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        端正科學(xué)態(tài)度 承擔(dān)責(zé)任使命
        ——2020年高考關(guān)于“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”類考題賞析

        2021-11-24 09:02:30劉振和
        數(shù)理化解題研究 2021年31期
        關(guān)鍵詞:飛機(jī)物理科學(xué)

        劉振和

        (陜西省寶雞中學(xué) 721013)

        物理課程標(biāo)準(zhǔn)凝練了物理學(xué)科的核心素養(yǎng),即物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.其中關(guān)于“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”,課程標(biāo)準(zhǔn)的描述是“在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì),認(rèn)識(shí)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上,逐步形成的探究自然的內(nèi)在動(dòng)力,嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度,以及遵守道德規(guī)范、保護(hù)環(huán)境推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感”.高考,作為物理教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的組成部分,也體現(xiàn)出對(duì)核心素養(yǎng)的要求.本人通過賞析2020年高考全國卷理綜中物理部分試題,解讀高考對(duì)“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的考查,有以下幾點(diǎn)體會(huì).

        一、致敬前賢,明白物理知識(shí)來之不易

        例1 (2020年全國(Ⅱ)理科綜合14)管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接.焊機(jī)的原理如圖1所示,圓管通過一個(gè)接有高頻交流電源的線圈,線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流,電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接.焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為( ).

        A.庫侖 B.霍爾 C.洛倫茲 D.法拉第

        答案:D

        賞析高頻電焊機(jī)工作時(shí),用到的物理原理有高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)(電流磁效應(yīng)),磁場(chǎng)變化會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流(電磁感應(yīng)),電流通過導(dǎo)體發(fā)熱(電流熱效應(yīng)),涉及到的物理學(xué)家有奧斯特、法拉第、焦耳等,本題選項(xiàng)D正確.

        該題引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)史知識(shí),知道我們今天所掌握的物理學(xué)知識(shí)是人類幾千年來認(rèn)識(shí)世界的智慧結(jié)晶,是人類生存和發(fā)展及與自然界斗爭的經(jīng)驗(yàn)升華.特別要使學(xué)生理解,今天我們所學(xué)的物理知識(shí)是一代代物理學(xué)家薪火相傳帶來的,我們看到的物理學(xué)知識(shí)大廈是無數(shù)科學(xué)家集腋成裘、聚沙成塔建構(gòu)起來的.以此為依據(jù),啟發(fā)學(xué)生感恩前輩先賢,熱愛科學(xué),承擔(dān)起傳承和發(fā)展物理知識(shí)的歷史使命,培養(yǎng)學(xué)生把科學(xué)知識(shí)發(fā)揚(yáng)光大的責(zé)任擔(dān)當(dāng).

        二、認(rèn)識(shí)物理,知道物理知識(shí)可以造福人類

        例2(2020年全國(Ⅰ)理科綜合14).行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞,車內(nèi)的安全氣囊會(huì)被彈出并瞬間充滿氣體.若碰撞后汽車的速度在很短時(shí)間內(nèi)減小為零,關(guān)于安全氣囊在此過程中的作用,下列說法正確的是( ).

        A.增加了司機(jī)單位面積的受力大小

        B.減少了碰撞前后司機(jī)動(dòng)量的變化量

        C.將司機(jī)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動(dòng)能

        D.延長了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積

        解答本題考查動(dòng)量定理.在汽車劇烈碰撞過程中,司機(jī)動(dòng)量發(fā)生巨大改變,安全氣囊延長了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積,從而減小了司機(jī)受力,保護(hù)了司機(jī).本題答案選D.

        三、科技興國,物理知識(shí)可以助力中華騰飛

        例4(2020年全國(Ⅰ)理科綜合24)我國自主研制了運(yùn)-20重型運(yùn)輸機(jī).飛機(jī)獲得的升力大小F可用F=kv2描寫,k為系數(shù);v是飛機(jī)在平直跑道上的滑行速度,F(xiàn)與飛機(jī)所受重力相等時(shí)的v稱為飛機(jī)的起飛離地速度,已知飛機(jī)質(zhì)量為1.21×105kg時(shí),起飛離地速度為66 m/s;裝載貨物后質(zhì)量為1.69×105kg,裝載貨物前后起飛離地時(shí)的k值可視為不變.

        (1)求飛機(jī)裝載貨物后的起飛離地速度;

        (2)若該飛機(jī)裝載貨物后,從靜止開始勻加速滑行1521 m起飛離地,求飛機(jī)在滑行過程中加速度的大小和所用的時(shí)間.

        解答(1)設(shè)飛機(jī)裝載貨物前質(zhì)量為m1,起飛離地速度為v1;裝載貨物后質(zhì)量為m2,起飛離地速度為v2,重力加速度大小為g.飛機(jī)起飛離地應(yīng)滿足條件

        由①②式及題給條件得v2=78 m/s

        v2=at

        聯(lián)立③④⑤式及題給條件得a=2.0 m/s2

        t=39 s

        例5 (2020年全國(Ⅲ)理綜16)“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器于2019年1月在月球背面成功著陸,著陸前曾繞月球飛行,某段時(shí)間可認(rèn)為繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓周半徑為月球半徑的K倍.已知地球半徑R是月球半徑的P倍,地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的Q倍,地球表面重力加速度大小為g.則“嫦娥四號(hào)”繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為( ).

        答案:D

        賞析中華民族歷史悠久,文化燦爛,但是在近代科技發(fā)展相對(duì)滯后,使中華民族受盡欺凌,嫦娥奔月這樣的千年夢(mèng)想只能停留在神話傳說中.只有掌握了現(xiàn)代科學(xué)知識(shí),才使中華民族的騰飛插上翅膀.例4、例5兩題通過給學(xué)生展示我國科技發(fā)展,引導(dǎo)激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)知識(shí),為中華振興做出自己的努力.還要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,科學(xué)無國界,但是科學(xué)家有國籍.通過這些習(xí)題應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生明確,我們國家不論從上世紀(jì)的兩彈一星工程到現(xiàn)代的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、嫦娥探月工程,都是靠優(yōu)秀的中華兒女來實(shí)現(xiàn).這些考題也使學(xué)生知道,中華民族騰飛,科技發(fā)展,都將依靠現(xiàn)在的青年學(xué)子,而對(duì)青年學(xué)生來說,應(yīng)該既有科學(xué)上的國際視野,也要有事業(yè)上的家國情懷,應(yīng)該懂得,只有真正利用自己所學(xué)為祖國民族服務(wù)的人,才會(huì)受人尊重.

        四、物理學(xué)進(jìn)步,可以促進(jìn)人類可持續(xù)發(fā)展

        A.40 kg B.100 kg C.400kg D.1 000 kg

        答案:C

        賞析人類對(duì)大自然的開發(fā)利用過程中,無疑造成了一系列的負(fù)面影響,例如全球變暖、環(huán)境污染、能源危機(jī)、生態(tài)惡化及生物滅絕速度大大加快等.要解決這些問題,還得依靠包括物理在內(nèi)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展,比如更高效節(jié)能的新技術(shù),更清潔能源的開發(fā)等等.該題引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)核能利用的高效及利用的可行性,啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)和以后工作中,要關(guān)注環(huán)境問題,關(guān)注能源問題,努力開發(fā)核能、風(fēng)能、太陽能、海洋能等新能源,投身人類可持續(xù)發(fā)展的研究,共同保護(hù)地球母親.

        綜上所述,高考作為中學(xué)物理導(dǎo)向性考試,體現(xiàn)了科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的要求.這就要求教師在教學(xué)中要利用可能的教學(xué)手段、教學(xué)時(shí)機(jī)和教學(xué)素材落實(shí)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任這一核心素養(yǎng).通過教學(xué)引導(dǎo),使高中學(xué)生初步認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì),激發(fā)他們熱愛科學(xué)的熱情,鼓勵(lì)他們鉆研科學(xué),在實(shí)際生活中自覺運(yùn)用科學(xué)知識(shí),關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境等問題,主動(dòng)承擔(dān)起發(fā)展科學(xué)的歷史使命.

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