2020年高考物理对必修一主干知识的考查分析

王金聚

[摘   要]通过分析高考物理对必修一主干知识的考查情况，展示几种常见的考题，指出解决此类问题的方法，并提出复习迎考过程中应关注的重点。

[关键词]2020年高考;物理必修一;关注点

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章編号]    1674-6058（2020）32-0036-03

物理必修一是高中物理学习的入门教材，是今后进一步学习物理的基础知识，是培养学生物理学科素养的奠基石，是要求全体学生都必学的基础课程。其内容主要包含直线运动、力的相互作用、牛顿运动定律等知识，是今后学生进一步学习物理的基础，在高考中占有重要的地位。高考物理命题常围绕必修一的主干知识展开，注重考查核心概念和规律，且常以生活中的实际问题和物理知识相结合的形式呈现，以考查学生分析和解决实际问题的能力。从2020年全国高考物理试题来看，必修一的内容所占的分数为12～16分，这看上去似乎并不多，但这并不是说必修一不重要。相反，必修一中所涉及的核心内容和思想方法，是后续物理学习与提高的不可替代的必备知识。下面结合2020年高考物理试题进行分析探讨。

一、对运动图像的考查

图像是一种数学语言，用图像来描述物理过程简洁明了。新课程标准要求学生“能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律，并能运用其解决实际问题”。对图像的考查历来是高考物理命题的热点之一。必修一中涉及的图像主要有[x-t]图像、[v-t]图像、[F-t]图像等。

[关注点]利用图像可读取物体运动过程中的一些相关信息，为分析和解决问题带来便利。但在真正寻求解题思路时，如果所给的已知条件中没有图像，在大多数情况下学生往往还只是考虑用公式法，会把“图像法”遗忘到九霄云外！这并非说学生不会用，而是根本就没想到！即在脑海中还未形成利用“图像法”解题的意识。因此，在平时的教学中，我们要加强对物理图像的引导，使学生能把图像中的数学元素和物体的运动状态对应起来，看到图像就立马能想到物体的运动情境;有意识地引导学生自己动手去描绘一些物理过程的图像，让他们思考图像中隐含哪些物理信息，如图像中的面积、斜率、截距、交叉点坐标、最高点、最低点等都对应物体运动过程中的哪些量，哪种状态，并适当地介绍一些利用图像法解题的巧妙案例，将公式法与图像法解题的优势与劣势加以比较，使学生认识到图像法解题的优势所在。当学生见多识广了，用“图像法”解题的意识也就建立了。

二、对物体受力分析的考查

新课程标准要求学生“能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题;能对物体的受力和运动情况进行分析，得出结论”。分析物体受力情况是研究物理问题的出发点，分析受力时我们务必要把握好下面两点：

（1）勿把“施力”当“受力”;

（2）找出力的施力物体是谁。没有施力物体的力是不存在的。

[例2]（2020年全国Ⅲ卷第17题）如图4，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上的O点处，绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β，若[β=70°]，则[α]等于（）。

A. 45° B. 55° C. 60° D. 70°

解析：此题容易出现的一种典型错误是：把图4默认为与图5等效，认为O点两侧原本是一条绳，两侧绳的拉力应该始终一样大，即认为等同于图5中在O点处悬挂了一个可自由移动的动滑轮，甲物体就悬挂在动滑轮上。由平衡条件可知，左右两侧绳对O点拉力的合力应竖直向上，与甲物体对O的拉力相平衡。故有[α=β=70°]，D选项正确。

实际上，悬挂甲物体的细线是拴牢在O点的，拴牢的O点就是一“节点”，节点并不能沿绳向移动，而动滑轮却是可以在绳子上自由移动的，所以二者并不等效。

因为甲、乙两物体质量相等，所以甲、乙绳对O点拉力大小相等，由平衡条件可知，此两个拉力的合力应沿着左侧绳子的延长线方向，如图6所示，易看出[α+2 β=180°]，所以[α=55°]，正确选项为B。

[关注点]本题，由于节点O受到的力只有三个，所以可以采用力的合成法，即利用任意两个力的合力与第三个力都是等大、反向的关系进行分析求解。除此之外，我们还要让学生熟练掌握力的正交分解法、矢量三角形法，甚至还可以适当地介绍相似三角形法、力矩平衡法等，借以开拓学生的解题思路。在研究由两个或两个以上的物体构成的物体系时，还要给学生有机地融入隔离法和整体法的思想。

三、对运动学规律和牛顿运动定律的综合考查

课程标准要求学生“能从物理学的运动与相互作用的视角分析自然与生活中的有关简单问题”。在高考物理命题中，单独考查运动学规律或单独考查牛顿运动定律的题目越来越少，大多数情况下是将两者结合起来一并考查。

[例3]（2020.1浙江卷第19题）一个无风晴朗的冬日，小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道下滑，滑行54 m后进入水平雪道，继续滑行40.5 m后减速到零。已知小明和滑雪车的总质量为60 kg，整个滑行过程用时10.5 s，斜直雪道倾角为37°（sin 37°=0.6）。求小明和滑雪车

（1）滑行过程中的最大速度vm的大小;

（2）在斜直雪道上滑行的时间t1;

（3）在斜直雪道上受到的平均阻力Ff的大小。

学生要厘清每个公式的适用条件是什么，是如何推导出来的，该规律能不能用图像展示，若能，那对应图像中的面积、斜率、截距、交叉点等又有何物理意义。这些问题学生都应该驾轻就熟、成竹在胸。上述6个运动学的基本公式中有4个都含有加速度a，而牛顿第二定律[F=ma]中也含有a，所以a自然就成了联系运动学和动力学知识的桥梁。相应地，这类综合问题可以分成两大类：一是由运动情况求受力情况，二是由受力情况求运动情况。与之对应的解题思路也可按照如下的正向或者反向的顺序进行：

譬如，当碰到由受力情况求运动情况的问题时，我们就可按照上面的顺序进行思考：物体受哪些力？→合力为多少？→求出合力后利用牛顿第二定律可求出加速度a→再由运动学公式求位移、速度、运动时间等相关物理量。

四、对实验的考查

对必修一教材来讲，新课程标准要求学生必做的实验有4个——“测量做直线运动物体的瞬时速度”、“探究弹簧弹力与形变量的关系”、“探究两个互成角度的力的合成规律”以及“探究加速度与力、质量的关系”。利用纸带数据是测量物体速度的基本方法，在今后的很多实验中都会用到，学生要学会纸带的处理方法并熟练掌握。“探究加速度与力、质量的关系”实验，不仅体现了牛顿运动定律的重要性，还第一次触及“控制变量法”的实验思想，该实验是必修一中难度最大、过程最复杂的一个实验。实验原理、实验步骤及误差分析都是高考物理命题的热点内容。

[关注点]必修一中对纸带数据的处理无疑是许多实验中要用到的基本操作，也是高考实验考查的高频考点。通过纸带如何求速度、加速度，刻度尺的读数规则和有效数字的要求，我们都要交代清楚。如利用纸带求加速度的方法，就有逐差法、两段法、图像法、剪贴纸带法等，务必给学生讲深讲透、不留疑问。

物理是一门以实验为基础的学科。实验教学可培养学生的探究能力，提升学生的学科核心素养。从本题可以看出，同一实验，可以采取不同的实验方案。既可以是教材中的一些经典的传统方案，亦可以是一些不断挖掘创新的方案。创新的方案学生会感到陌生、害怕，这都是正常的。我们在复习中应让学生多接触一些创新的实验题，以锻炼他们的临场应变能力，帮助他们克服恐惧心理。但不论方案如何更新变化，我们都重在厘清实验原理，搞清实验误差产生的原因，这样就可以以不变应万变。

（责任编辑 易志毅）