浅议2013年江苏高考物理对“过程与方法”目标的考查

王益明

（姜堰中学，江苏 泰州 225500）

为贯彻新课程要求的三维教学目标，落实以能力立意命题的指导思想，引导学生重视学习过程，关注思维方法，2013年江苏高考物理试卷注重考查学生获取物理知识的过程、物理思维过程、以及解决问题的方法，注重考查了学生运用物理知识和方法发现问题解决问题的能力以及科学素养.

1 突出了对过程体验和过程分析的考查

与往年一样，今年江苏高考物理实验试题仍然是“一力一电”，今年的试题更好地把“发现问题”、“解决问题”的实验过程和方法引入纸笔考试，感觉试题更具有实验的“味道”.主要包括：（1）考查学生信息收集能力，以及在科学探究中对实验过程的实践操作能力；（2）考查学生对实验方案进行评价，并对实验误差进行分析的能力.

题1.（2013年江苏卷第10题）为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P＝UI得到电功率.实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1.8W”，电源为12V 的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω.

（1）准备使用的实物电路如图1所示.请将滑动变阻器接入电路的正确位置.

图1

（2）现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选_______Ω的定值电阻.

（3）测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材.

（4）小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如题图2所示.请指出图像中不恰当的地方.

图2

分析：本题中（3）、（4）2问，主要考查了考生的电学实验操作技能及对实验数据处理能力，设问角度很新颖.显然，如果考生没有实验室动手做过实验，就不能回答出断开开关后，“应拆除电池两端的导线”；如果考生没有真正实际处理过实验数据，仅仅是教师黑板上讲实验，就很难回答“图线不应画为直线；横坐标的标度不恰当”.考查了考生对实验过程的体验.

题 2.（2013 年江苏卷第11题）某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图3所示.倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关S，电磁铁吸住第1个小球.手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球.当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落…….这样，就可测出多个小球下落的总时间.

（1）在实验中，下列做法正确的有_______.

（A）电路中的电源只能选用交流电源.

（B）实验前应将M调整到电磁铁的正下方.

（C）用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度.

（D）手动敲击M的同时按下秒表开始计时.

（2）实验测得小球下落的高度H＝1.980m，10个小球下落的总时间T＝6.5s.可求出重力加速度g＝________m／s2.（结果保留2位有效数字）

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（3）在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的2个办法.

（4）某学生考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失，因此每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt，这导致实验误差.为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响？请推导说明.

分析：本题是一道课本上没有的实验，难度较大，但与用考生学过的“滴水法”测重力加速度原理相似.第（1）问应选（B）、（D），但选项（C）要求考生必须掌握测量几何形状不能忽略的小球下落的高度的基本实验技能.第（3）问减小实验误差方法“多次重复实验，结果取平均值”是减小误差基本方法，或通过“增加小球下落的高度”，从而增加小球的下落时间，从而减小误差.

图3

2 重视思维能力、突出思维方法、研究问题方法运用的考查

2.1 对称法

物理学中对称现象较多，例如，对称的结构、对称的作用、对称的电路、对称的物和像等.一般情况下对称表现为研究对象在结构上的对称性、物理过程在时间上和空间上的对称性、物理量在分布上的对称性及作用效果的对称性等.

图4

分析：本题由于圆环不能看成点电荷，不能运用点电荷场强公式进行定量求解.但利用对称法分析可知，（D）选项中O点场强为0，又（A）、（C）选项中场强大小相等，故只有（B）选项符合题意.

利用对称性解题时有时能大大简化解题步骤.对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力.对称性解题的关键是考生应敏锐地分析出事物在某一方面的对称性，这些对称性往往就是通往答案的捷径.

2.2 图像与图形方法

考试说明中要求“必要时考生能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”，以图像、图形及其运用为背景的命题，成为历年高考考查的热点.今年江苏物理卷选择题中没有出现直接考查物理图像的试题，图形方面考查较往年多.

题4.（2013江苏卷第5题）水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等.碰撞过程的频闪照片如图5所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的

（A）30%. （B）50%. （C）70%. （D）90%.

图5

分析：本题碰撞前后小球的速度大小未知，咋一看好像无法求解.但由于碰撞过程中频闪时间相等，故碰撞前后小球的速度大小的定量关系，可从图示照片中的小球运动的距离求出，用刻度尺测得碰前白球做匀速直线运动，间距约7mm；碰后白球、灰球均做匀速直线运动，间距均约为4mm，则碰撞过程中系统损失的动能与碰前的动能之比为1／3，故应选（A）显然，如果不借助小球运动的轨迹，用刻度尺测出间距，定量关系无法求解.

图6

题5.（2013年江苏卷第7题）如图6所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同.空气阻力不计，则

（A）B的加速度比A的大.

（B）B的飞行时间比A的长.

（C）B在最高点的速度比A在最高点的大.

（D）B在落地时的速度比A在落地时的大.

分析：显然两小球的加速度相等均为重力加速度，选项（A）错，对其他3个选项分析.

方法1：A、B小球做斜抛运动，由于运动的最大高度相同，故两小球竖直方向速度大小相等，运动的时间相等，选项（B）错.图示运动的轨迹切线可知，A、B两球初速度与地面的夹角，A较大，B较小，由图可知，B球的初速度大于A球初速度，由对称性知（D）选项正确.（编者注：选项（D）应改为“B在落地时的速度大小比A在落地时的大”）由图可知，B球水平方向初速度大于A球水平方向初速度，故B在最高点的速度比A在最高点的速度大，选项（C）正确.

方法2：A、B小球做斜抛运动，由对称可知，小球运动的后半段时间可看成平抛运动，由于小球下落竖直高度相等，运动的时间相等，选项（B）错；从图中看出，平抛运动的水平位移B较大，A较小，

由图6可知，小球平抛运动的初速度B较大，A较小，故B在最高点的速度比A在最高点的速度大，选项（C）正确.

图形是数、形结合、具体与抽象结合的体现，它能够直观、形象、简洁、生动地展现两个物理量之间的关系，是描述和解决物理问题的重要手段之一，具有其他表达方法所不具有的优点，能够考查学生对所学过的物理规律理解和应用，是分析物理问题的方法之一，.若结合图像图形巧妙运用，可快速解决实际问题，起到化难为易的效果.

由于图像、图形能形象地表述物理规律；能直观地描述物理过程；鲜明地表示物理量之间的相互关系及变化趋势.

江苏物理高考命题从构思、素材、设问、答卷方面对“过程与方法”这一维度目标的考查做了较深入思考与研究，以能力立意为指导思想，所命试题鲜明地体现了传承与创新的改革特色和学科特色，所以出现了较多基础知识与科学技术、社会实际相结合，问题解决过程与科学方法相结合、科学知识与人文精神相统一的试题.这些试题情境过程新颖，富有时代气息，有利于激发学生学习的兴趣，培养思考、评判、创新的精神，在课程改革的进程中起到了良好的导向作用.