林达彬
关键词:高考;物理选择题;学科能力;思维瓶颈
【例题1】2018·全国Ⅰ卷 第14题(题略)
【试题分析】 基础题、灵活,平时死记公式是不行的。关于“成正比”问题教学平时没少提及,但学生不太重视,本题恰到好处地聚焦于“正比”,有效地考查了学生对基本概念的掌握程度。
【解题思维】 粗看是考查机车匀加速启动问题,实则是问在匀加速启动阶段列车的动能与哪些物理量成正比,学生首先想到的是动能Ek=mv2,可见Ek与v的平方成正比,C选项错误;又初速度为零的匀加速直线运动其速度v=at,故Ek=m(at)2,可见Ek与t的平方成正比,A选项错误;关于B和D,学生并不能马上判断,根据动能定理,可知Ek=F合s,由于F合恒定,故Ek与s成正比,B选项正确;动能与动量的关系为Ek=,可见Ek与p的平方成正比,D选项错误。正确选项为B。
【教学建议】 教学应注重概念的理解,多训练思辨能力,注意数学语言在物理问题中的应用,避免死记结论。
【例题2】2018·全国Ⅰ卷 第16题(题略)
【试题分析】本题涉及了库仑力的叠加问题,考查了推理能力。解题要充分挖掘试题中的隐含条件,注重矢量合成的应用,强化数学计算能力。
【解题思维】对小球c受到a的库仑力和b的库仑力,若这两个库仑力在ab方向上的分力大小相等,可使c球受到的库仑力合力与a、b的连线平行,故a、b为异种电荷,则有:
正确选项为D。
【教学建议】教学中应加强训练对隐含条件的挖掘,加强平行四边形定则的应用,多进行逻辑推理的训练;对电场的叠加进行拓展训练,如同种点电荷的电场叠加等,从而提升学生应用知识解决新问题的能力。
【例题3】 2018·全国Ⅰ卷 第18题(题略)
【试题分析】这是质量很高的一道题目,不仅对“必备知识”“关键能力”,还有“学科素养”都有很好的考查,“必备知识”如理解能力,“关键能力”如推理能力、综合能力甚至数学能力,要求都很高;“学科素养”方面如斜抛运动的对称性、运动的分解思想 、分运动的独立性、功是能量转化的量度的思想等,是一道创新性很高的试题。
【解题思维】如图1,设小球在c点的速度为vc,水平外力与重力大小相等,机械能的增量ΔE机=W除G外力,水平外力做的功等于小球机械能的增量,由动能定理有F·3R-mgR=mvc2,解得vc=2,小球过到c点后在水平方向做匀加速运动,竖直方向做竖直上抛运动,水平和竖直方向的加速度大小均为g,小球运动到最高点的时间为t==,运动的水平距离x=axt2 =g()2=2R,故机械能的增量等于F所做的功,即为ΔE机=F·(3R+x)=5mgR,正确选项为C。
【教学建议】 教学中必备知识必须讲解到位,如动能定理、除重力外其它力做的功等于机械能的增量、力和运动的关系(物体的运动轨迹由初速度和受力共同决定)、匀变速直线运动的规律、保守力做功等;要注重培养学科能力,提升学科素养,注重知识的有机融合,突破教学难点,切实提高综合分析能力。
【例题4】2018·全国Ⅰ卷 第21题(题略)
【试题分析】 本题也是一道接地气的好题,情景因为两点而成为名副其实的压轴选择题:第一、一个电子在电势为2V的等势面上电势能是多大?是-2eV!如果错误地判断成了2eV,那这道题就陷入困局;第二、想当然地以为电子是沿电场线做直线运动的,这样B选项就会漏选。题干没有说明电子运动过程中只受电场力作用,按命题者意图姑且按只受电场力作用进行分析。
【解题思维】匀强电场内等势面间距相等,由于从a到d的过程中电子(带负电)需克服电场力所做功,故场强方向垂直于等势面由a指向f,电子每通过两个等势面时,由于两等势面的电势差相等,故有Wad=3Wbc,即Wbc=-2eV,Ubc=2V,可得φc=0V,选项A正确;若电子沿电场线运动,则由a到f根据动能定理有Waf=Ekf-Eka,即-4×2eV=Ekf-10eV,可得Ekf =2eV,电子是可以到达等势面f的,但题干没说明电子经过a时的速度方向,故电子可能在该电场中做“类斜上抛运动”,其“最高点”在d和f之间,所以该电子可能到达不了平面f,选项B正确;由a到d点可得Ekd=4eV,电子到达等势面c的动能Ekc=6eV,由于电子在等势面c的电势能为零,电子在运动过程中电势能和动能的总和保持一个定值,即Epd+Ekd=Epc+Ekc=6eV,故电子在等势面d时的电势能为Epc=2eV,选项C错误;电子经过平面b时的动能为经过d时动能的2倍,故速率应为倍,选项D错误。A、B选项正确。
【教学建议】审题能力是解题的关键,教学应加强训练,匀强电场的具体含义要注意引导学生理解;“电场力的做”“电势”“电势能”等物理概念在教学中也要讲解到位,概念不清是学生思维存在瓶颈点的重要原因之一;要引导学生根据题意建立运动模型,注意培养学生对电子运动过程中各物理量变化的分析能力,对运动过程的可能性进行综合考虑,避免想当然认为电子只能做一种运动。
从2018年高考全国Ⅰ卷选择试题的命题情况来看,可以总结如下一些特点和教学瓶颈突破策略。
(1)试题比往年更重视基础,风格更接近中学物理教学实际,更能得到大多数中学物理教师的喜爱。但打好基础年年说,平时教学不知不觉中还是会忽视基础,而追求更加“高大上”的题目,这是舍本逐末的。重视基礎就是重视概念与规律的得出过程,在这个过程中去更深刻地体会物理学的思想方法, 这是提高学科素养的最佳途径,切忌重结论轻过程,只重视规律的应用,而不重视规律的来龙去脉。
(2)抓基础与提能力需找一个很好的平衡点。提能力主要是提高物理学科五大能力,尤其是分析综合能力,在习题讲评过程中,不能只重视该如何解决问题,更要重视为什么要这样解决问题,遇到复杂的问题要指导学生如何分析并解决问题,而不是只简单地告诉学生问题的答案,要把解决问题的思维过程分析给学生听,认真寻找学生的思维瓶颈点,从学科能力培养入手,着力突破解题思维瓶颈,习题教学需要授人以“渔”(解题思维方法),而不仅是授人以“与”(具体解法)[ 1 ]。
(3)数学能力不可忽视。数学工具与解决物理的重要性不言而喻,今年的考题对数学能力的要求明显有所降低,但在高三复习的过程中重视数学能力的培养仍不可忽视,要重视数学方法的总结和应用,切实提高学生的学科综合能力。
[1]袁守华.物理解题思维的理论和方法[M].北京:北京师范大学出版社,2011: 24-26.