鐘小軍

（長沙市雅禮洋湖實(shí)驗(yàn)中學(xué),湖南 長沙 410208）

2021年高考已經(jīng)勝利結(jié)束，湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（高考）物理試題受到了各方面的特別關(guān)注，它帶給了我們不小的沖擊。這套試題的命制堅(jiān)持了立德樹人的根本任務(wù)，注重了綜合素質(zhì)的考查，為服務(wù)高校選拔優(yōu)秀人才作出有益的嘗試。對我省今后的高中物理教學(xué)有著巨大的引導(dǎo)作用，它必定會(huì)對我省高中物理教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，我們應(yīng)該努力探索發(fā)展素質(zhì)教育的方法和策略，努力將課堂教學(xué)從應(yīng)試型向素質(zhì)型轉(zhuǎn)變，積極投身高中物理育人方式的改革。

為了進(jìn)一步挖掘2021年湖南省高考物理試題的價(jià)值，更有利于我們今后的教學(xué)，我就湖南省高考物理試題第6題談?wù)勎业目捶ā?/p>

第6題原題：如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2，輸入端C、D 接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2 的阻值始終與定值電阻R0 的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器R 的滑片從a 端滑動(dòng)到b 端的過程中，兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（ ）

A.L1 先變暗后變亮，L2 一直變亮

B.L1 先變亮后變暗，L2 一直變亮

C.L1 先變暗后變亮，L2 先變亮后變暗

D.L1 先變亮后變暗，L2 先變亮后變暗

[答案]A

一、解析

（一）關(guān)于副線圈的總電阻如何變化

方法1.定性分析法

則滑動(dòng)變阻器R 的滑片從a 端滑到b 端過程中，副線圈的總電阻先增大后減小，

方法2.特殊值法

令R0=10Ω，R=20Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R 的滑片P 在a 端或者b 端時(shí)，副線圈的總電阻為

方法3.極值法

令滑動(dòng)變阻器的阻值無限大，定值電阻 0R的阻值較小，而并聯(lián)電阻的阻值略小于其中較小的一個(gè)電阻，所以容易看出副線圈的總電阻R2 先增大后減小。

方法4.對稱法

因?yàn)長2 的阻值始終與定值電阻 0R的阻值相同，可以把R0 和L2 當(dāng)成相同的定值電阻 0R的。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭從a 端向中間滑動(dòng)時(shí)，即在甲圖中觸頭從左向中間滑，從紙的后面向外看，如圖乙所示，即相當(dāng)于觸頭從右向中間滑。由于L2 的阻值始終與定值電阻 0R的阻值相同，就像圖丙，從外向里看a 端在左端，從里向外看，a 端在右端?？梢岳斫鉃榧讏D中觸頭從a 端向中間滑動(dòng)時(shí)與觸頭從b 端向中間滑動(dòng)時(shí)，并聯(lián)總電阻的變化是相同的。即滑動(dòng)變阻器R 的滑片從a 端滑到b 端過程中，副線圈的總電阻先增大后減小。

（二）關(guān)于原線圈中的電流和副線圈的電壓

方法1.等效電阻法

I1先減小后增大，I2先減小后增大，則L1先變暗后變亮，根據(jù)

由于 1I先減小后增大，則副線圈的電壓 2U先增大后減小，

方法2.特殊值法

我們可以令理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2=1:1，則U2=U1，就相當(dāng)于沒有變壓器一樣的。由閉合電路的歐姆定律有I 先減小后增大，則 1L先變暗后變亮，根據(jù) 0IRUU?=并 ，則并聯(lián)電阻的電壓U2先增大后減小。

（三）關(guān)于通過L2 的電流IL2 如何變化

方法1.支路電流分析法

綜上所述，本題選A。

二、評價(jià)

此題綜合性較強(qiáng)，是一道偏難的創(chuàng)新題。變壓器是往年考查較多的題型，但是往往是考查電壓關(guān)系、電流關(guān)系、功率問題等。而本題通過把變壓器的負(fù)載設(shè)計(jì)為一個(gè)并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)變化的負(fù)載。同時(shí)變壓器的原線圈中又含有用電器，使問題復(fù)雜程度增加，綜合性加強(qiáng)。它考查到了電學(xué)中的串并聯(lián)關(guān)系，也考到了閉合電路的歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析模型，變壓器等效電阻關(guān)系模型，變壓器原線圈中含用電器的模型分析等。可以說是多個(gè)物理模型的綜合性考查的題目。能夠很好地考查學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)是否牢固，模型構(gòu)建、組合、遷移能力。最關(guān)鍵的是本題解題方法多，關(guān)于副線圈的總電阻如何變化、原線圈中的電流和副線圈的電壓如何變化、通過L2 的電流IL2如何變化等三個(gè)方面都有多種解題方法。對學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法、基本模型是否掌握有較好的考查。

通過調(diào)查，也有部分學(xué)生并沒有把原理思考清楚，但是考慮到這是一個(gè)單選題，就猜到了正確選項(xiàng)。因?yàn)閷W(xué)生其實(shí)容易判斷副線圈的總電阻R2先變大后變小，I1 先變小后變大。而選項(xiàng)C 又很容易排除。如果把C 選項(xiàng)改為“ L1 先變暗后變亮，L2 先變暗后變亮”將會(huì)有更大迷惑性?；蛘吒臑槎噙x題也將加大選擇難度。容易出錯(cuò)點(diǎn)在于滑動(dòng)變阻器的觸頭從a 向b滑動(dòng)的過程中怎么分析R0 和L2 中的電流？需要有一個(gè)轉(zhuǎn)換思路的問題，如果L2 這條支路分析不好，就從和它并聯(lián)的R0 支路分析，從它和總電流的關(guān)系得出L2 這條支路中電流的變化，或者利用對稱思維來分析，但是都是比較難的。對于單選題的最后一個(gè)壓軸題，我認(rèn)為這個(gè)題出得很好，能夠很好地考查學(xué)生的能力，有很好的區(qū)分度。

三、啟示

本題為我們指引了新高考的改革方向，我們教學(xué)中應(yīng)該加強(qiáng)基礎(chǔ)性、情境性教學(xué)，在情境教學(xué)中培養(yǎng)模型構(gòu)建能力、知識(shí)遷移、綜合分析能力。要讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用定性分析、定量分析、對稱思想等方法解題，能夠使用特殊值法對模型進(jìn)行簡化的能力也很重要。教學(xué)中要加強(qiáng)對物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，比如此題中的考查到了物理能量觀念、模型構(gòu)建和科學(xué)推理等科學(xué)思維，也提示我們平時(shí)要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究的核心素養(yǎng)。要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度等等。

在今后的教學(xué)中，我們要注重以下幾個(gè)方面：

（一）注重對教材的把握

特別是我們現(xiàn)在從2020年9 月開始使用了新教材。雖然我們今年和明年高考的學(xué)生是使用老教材進(jìn)行新高考，但是我們不僅是建議學(xué)生要看教材回歸教材，我們老師，包括高三老師更應(yīng)該研究新教材，看新教材與老教材有什么不同的地方，特別是一些新實(shí)驗(yàn)方案等，同時(shí)也能更好地把握重點(diǎn)。我們更應(yīng)該注重新教材中的課后習(xí)題，現(xiàn)在的新教材課后習(xí)題中已經(jīng)沒有了選擇題，加入了章末練習(xí)。題目非常注重實(shí)際情境，有些數(shù)據(jù)也不是我們平時(shí)設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)，結(jié)果很好算。有些答案是非整數(shù)答案，而不是為了好算，而去編造一些數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)非常符合解決實(shí)際問題的要求，體現(xiàn)了教材編寫的嚴(yán)謹(jǐn)性。對學(xué)生的計(jì)算能力的培養(yǎng)也起到了一定的作用。

（二）注重對模型構(gòu)建能力的培養(yǎng)

我們教學(xué)中要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)際的物理情境構(gòu)建物理模型的能力，推導(dǎo)出一些二級結(jié)論，如本題中的等效電阻。我們教學(xué)中可以適當(dāng)?shù)丶尤胍恍┱鎸?shí)的情境，沒有具體的數(shù)據(jù)，沒有原理圖，讓學(xué)生自己去查找或者設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，然后提出問題、解決問題，就像一些研究性學(xué)習(xí)的小課題。我們也可以在習(xí)題教學(xué)中嘗試把選擇題的選項(xiàng)刪除，改為開放性探究問題，可以問學(xué)生通過這些已知條件可以求出什么物理量，或者可以找到什么關(guān)系等等。

（三）在平常教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)

把學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)在平常教學(xué)中落實(shí)和體現(xiàn)，這需要我們積極思考。我們必須加強(qiáng)集體備課，發(fā)揮備課組集體的力量，同時(shí)也要不斷地學(xué)習(xí)，我們老師特別是班主任老師比較忙，就往往忽視學(xué)習(xí)，沒有閱讀新雜志、查找新情境的模擬題。但是當(dāng)我們備課組分任務(wù)集體戰(zhàn)斗時(shí)，老師就有了動(dòng)力。比如我們可以這樣做：備課組實(shí)行集體三次備課方案?？梢园褌湔n任務(wù)分給不同老師，先由一位老師獨(dú)立查找資料備出一案，再集體討論提出修改意見，備出二案；再次集體討論，備出終案。這也是我們湖南省積極推行在線集體備課大賽的初衷。對于物理概念的教學(xué)，要回歸物理概念的形成過程；對于物理規(guī)律課的教學(xué)，要注重規(guī)律的是怎么總結(jié)出來的，要讓學(xué)生參與，學(xué)生總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S；對于例題和練習(xí)題，我們要精心設(shè)計(jì)試題，注重聯(lián)系生活實(shí)際，關(guān)注科技前沿知識(shí)，關(guān)注意識(shí)形態(tài)，加強(qiáng)新問題的解決能力，培養(yǎng)學(xué)生模型構(gòu)建能力。同時(shí)也要實(shí)行作業(yè)的分層布置，可以設(shè)計(jì)一些彈性作業(yè)，讓學(xué)有余力的學(xué)生可以選擇去做?？傊?，我相信發(fā)揮集體力量去思考，方法總比問題多。