化，透射出新課程倡導(dǎo)的諸多理念，很好地推動(dòng)著中學(xué)物理的教學(xué)改革.

1 問(wèn)題的生成素材

任何典型物理問(wèn)題或典型物理模型都來(lái)源于具體問(wèn)題.近幾年的許多考題重視追溯問(wèn)題產(chǎn)生的背景材料，注重物理建模能力的考查，體現(xiàn)出新課程的諸多理念.

1.1 從史料中來(lái)

分析：本題來(lái)源于伽利略手稿，體現(xiàn)了物理學(xué)科發(fā)展的傳承性.本題答案為：2.04；1.5.

表1 伽利略手稿中的數(shù)據(jù)

1.2 從科技前沿來(lái)

A. 108m/s2B.1010m/s2

C.1012m/s2D.1014m/s2

分析：本題取材于最新科技發(fā)展成果，體現(xiàn)了學(xué)科的發(fā)展性.本題答案為C.

1.3 從生產(chǎn)、生活中來(lái)

【例題3】(2009年高考江蘇卷物理)圖1所示是

圖1

分析：本題取材于水立方游泳池的一張照片，來(lái)自于生產(chǎn)、生活實(shí)際，表現(xiàn)出物理學(xué)科與生產(chǎn)、生活的緊密聯(lián)系，體現(xiàn)了學(xué)科的生活性.本題答案為約2.1 m.

1.4 從社會(huì)熱點(diǎn)來(lái)

【例題4】(2009年高考山東卷物理)2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了“神舟”七號(hào)載人航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙.飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343 km處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343 km的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90 min.下列判斷正確的是

A.飛船變軌前后的機(jī)械能相等

B.飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C.飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度

D.飛船變軌前通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度

分析：“神七”發(fā)射是我國(guó)2008年的重大事件，本題取材于社會(huì)熱點(diǎn)事件，體現(xiàn)了學(xué)科的社會(huì)性.本題的答案為B、C.

2 問(wèn)題的呈現(xiàn)型式

許多問(wèn)題，它的提出、對(duì)它解決方法的評(píng)析、對(duì)它解決過(guò)程的評(píng)價(jià)等，有時(shí)比問(wèn)題的結(jié)果更加重要.近幾年的許多高考題，關(guān)注了上述方方面面的考查，體現(xiàn)出輕結(jié)果，重過(guò)程、重評(píng)價(jià)的理念.另外許多考題通過(guò)圖、表方式呈現(xiàn)條件，注重考查學(xué)生獲取信息的能力.

2.1 呈現(xiàn)條件借“圖表”

【例題5】(2007年高考上海卷物理)如圖2所示，

圖2

物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變)，最后停在C點(diǎn).每隔0.2 s通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，表2給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù).(重力加速度g=10 m/s2)求：

(1)斜面的傾角α；

(2)物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(3)t=0.6 s時(shí)的瞬時(shí)速度v.

表2

分析：本題是通過(guò)表格呈現(xiàn)出相關(guān)信息，讓學(xué)生從中提取問(wèn)題解決的有用信息，關(guān)注了對(duì)學(xué)生獲取信息能力的考查.本題答案為α=30°,μ=0.2，

v=2.3 m/s.

2.2 呈現(xiàn)設(shè)問(wèn)用“能否求”

【例題6】(2008年高考北京物理試卷)據(jù)媒體報(bào)道,嫦娥一號(hào)衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度為200 km,運(yùn)行周期為127 min.若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是

A.月球表面的重力加速度

B.月球?qū)πl(wèi)星的吸引力

C.衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速度

D.衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度

分析：本題提出的問(wèn)題是能否求出某一物理量，而不是該物理量的大小，這類(lèi)考題側(cè)重于考查學(xué)生推理過(guò)程的正確性，關(guān)注了對(duì)思維過(guò)程的考查.本題的答案為B.

2.3 呈現(xiàn)解答辨“對(duì)與錯(cuò)”

【例題7】(2008年高考上海物理卷)有兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一媒質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v=2.5 m/s.在t=0時(shí)，兩列波的波峰正好在x=2.5 m處重合，如圖3所示.

圖3

(1)求兩列波的周期Ta和Tb.

(2)求t=0時(shí)，兩列波的波峰重合處的所有位置.

(3)分析并判斷在t=0時(shí)是否存在兩列波的波谷重合處.

某同學(xué)的分析：既然兩列波的波峰存在重合處，那么波谷與波谷重合處也一定存在.只要找到這兩列波半波長(zhǎng)的最小公倍數(shù)，……即可得到波谷與波谷重合處的所有位置.

你認(rèn)為該同學(xué)的分析正確嗎？若正確，求出這些點(diǎn)的位置.若不正確，指出錯(cuò)誤處并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明理由.

分析：本題的第(3)設(shè)問(wèn)，提供了一種迷惑性很強(qiáng)的錯(cuò)誤的分析思路，讓學(xué)生去評(píng)析，其實(shí)這兩列波不存在波谷重合處.這類(lèi)考題較好地考查了學(xué)生對(duì)問(wèn)題分析方案的評(píng)判能力.

3 問(wèn)題的解決方法

近幾年來(lái)許多考題，改變了以往單純考查應(yīng)用公式、規(guī)律求解問(wèn)題結(jié)果的狀況，注重考查應(yīng)用多種研究方法解決問(wèn)題的能力，突出體現(xiàn)了問(wèn)題解決過(guò)程中重方法的理念.

3.1 類(lèi)比法

【例題8】(2009年高考北京理綜卷)類(lèi)比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)歸類(lèi)和比較，有助于掌握新知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率.在類(lèi)比過(guò)程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處.某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類(lèi)比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是

A.機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿(mǎn)足的關(guān)系，對(duì)電磁波也適用

B.機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

C.機(jī)械波的傳播依賴(lài)于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播

D.機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波

分析：本題直接考查了類(lèi)比方法，其正確答案為D.

3.2 排除法

【例題9】(2009年高考江蘇卷物理)若一氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中溫度保持不變，則在此過(guò)程中關(guān)于氣泡中的氣體，下列說(shuō)法正確的是

A.氣體分子間的作用力增大

B.氣體分子的平均速率增大

C.氣體分子的平均動(dòng)能減小

D.氣體組成的系統(tǒng)的熵增加

分析：由于氣泡上升過(guò)程中溫度保持不變，泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小，體積會(huì)變大，因此A、B、C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的，應(yīng)用排除法即得正確答案為D.

3.3 估算法

【例題10】(2007年高考北京理綜卷)圖4所示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿過(guò)蘋(píng)果瞬間的照片.該照片經(jīng)過(guò)放大后分析出，在曝光時(shí)間內(nèi)，子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)的距離約為子彈長(zhǎng)度的1%～2%.已知子彈飛行速度約為500 m/s，因此可估算出這幅照片的曝光時(shí)間最接近

圖4

A.10-3s B.10-6s C.10-9s D.10-12s

分析：本題的解決需要有一定的日常生活經(jīng)驗(yàn)，蘋(píng)果直徑一般在10 cm左右，由照片可知子彈長(zhǎng)度約為蘋(píng)果直徑的一半左右，由此可估算得正確答案為B.

3.4 特殊條件法

【例題11】(2008年高考北京理綜卷)有一些問(wèn)題你可能不會(huì)求解，但是你仍有可能對(duì)這些問(wèn)題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷.例如從解的物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢(shì)，解在一定特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較，從而判斷解的合理性或正確性.舉例如下.

如圖5所示.質(zhì)量為M、傾角為 的滑塊A放于水平地面上.把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上.忽略一切摩擦，有人求得B相對(duì)地面的加速度

式中g(shù)為重力加速度.

對(duì)于上述解，某同學(xué)首先分析了等號(hào)右側(cè)量的單位，沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題.他進(jìn)一步利用特殊條件對(duì)該解做了如下四項(xiàng)分析和判斷，所得結(jié)論都是“解可能是對(duì)的”.但是，其中有一項(xiàng)是錯(cuò)誤的.請(qǐng)你指出該項(xiàng).

圖5

A.當(dāng)θ=0°時(shí)，該解給出a=0，這符合常識(shí)，說(shuō)明該解可能是對(duì)的

B.當(dāng)θ=90°時(shí)，該解給出a=g,這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，說(shuō)明該解可能是對(duì)的

C.當(dāng)M?m時(shí)，該解給出a=gsinθ,這符合預(yù)期的結(jié)果，說(shuō)明該解可能是對(duì)的

分析：本題是將所得的解在特殊條件下推出結(jié)論，從而來(lái)判斷解的正確性.由于滑塊B的加速度不可能大于g,所以D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的，進(jìn)一步說(shuō)明題中求得的B相對(duì)地面的加速度的表達(dá)式是錯(cuò)誤的.

3.5 量綱判斷法

【例題12】(2009年高考北京理綜卷)圖6所示為一個(gè)內(nèi)、外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面電荷為σ.取環(huán)面中心O為原點(diǎn)，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸.設(shè)軸上任意點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離為x，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E.下面給出E的四個(gè)表達(dá)式(式中k為靜電力常量)，其中只有一個(gè)是合理的.你可能不會(huì)求解此處的場(chǎng)強(qiáng)E，但是你可以通過(guò)一定的物理分析，對(duì)下列表達(dá)式的合理性做出判斷.

圖6

根據(jù)你的判斷，E的合理表達(dá)式應(yīng)為

分析：通過(guò)對(duì)E的四個(gè)表達(dá)式的量綱分析可知，A、C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的.再應(yīng)用極限法分析可知，當(dāng)x→∞時(shí)，E→0，而D項(xiàng)中E→4πκσ，故D項(xiàng)錯(cuò)誤.因此用排除法可知正確答案為B.

近幾年全國(guó)各地的高考題呈現(xiàn)出在“穩(wěn)”中求“變”，“變”中求“新”的特點(diǎn).變化與出新的大量考題與新課程改革實(shí)現(xiàn)著“共振”，有效地指揮著中學(xué)物理的教學(xué)改革.