【摘要】高考作為我國教育評價的重要手段，其評價體系對于高中物理教學(xué)和考試具有重要指導(dǎo)意義．為適應(yīng)新高考的要求，高中物理情境類的試題越來越多，本文通過對情境類試題的解題過程的分析和總結(jié)，提出模型化解題的方法，旨在幫助學(xué)生更好地應(yīng)對高考物理情境題．

【關(guān)鍵詞】高中物理；情境題；解題技巧

高考評價體系提出了要通過創(chuàng)設(shè)有價值的物理問題情境，使學(xué)生運用所學(xué)的物理知識分析、解決實際問題，在這個過程中，能夠判斷學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的達成水平，從而起到選拔符合要求的人才的作用．

1 情境題模型化解題策略

1.1 理解題目情境

情境類試題中，大多數(shù)涉及了生活實際問題和社會熱點問題，在解題前，要認(rèn)真閱讀題目，理解題目所給的各種信息，明確題目所描述的物理情境和問題．

1.2 建立物理模型

根據(jù)題目所描述的情境，建立相應(yīng)的物理模型，如板塊模型、傳送帶模型和遠(yuǎn)距離輸電模型等．同時，要關(guān)注題目中的關(guān)鍵詞和限制條件，為后續(xù)解題打下基礎(chǔ)．

1.3 運用物理規(guī)律并模型化解題

根據(jù)所建立的物理模型，選擇相應(yīng)的物理規(guī)律進行解答．通過對物理情境和問題的總結(jié)，可以將一些常見的物理情境題進行模型化處理．例如，可以總結(jié)出一些常見的題型和解題方法，如彈簧問題、碰撞問題等，這些模型化的解題方法能夠幫助學(xué)生更快地找到解題思路，提高解題效率．

2 “定桿”模型和“動桿”模型處理生活中的平衡問題

例1 如圖1的吊車，其簡化結(jié)構(gòu)如圖2所示，桿AB固定于平臺上且不可轉(zhuǎn)動，其B端固定一光滑定滑輪；輕桿CD用鉸鏈連接于平臺，可繞C端自由轉(zhuǎn)動，其D端連接兩條輕繩，一條輕繩繞過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m的重物，另一輕繩纏繞于電動機轉(zhuǎn)軸O上，通過電動機的牽引控制重物的起落．某次吊車將重物吊起至一定高度后保持靜止，此時各段輕繩與桿之間的夾角如圖2所示，其中兩桿處于同一豎直面內(nèi)，OD繩沿豎直方向，γ = 37°，θ = 90°，重力加速度大小為g，試求AB桿和CD桿受到繩子的作用力大小.

解析 如圖3所示，兩個力T所作力的平行四邊形為菱形，根據(jù)平衡條件可得T=mg，根據(jù)幾何關(guān)系可得α+β=53°，對角線為F桿，則AB桿受到繩子的作用力大小為F桿=2Tcos53°2=2mgcos53°2

根據(jù)題意，D端連接兩條輕繩，兩條輕繩的力不一定大小相等，且CD桿用鉸鏈連接，為“動桿”，桿的作用力沿著桿的方向，水平方向，根據(jù)F′桿cos53°=Tcos37°=mgcos37°，解得F′桿=43mg.

點評 桿AB固定于平臺上且不可轉(zhuǎn)動，屬于“定桿”模型，平衡時，桿AB兩端受力不一定沿著桿的方向；桿CD用鉸鏈連接于平臺，可以轉(zhuǎn)動，屬于“動桿”模型，平衡時，桿CD兩端受力一定沿著桿的方向．本題將一個實際生活情境合理轉(zhuǎn)化為高中物理中學(xué)過的“定桿”模型和“動桿”模型，結(jié)合平衡條件進行求解．

3 用電磁感應(yīng)模型處理航母電磁彈射問題

例2 我國第三艘航母福建艦已正式下水，如圖4所示，福建艦配備了目前世界上最先進的電磁彈射系統(tǒng)．圖5是一種簡化的電磁彈射模型，直流電源的電動勢為E，電容器的電容為C，兩條相距L的固定光滑導(dǎo)軌，水平放置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中．現(xiàn)將一質(zhì)量為m，電阻為R的金屬滑塊垂直放置于導(dǎo)軌的滑槽內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與兩導(dǎo)軌接觸良好．先將開關(guān)K置于a讓電容器充電，充電結(jié)束后，再將K置于b，金屬滑塊會在電磁力的驅(qū)動下加速運動，達到最大速度后滑離軌道．不計導(dǎo)軌和電路其他部分的電阻，忽略空氣阻力，求金屬塊在軌道上運動的最大速度.

解析 金屬滑塊運動后，切割磁感線產(chǎn)生電動勢，當(dāng)電容器電壓與滑塊切割磁感線產(chǎn)生電動勢相等時，滑塊速度不再變化，做勻速直線運動，此時速度達到最大，設(shè)金屬滑塊加速運動到最大速度時兩端電壓為U，電容器放電過程中的電荷量變化為Δq，放電時間為Δt，流過金屬滑塊的平均電流為I，在金屬塊滑動過程中，由動量定理得BILΔt=mv，由電流的定義Δq=IΔt，由電容的定義C=ΔqΔU，電容器放電過程電荷量變化為Δq=CΔU，ΔU=E－U，所以BLC（E－U）=mv，金屬滑塊速度最大時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得U=BLv，聯(lián)立解得v=BLCECB2L2+m.

點評 本題將福建艦的電磁彈射系統(tǒng)這樣復(fù)雜的科技問題轉(zhuǎn)化為圖5所示的學(xué)生熟悉的電磁感應(yīng)模型，通過分析模型發(fā)現(xiàn)，電容器的充放電過程給艦載機提供初速度，降低了試題的難度．歷年高考物理試卷中頻頻出現(xiàn)真實情境類的試題，目的就是要讓考生學(xué)會運用所學(xué)的知識解決日常生活或工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題，把較復(fù)雜的實際情境轉(zhuǎn)化為熟悉的物理模型，提升了學(xué)生解決問題的能力和對物理學(xué)的濃厚興趣．

4 結(jié)語

本文通過對高考評價體系指導(dǎo)下高中物理情境題模型化解題策略的探討，提出了一套有效的解題方法．通過對解題過程的分析和總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)情境題具有一定的規(guī)律性和可操作性，通過建立物理模型、運用物理規(guī)律、模型化解題等方法，能夠幫助學(xué)生更快地找到解題思路，提高解題效率．隨著高中物理教學(xué)的不斷發(fā)展和高考改革的不斷深入，情境題在高考中的比重將會越來越高．因此，情境題的解題方法將會成為高中物理教學(xué)和考試的重點之一．未來，可以通過更加科學(xué)的方法對情境題進行分類和總結(jié)，探索更加有效的解題方法，為高中物理教學(xué)和考試提供更加有力的支持．

【本文為江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度一般課題《從情境到模型--高中物理模型化審題的實踐研究》的研究成果，課題立項號C-c/2021/02/211】