遼寧

(作者單位：遼寧省大連市陽光高中)

回歸教材，夯實(shí)基礎(chǔ)，用好真題，決勝高考

2019年高考物理命題以“一核四層四翼”的高考評價(jià)體系為依據(jù)，遵循《考試大綱》要求，關(guān)注學(xué)科主干知識，突出基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性，加強(qiáng)對學(xué)生分析綜合、邏輯推理、模型建構(gòu)和實(shí)驗(yàn)操作等相關(guān)能力的考查。現(xiàn)以2019年全國卷Ⅱ高考理綜第34題為例，進(jìn)行分析。

一、試題考查內(nèi)容及方向

1.試題結(jié)構(gòu)

第(1)題結(jié)合單擺運(yùn)動模型，考查簡諧運(yùn)動圖象知識。屬于簡單題。第(2)題考查“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)，突出考查實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理，屬于中等題。

2.考點(diǎn)及能力要求

《考試大綱》知識要求：在2018年《考試大綱》進(jìn)行微調(diào)處理后，簡諧運(yùn)動的公式和圖象由Ⅰ級要求變?yōu)棰蚣壱螅?019年首次將圖象問題與單擺相結(jié)合考查，是命題的一次突破。而第(2)題也改變傳統(tǒng)題型，由原來的幾何光學(xué)變?yōu)椴▌庸鈱W(xué)并結(jié)合實(shí)驗(yàn)形式進(jìn)行考查，整體變化較大，部分學(xué)生可能不適應(yīng)，這也對教學(xué)提出更高的要求。

《考試大綱》能力要求：2019年全國卷Ⅱ選修真題3-4突出建模能力、實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)分析處理能力。教師要準(zhǔn)確把握教材和《考試大綱》的要求，在一輪復(fù)習(xí)中，細(xì)化知識點(diǎn)的講解及知識體系的形成。

二、試題評析及變式練習(xí)

( )

A

B

C

D

【答案】A

【評價(jià)】本題結(jié)合生活實(shí)際，學(xué)生在解答此題時(shí)，容易想到從能量守恒角度出發(fā)解決問題。在振幅關(guān)系問題的處理上也可以用相似三角形法處理，更為簡單。命題立意將圖象與簡諧運(yùn)動聯(lián)系在一起進(jìn)行考查，體現(xiàn)對《考試大綱》變化部分的關(guān)注。同時(shí)單擺作為簡諧運(yùn)動的模型，其條件是小角擺動，題目中擺角約為2°也是關(guān)鍵，不難理解。

【變式】(多選)如圖所示，長為L的輕繩一端系于O點(diǎn)，另一端系一小球，在O點(diǎn)正下方P點(diǎn)有一釘子。現(xiàn)將小球拉至A點(diǎn)由靜止釋放，小球擺至最低點(diǎn)B后繼續(xù)向右擺至最高點(diǎn)C。整個(gè)過程中，小球擺角始終小于5°。下列說法正確的是

( )

A.小球在C點(diǎn)時(shí)回復(fù)力最大

B.小球在B點(diǎn)時(shí)合力為零

C.小球從A點(diǎn)擺至B點(diǎn)時(shí)合力突然變大

D.小球從A點(diǎn)擺至B點(diǎn)的時(shí)間等于從B點(diǎn)擺至C點(diǎn)的時(shí)間

E.若將釘子的位置上移，則小球從A點(diǎn)擺至C點(diǎn)的時(shí)間變長

【答案】ACE

【說明】本題主要從單擺模型的運(yùn)動特征和受力特征兩個(gè)角度加深對知識的理解和運(yùn)用。變式中的選項(xiàng)增加了對單擺模型的受力分析考查，區(qū)別回復(fù)力與合力的關(guān)系，同時(shí)還考查單擺周期公式的理解與計(jì)算，是對上述真題考點(diǎn)的補(bǔ)充。此題還可以從圓周運(yùn)動與單擺模型比較的角度對運(yùn)動和受力特征進(jìn)行深入考查，是對真題考點(diǎn)的有效補(bǔ)充。

【原題】34.(2)(10分)某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}：

(ⅰ)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可________；

A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動

C.將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動

D.使用間距更小的雙縫

(ⅱ)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長λ=________；

(ⅲ)某次測量時(shí)，選用的雙縫的間距為0.300 mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20 m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56 mm。則所測單色光的波長為________nm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

【評價(jià)】本題插圖及問題設(shè)計(jì)來源選修3-4教材第57頁圖13.4-2雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)裝置及第59頁問題與練習(xí)3，內(nèi)容針對性強(qiáng)，重視實(shí)驗(yàn)基本原理方法的考查。試題設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)作為切入點(diǎn)，更能突出物理學(xué)科關(guān)注學(xué)生動手操作能力的體現(xiàn)，對教師教學(xué)活動設(shè)計(jì)提出更高的要求。此外，本題對實(shí)驗(yàn)的考查承接了2017年高考理綜全國卷Ⅱ第34題和2015年高考理綜全國卷Ⅰ第34題兩道真題，可以說變化有章可循，也說明關(guān)注真題、用好真題具有的重要指導(dǎo)意義。

【變式1】(5分)某探究小組用波長λ=550 nm(1 nm=10-9m)的綠色激光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。如圖所示，雙縫S1、S2的寬度可以忽略，雙縫間的距離d=0.36 mm，S1、S2連線的中垂線與屏的交點(diǎn)為P，雙縫到屏的距離OP=l=800 mm，則P點(diǎn)上方第5條亮條紋中央P′點(diǎn)到P點(diǎn)的距離x=________mm；若探究小組只調(diào)節(jié)雙縫的間距d，發(fā)現(xiàn)原來的P′點(diǎn)處變成了P點(diǎn)上方第4條亮條紋的中央，則調(diào)節(jié)后雙縫的距離d=________mm。(結(jié)果均保留三位小數(shù))

【答案】6.111 0.288

【變式2】在“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上(如圖甲)，并選用雙縫間距d=0.20 mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離l=700 mm。然后，接通電源使光源正常工作。

甲

乙

丙

(1)下列說法錯(cuò)誤的是________。(填選項(xiàng)字母)

A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時(shí)，應(yīng)放上單縫和雙縫

B.測量某條干涉條紋位置時(shí)，應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊

(2)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖乙(a)所示，圖乙(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時(shí)圖乙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1=1.16 mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙(a)所示，此時(shí)圖丙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2=________mm。

(3)利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx=________mm；這種色光的波長λ=________nm(保留兩位有效數(shù)字)。

【答案】(1)BC

(2)15.02

(3)2.31 6.6×102

(2)主尺讀數(shù)為15 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為1×0.02 mm=0.02 mm，x2=(15+0.02) mm=15.02 mm。

【說明】此變式參考選修3-4教材57頁圖13.4-2雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)裝置和58頁圖13.4-4測量圖(改為游標(biāo)卡尺讀數(shù))。從實(shí)驗(yàn)儀器的使用和測量角度進(jìn)行考查。(1)問是從實(shí)驗(yàn)儀器使用原理角度考查，(2)問是對游標(biāo)卡尺使用規(guī)則的考查，(3)問仍是對數(shù)據(jù)處理及有效數(shù)字保留原則的考查。相比較真題，此變式更突出實(shí)驗(yàn)操作的重要性，引導(dǎo)教師在教學(xué)過程中注重實(shí)驗(yàn)操作，重視培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。物理學(xué)作為理論聯(lián)系實(shí)踐的學(xué)科，在命題過程中也應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作或演示實(shí)驗(yàn)操作方法的考查，避免理論與實(shí)踐脫離。

在數(shù)據(jù)處理過程中，建議增加對數(shù)據(jù)真實(shí)性和有效性判斷的思維過程考查。這樣可以讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)落到實(shí)處，對學(xué)科教學(xué)有重要的指導(dǎo)意義。只有通過親自使用，操作實(shí)驗(yàn)儀器才能對原理和方法有更深的體會。

三、教學(xué)啟示與小結(jié)

1.回歸教材、用好真題。對于教師而言，一輪復(fù)習(xí)過程中，一定要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到回歸教材的重要性，《考試大綱》和教材是命制試題的依據(jù)和來源。新授課要重視講好物理原理，做好知識遷移和拓展。利用好教材中的插圖、科學(xué)漫步、典型例題、習(xí)題等，這些是很好的教學(xué)資源。教師應(yīng)結(jié)合《考試大綱》深入挖掘教材，體會教材知識的呈現(xiàn)方式及語言表述，改編習(xí)題中應(yīng)多關(guān)注真題對于數(shù)據(jù)選擇和設(shè)計(jì)的依據(jù)，避免單純以考查計(jì)算為目的，忽略數(shù)據(jù)的真實(shí)性、科學(xué)性。指導(dǎo)學(xué)生答題時(shí)，關(guān)注重要的原理說明，公式書寫規(guī)范，數(shù)據(jù)表達(dá)方式的嚴(yán)謹(jǐn)性，避免只是將物理公式簡單地羅列在一起，教師應(yīng)通過典例的練習(xí)引導(dǎo)學(xué)生建立物理思維，從而很好地掌握處理同類問題的方法。

2.重視物理學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。在高中物理學(xué)科中，其核心素養(yǎng)主要有以下幾種：第一，物理觀念，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中教師要善于引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)觀、運(yùn)動觀、相互作用觀、能量觀等多角度認(rèn)識、理解和解決問題；第二，實(shí)驗(yàn)探究，物理學(xué)科作為一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是理論建立的重要支撐，教師在教學(xué)過程中要重視實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)操作過程中不妨“有意犯錯(cuò)”，引起學(xué)生重視，從發(fā)現(xiàn)問題、解決問題到發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題，不斷提升思維；第三，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，實(shí)驗(yàn)探究過程中應(yīng)該實(shí)事求是，數(shù)據(jù)分析要以實(shí)驗(yàn)操作為依據(jù)，尊重客觀實(shí)際，不盲目相信權(quán)威；第四，科學(xué)思維，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的過程中要養(yǎng)成探究意識，關(guān)注科學(xué)思想和方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理及邏輯推理和計(jì)算。能夠活用物理原理、關(guān)注思想方法，抓住科學(xué)探究本質(zhì)，也就可以真正提高物理科學(xué)素養(yǎng)。

3.重視實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)，選修部分的實(shí)驗(yàn)也不應(yīng)忽視。盡管在高考中，實(shí)驗(yàn)探究是以考題的形式出現(xiàn)，但沒有真正經(jīng)歷過實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)生，僅能憑借“紙上談兵”的經(jīng)驗(yàn)作答，往往成績也不盡如人意。教學(xué)過程中，教師應(yīng)盡量創(chuàng)造條件，在完成教材列舉的演示實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還可以根據(jù)高考真題中出現(xiàn)的問題情境讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，動手操作，感受實(shí)驗(yàn)過程帶來的樂趣，從而激發(fā)學(xué)生樂于探究的精神。這也是高中物理課標(biāo)本質(zhì)要求與核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。