尹明德

(秦安縣一中 甘肅 天水 741600)

2018年高考已經(jīng)落幕，仔細(xì)琢磨Ⅱ卷物理選擇題，其重點(diǎn)考查6個(gè)方面：規(guī)律運(yùn)用和邏輯判斷、生活事例及物理解釋、新背景蘊(yùn)含的基礎(chǔ)知識(shí)、物理過程和數(shù)形比較、綜合分析及數(shù)學(xué)運(yùn)算能力.試題有利于以物理觀念、物理思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度為核心素養(yǎng)的課程改革，有利于物理教師順學(xué)科特點(diǎn)之勢而為.現(xiàn)把幾個(gè)題的解析過程及折射出的問題撰寫成文，旨在啟迪物理教與學(xué).

1 規(guī)律先行 邏輯隨后

物理定律、定理、定則是物理概念聯(lián)系的橋梁，是物理現(xiàn)象的本質(zhì)反映，是物理教學(xué)的核心內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生用物理觀念去分析解決問題的依托，高考題能直接或間接考查它，必在情理之中.

【例1】(2018年高考全國Ⅱ卷理綜第14題)如圖1所示，某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度.木箱獲得的動(dòng)能一定( )

A.小于拉力所做的功

B.等于拉力所做的功

C.等于克服摩擦力所做的功

D.大于克服摩擦力所做的功

圖1 例1題圖

解析：分析受力、畫出受力圖和過程圖如圖2所示，觀察選項(xiàng)并結(jié)合題干“動(dòng)能”一詞，易想到用“動(dòng)能定理”來列式.因拉力F做正功、動(dòng)摩擦力f做負(fù)功(物體克服動(dòng)摩擦力做功)、重力G和支持力N不做功，即WF-Wf=Ek-0，易知Ek

圖2 例1題受力分析圖

因N+Fsinθ=mg，顯然當(dāng)Fsinθ=mg時(shí)，N=0，Wf=μN(yùn)x=0；這時(shí)選項(xiàng)B,D也正確.可見，Ek和WF的大小關(guān)系存在Ek>WF,Ek

2 生活事例 物理解釋

物理現(xiàn)象存在于我們的身邊，用物理知識(shí)去分析生活現(xiàn)象，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生從生活中提取物理問題的能力，使學(xué)生在質(zhì)疑中活學(xué)活用物理知識(shí).

【例2】(2018年高考全國Ⅱ卷理綜第15題)高空墜物極易對行人造成傷害.若一個(gè)50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的碰撞時(shí)間約為2 ms，則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為( )

A.10 N B.102N

C.103N D.104N

解析：本題以新聞報(bào)道中的現(xiàn)實(shí)安全問題為題材，要求以雞蛋為研究對象，首先要會(huì)抽象物理模型：

(1)把雞蛋視為質(zhì)點(diǎn)(其最大線度遠(yuǎn)小于下落距離)，忽略空氣阻力;

(3)與地面碰撞的2 ms內(nèi)，速度由v減小為零(破碎).

其次要有一定的生活常識(shí)：

(1)雞蛋從手里掉到地上都會(huì)破碎，何況高空！

(2)居民樓每層樓高(2.60～3.40 m),考慮估算方便取3.20 m;

(3)第1層樓高度是指“1樓地平～2樓地平”間的距離，則25層樓的總高度為h=25×3.20 m=80.00 m;

(4)取重力加速度為g=10 m/s2，求出v=40 m/s;

(5)雞蛋與地面作用過程中,受重力mg，地面的彈力N，因涉及力、時(shí)間及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，故選用“動(dòng)量定理”來解題，取向下方向?yàn)檎较?，?/p>

(mg-N)Δt=0-mv

得

0.5+103≈103N

選項(xiàng)C正確.

可見雞蛋與地面作用過程中，竟然產(chǎn)生100 kg的力！自身重力可忽略不計(jì).請思考：如果雞蛋與地面的作用時(shí)間為0.2 s呢?

3 背景新穎 旨在基礎(chǔ)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和我國科學(xué)家的發(fā)奮圖強(qiáng)，使“千里眼、順風(fēng)耳”的幻想成為現(xiàn)實(shí)，物理教學(xué)中適時(shí)插入我國現(xiàn)代科學(xué)成就和科學(xué)家的故事，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和民族自豪感大有裨益.

【例3】(2018年高考全國Ⅱ卷理綜第16題)2018年2月，我國500 m口徑射電望遠(yuǎn)鏡(天眼)發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J0318+0253”，其自轉(zhuǎn)周期T=5.19 ms.假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬有引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2.以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為( )

A.5×109kg/m3B.5×1012kg/m3

C.5×1015kg/m3D.5×1018kg/m3

得

代入密度公式有

選項(xiàng)C正確.

4 注重過程 數(shù)形比較

物理過程是物理問題按照分析需要的簡化過程，常要隨著“時(shí)空的先后順序”在思維上進(jìn)行抽象、分析和綜合，在數(shù)和形上進(jìn)行綜合比較，這對培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、仔細(xì)、認(rèn)真、鉆研的科學(xué)態(tài)度和學(xué)科內(nèi)綜合素養(yǎng)是必不可少的.

圖3 例4題圖

解析：在圖3中，把線框標(biāo)記為abcd，取圖4中a0b0c0d0為t=0位置，則向左勻速運(yùn)動(dòng)至a1b1c1d1位置的時(shí)刻為

圖4 金屬框勻速運(yùn)動(dòng)位置示意圖

圖5 運(yùn)動(dòng)過程中線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢

5 物理分析 代數(shù)運(yùn)算

用物理概念、物理規(guī)律、物理方法審視物理問題后，常要把物理問題化簡為數(shù)學(xué)問題，用解方程組、二次函數(shù)、不等式、數(shù)列、導(dǎo)數(shù)等數(shù)學(xué)方法使問題迎刃而解.

圖6 例5題圖

解析：由直線電流的右手安培定則知，L1在a，b兩點(diǎn)產(chǎn)生“×”的B1；L2在a點(diǎn)產(chǎn)生“×”的B2，在b點(diǎn)產(chǎn)生“·”的B2；設(shè)垂直紙面向外的“·”為正，根據(jù)同一直線的矢量運(yùn)算法則

對a點(diǎn)有

對b點(diǎn)有

聯(lián)立解方程組得

可見，選項(xiàng)A,C正確.

6 推導(dǎo)論證 融會(huì)貫通

在學(xué)習(xí)物理時(shí)，首先要明白概念本身的意義，其次要弄清概念之間的聯(lián)系規(guī)律，這種規(guī)律要么根據(jù)實(shí)驗(yàn)來探究，要么根據(jù)理論推導(dǎo)來尋求.只知道利用現(xiàn)成結(jié)論，或代入某個(gè)公式的“死學(xué)”，或所有類型試題都要講到的“死教”，則創(chuàng)新能力將成為空談.

【例6】(2018年高考全國Ⅱ卷理綜第21題)如圖7所示，同一平面內(nèi)的a,b,c,d4點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場中，電場方向與此平面平行，M為a,c連線的中點(diǎn)，N為b,d連線的中點(diǎn).一電荷量為q(q>0)的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，其電勢能減小W1；若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，其電勢能減小W2.下列說法正確的是( )

A.此勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向一定與a,b兩點(diǎn)連線平行

D.若W1=W2，則a,M兩點(diǎn)之間的電勢差一定等于b,N兩點(diǎn)之間的電勢差

圖7 例6題圖

解析：如圖8所示，在勻強(qiáng)電場中，a,b,c,d4點(diǎn)構(gòu)成矩形，若l1是長度，l2是寬度，則電勢差Uad=Ubc=El1cosθ,Uab=Udc=El2sinθ，即平行等長處電勢差才相等；

若e點(diǎn)是ad邊的中點(diǎn)，則Uae=Ued或φa-φe=φe-φd

圖8 例6題分析圖

電場線與等勢線垂直，且指向電勢降落的方向；由Wab=qUab知正電荷從高電勢運(yùn)動(dòng)至低電勢，電場力做正功，電勢能減小.根據(jù)這些基礎(chǔ)知識(shí)，顯然有a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)，滿足

即M點(diǎn)電勢一定高于N點(diǎn)電勢.

本題選項(xiàng)A因無法確定等勢線而不能確定場強(qiáng)方向，選項(xiàng)C也因無法確定c,d兩點(diǎn)沿場強(qiáng)方向的距離而不能確定.對選項(xiàng)B由

WMN=q(φM-φN)=

知是正確的.對選項(xiàng)D，若W1=W2，則

φa-φb=φc-φd

移項(xiàng)得

φa-φc=φb-φd

即

Uac=Ubd

因

故

UaM=UbN

選項(xiàng)D正確.

綜合上述試題的特征分析及求解可見，在物理課堂教學(xué)中，不僅要重視物理概念和規(guī)律的建立過程，還要重視用物理觀念去抽象或解釋生產(chǎn)、生活和科技中的物理問題.“習(xí)題”教學(xué)絕非為了培養(yǎng)解題高手，而是服務(wù)于理解核心知識(shí),掌握解決問題的思維方式和方法.做實(shí)驗(yàn)(或作實(shí)驗(yàn)題)是為了讓學(xué)生正確使用器材、弄清實(shí)驗(yàn)原理、培養(yǎng)動(dòng)手、質(zhì)疑、分析和探究能力.

面對選拔性高考，要摒棄“題?！毖菥殻鹬貙W(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生的心理認(rèn)知規(guī)律，要讓物理課堂放出重基礎(chǔ)、重過程、重實(shí)驗(yàn)、重思維、重弄通、重反思的光芒，要讓“典型例題”“生活中的物理”“高科技中的物理”產(chǎn)生培養(yǎng)學(xué)科探究能力的效益.