陳金忠??

近年來(lái)高考物理強(qiáng)化了對(duì)理論聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題的考查，題目的原型往往來(lái)自某些實(shí)際問(wèn)題，提供的材料比較詳盡，不是簡(jiǎn)單地已知什么，求什么，它需要考生通過(guò)閱讀并從中抽象出物理內(nèi)容，等效成物理模型，進(jìn)行解釋、說(shuō)明、計(jì)算或討論.本文著重從聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題的題型分類和分析方法及教學(xué)應(yīng)采取的對(duì)策談?wù)劰P者一些經(jīng)驗(yàn)及體會(huì).

1實(shí)際問(wèn)題的二大類情況

物理學(xué)是一門(mén)研究物質(zhì)、能量和它們相互作用的學(xué)科，它既包含對(duì)物質(zhì)世界普遍而基本的規(guī)律探索，又對(duì)其它自然科學(xué)及科學(xué)技術(shù)乃至社會(huì)學(xué)科有強(qiáng)大的推動(dòng)作用.物理和科技、生產(chǎn)、生活實(shí)際聯(lián)系最為廣泛.聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題無(wú)非有兩大類情況，一類與高科技或科學(xué)猜想聯(lián)系，如神州號(hào)飛船，“嫦娥號(hào)”登月探測(cè)器，微波信號(hào)傳送通信衛(wèi)星問(wèn)題，太陽(yáng)主序星演化的壽命問(wèn)題，光導(dǎo)纖維.一類與生活實(shí)際聯(lián)系（如與體育和運(yùn)動(dòng)聯(lián)系，與交通運(yùn)輸聯(lián)系，聯(lián)系人體和人類日常生活等），如跳臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)員完成空中動(dòng)作的時(shí)間，家用臺(tái)燈電路，高速公路行車的安全距離，抗洪搶險(xiǎn)中渡河問(wèn)題，“冷光燈”問(wèn)題，2014年全國(guó)Ⅰ卷的運(yùn)動(dòng)員在彈性蹦床上的運(yùn)動(dòng)，2015年全國(guó)Ⅰ卷的乒乓球發(fā)射機(jī)等.高考中聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題基本為以上兩大類情況.

2聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題的思維方法

解決此類問(wèn)題不僅要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，熟練掌握基本定律，更要具備較強(qiáng)的概括、抽象、轉(zhuǎn)換（等效）的思想方法.聯(lián)系實(shí)際的題型基本為具體的研究對(duì)象，實(shí)際的條件、過(guò)程等.分析時(shí)要將所給的信息轉(zhuǎn)化為物理模型，是從具體轉(zhuǎn)化為抽象的思想方法，其中包括：

（1）研究對(duì)象的轉(zhuǎn)換：忽略一些次要因素，抓住問(wèn)題的主要因素，而抽象成如質(zhì)點(diǎn)、剛體、點(diǎn)電荷、理想氣體、導(dǎo)體棒、單擺等.

（2）過(guò)程的轉(zhuǎn)換：抽象為勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、類拋體運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧振動(dòng)、等溫過(guò)程、等容過(guò)程…….

（3）條件的轉(zhuǎn)換：挖掘信息中隱含的物理?xiàng)l件，如瞬間、光滑、輕彈簧、輕桿、細(xì)小……各表示什么條件？

重要的是考生要懂得轉(zhuǎn)換，考生的思維障礙在于不會(huì)將對(duì)象、過(guò)程、條件轉(zhuǎn)換.

例1圖1為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖，在北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下.飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變.由于地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為U1，右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為U2

A.若飛機(jī)從西往東飛，U1比U2高

B.若飛機(jī)從東往西飛，U2比U1高

C.若飛機(jī)從南往北飛，U1比U2高

D.若飛機(jī)從北往南飛，U2比U1高

分析思路

（1）可把機(jī)翼（研究對(duì)象）等效成導(dǎo)體棒；

（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程看作導(dǎo)體棒切割磁感線的物理過(guò)程；

（3）注意原題中北半球上空，地磁場(chǎng)豎直分量向下的條件，可畫(huà)俯視平面圖如圖2，概括為導(dǎo)體切割磁感線電勢(shì)高低判斷的物理問(wèn)題.

以上（a）（b）（c）（d）圖已消除了空間立體想象的難點(diǎn)，用右手定則判斷均得出左翼電勢(shì)U1比右翼電勢(shì)U2高，選出A、C正確選項(xiàng).例2圖3為一空間探測(cè)器的示意圖，P1、P2、P3、P4是四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行，P2、P4的連線與y軸平行，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí)，都能向探測(cè)器提供推力，但不會(huì)使探測(cè)器轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)，探測(cè)器以恒定的速率v0向正x方向平動(dòng)，要使探測(cè)器改為向正x偏負(fù)y60°的方向以原來(lái)的速率v0平動(dòng)，則可

A.先開(kāi)動(dòng)P1適當(dāng)時(shí)間，再開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間

B.先開(kāi)動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間，再開(kāi)動(dòng)P2適當(dāng)時(shí)間

C.開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間

D.先開(kāi)動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間，再開(kāi)動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間

分析思路

（1）可把探測(cè)器（研究對(duì)象）當(dāng)作物體系；

（2）噴氣過(guò)程等效成反沖運(yùn)動(dòng)的過(guò)程；

（3）注意探測(cè)器已有恒定速率v0向正x運(yùn)動(dòng)的條件，須使x軸的動(dòng)量減小12mv0，利用動(dòng)量守恒定律分析既可得出正確選項(xiàng)A的結(jié)果.

例32012年11月，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號(hào)”航空母艦上著艦成功.圖4（a）為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖.飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過(guò)阻攔索對(duì)飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止.某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，飛機(jī)在t=0.4 s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度-時(shí)間圖線如圖4（b）所示.假如無(wú)阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為1000 m.已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g.則

A.從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑行的距離約為無(wú)阻攔索時(shí)的1/10

B.在 0.4 s-2.5 s時(shí)間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時(shí)間變化

C.在滑行過(guò)程中，飛行員所承受的加速度大小會(huì)超過(guò)2.5 g

D.在 0.4 s-2.5 s時(shí)間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)做功的功率兒乎不變

分析思路

（1）可把艦載機(jī)（研究對(duì)象）等效成質(zhì)點(diǎn)；

（2）著艦0.4 s-2.5 s過(guò)程等效成勻變速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程；

（3）據(jù)題意，在0.4-2.5 s時(shí)間內(nèi)，飛機(jī)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)受到的合力為定值F，而阻攔索的張力 F=2Tcosθ，飛機(jī)滑行過(guò)程中，繩索和水平線的夾角θ減小，cosθ增大， 則拉力T減小，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；利用填補(bǔ)法可得，在0-3 s時(shí)間內(nèi)飛機(jī)的位移約為0-2.75 s內(nèi)三角形的面積大小，即x=vt/2=103 m，所以B選項(xiàng)正確；在0.4-2.5 s內(nèi)的加速度為a=ΔvΔt=27.5ms2=

2.75 g，所以C選項(xiàng)正確；據(jù)功率P=Fv可知，雖然飛機(jī)受到的拉力F是定值，但飛機(jī)的滑行速度在減小，所以阻攔系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)做功的功率在減小，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.

又像雙星問(wèn)題的分析（a）可把雙星當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)；（b）把雙星運(yùn)動(dòng)當(dāng)作繞某一圓心角速度相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程；（c）注意它們之間萬(wàn)有引力提供向心力忽略其它星體對(duì)它們的萬(wàn)有引力作用的次要條件便能迅速解題.

教師在對(duì)此類問(wèn)題分析上重要的是使學(xué)生在轉(zhuǎn)換（等效）的方法上狠下功夫，并養(yǎng)成善于分析和類比的好習(xí)慣，培養(yǎng)抽象、概括、轉(zhuǎn)換（等效）的能力.

科學(xué)方法是連接知識(shí)和能力的紐帶.“掌握一種科學(xué)方法勝過(guò)解答十個(gè)問(wèn)題.”對(duì)研究方法的學(xué)習(xí)和考查體現(xiàn)著一種新的教學(xué)理念，學(xué)生只有真正掌握了研究方法，才能有效解決實(shí)際問(wèn)題，真正提高自己的創(chuàng)新意識(shí)和能力.因此，學(xué)生還要懂得用物理事實(shí)去驗(yàn)證所得結(jié)果是從抽象轉(zhuǎn)化為具體的思想方法，它以大量的可靠的事實(shí)為基礎(chǔ)，以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為原形，通過(guò)合理的推理得出物理規(guī)律

例4一個(gè)標(biāo)有“220 V，60 W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到220 V，在此過(guò)程中，如果用圖線來(lái)表示電壓（U）和電流（I）的關(guān)系，圖5中給出的四個(gè)圖線中，肯定不符合實(shí)際的是（）

解本題的物理事實(shí)是鎢絲（金屬）的電阻率隨溫度升高而增大，故符合實(shí)際的伏安曲線是（B）.其它（A）（C）（D）曲線并不符合物理事實(shí)，應(yīng)選（B）.有的考生由于思維定勢(shì)，認(rèn)為如本中畫(huà)的是直線才符合實(shí)際的錯(cuò)誤結(jié)果.實(shí)際上用萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)“220 V、40 W”的電燈電阻約為90 Ω，而與正常發(fā)光時(shí)R=U2P=220240=1210 Ω相差不是一個(gè)小數(shù)目.考生重要還應(yīng)注意抽象還原成具體問(wèn)題的思想方法.教師教學(xué)中應(yīng)提醒學(xué)生物理中重要的事實(shí)，不能死板地套用書(shū)上一些公式、插圖等.像平直公路中剎車問(wèn)題，可等效成勻減速直線運(yùn)動(dòng)模型，若已知v0、a求t時(shí)間內(nèi)汽車運(yùn)動(dòng)的距離為多少時(shí)，應(yīng)注意物理事實(shí)是t停=v0a，若t>t停汽車已停止勻減速運(yùn)動(dòng)的事實(shí)而不能將已知的t代入運(yùn)算，而應(yīng)代t停進(jìn)行運(yùn)算，等等……

3當(dāng)前物理科教學(xué)現(xiàn)狀及今后應(yīng)采取的教學(xué)對(duì)策

從物理學(xué)科教學(xué)的角度來(lái)看，物理教學(xué)存在的主要問(wèn)題有：重理論，輕實(shí)踐；重結(jié)果，輕過(guò)程；多模仿練習(xí)少科學(xué)探究，這樣造成學(xué)習(xí)與科技、生產(chǎn)、生活實(shí)際相脫節(jié)，學(xué)生的創(chuàng)造力低下.為了適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展需要，全面推進(jìn)素質(zhì)教育，今后的物理教學(xué)應(yīng)注意更多地聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索抽象、概括、轉(zhuǎn)換（等效）的能力.實(shí)施后的新課程標(biāo)準(zhǔn)非常注意培養(yǎng)學(xué)生將學(xué)到的物理知識(shí)與科技、生活密切聯(lián)系的意識(shí)和探究的精神，這是課程中滲透科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)這一理念的體現(xiàn).

我體會(huì)到轉(zhuǎn)換的思想是一種重要的思維方法，許多學(xué)生對(duì)聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題分析時(shí)出現(xiàn)的思維障礙是表現(xiàn)在不善于進(jìn)行轉(zhuǎn)換，不懂得轉(zhuǎn)換的方法，所以今后物理教學(xué)中除加強(qiáng)科學(xué)探究外，還應(yīng)在實(shí)際問(wèn)題的抽象、概括、轉(zhuǎn)換（等效）的方法的引導(dǎo)上下功夫.歸結(jié)起來(lái)聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題中轉(zhuǎn)換思想的教學(xué)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）抓住問(wèn)題的主要因素，忽略次要因素，突出物理本質(zhì)；

（2）挖掘問(wèn)題中隱蔽的物理?xiàng)l件；

（3）靈活運(yùn)用知識(shí)，創(chuàng)設(shè)物理情景，構(gòu)建物理模型.只有這樣才能全面培養(yǎng)學(xué)生各種能力，應(yīng)對(duì)新高考的改革.