韩艳红
(黑龙江省哈尔滨市宾县第一中学校 150400)
物理在高中阶段是让学生学习起来较为吃力的一门学科,在新高考背景下的高考理综试卷中也是分值占比最大的一门学科,所以通过高效的教学方法让学生掌握优质的解题策略是当下教师重点思考的问题之一.基于此,作为一名新高考背景下的高中物理教师,我们首先要培养自身分析高考试题的习惯,整理出不同类型题的解题策略,引导学生对问题进行深入分析,从高考中来,到高考中去,帮助学生对解题策略进行归纳,使学生形成解题体系,尽自己的最大努力帮助学生在高考时争分夺秒,从而达到提升学生解决高考问题的水平,加深学生对物理知识的理解,培养学生探究能力的目的.下面,我将结合自身教学实践经验,对高中物理高考解题策略作以下几点分析:
高考物理举例:
该例题选自于2013全国一卷:
如图1,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间(x-t)图线.由图可知( ).
图1
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
分析首先,要明确在位置—时间图像中,图像斜率的绝对值表示速度,斜率的正负表示速度的方向,两图像的交点表示同一时刻处于同一位置即追上或者相遇.因此,教师要在引导学生分析物理问题时注重观察图像,培养学生观察图像进行解题的良好习惯,让学生明白“诗中有画,画中有诗”在解决物理问题中所起到的作用,从而提升学生利用数形结合思想的解题意识.
根据题图可知,t1时刻前b处于a的后方,易看出t1时刻应当是b追上a,可知A说法错误;t2时刻,b车图线斜率小于零,即b车沿负方向运动,而a车图像斜率始终大于零,即a车一直沿正方向运动,可知B说法是正确的;由t1~t2时间内b车图线斜率不难看出C为正确选项;在b车图线的顶点处切线水平、斜率为0,即此时b车瞬时速度为零,可见D选项是错误的.
正确答案选择B和C.
拓展试题某高速公路上有两条最高限速分别为120km/h和100km/h的单向车道,依据规定,车辆在高速公路上的最小间距应该是车辆限速的二倍,求:
1.这两条车道中限定的车流量之比.(每小时通过某一位置的车辆总数)
2.如果这条高速路的限速为80km,当车流量达到最大允许值时,全路拥有的车辆总数.(考虑双向共四条车道)
分析此题关键要读懂题意表达处车流量及全程车辆数,所以教师在引导学生分析此类看似较为复杂的题型时要培养学生不惧疑难的心理,教育学生要重点分析,理清思路,各个击破.
对于第一个问题,设车辆速度为v,前后车距为d,则车辆在t=1h内通过的位移x=vt,车流量n=x/d,而d=2v,则可得出n=t/2,两车道中限定的车流量之比为n1/n2=1.
对于第二个问题,设高速公路总长为l,一条车道中全路车辆数N1=l/2v1,另一条车道中全路车辆数N2=l/2v2,全路拥有的车辆总数N=2(N1+N2),将上式联立方程组可得N=1466.
又如,有一电动扶梯连接商场的底层和二楼之间,且以恒定的速度由下向上运行,某人从底层走至二楼过程中数得扶梯有N1级,用相同的速率反方向走,数的扶梯有N2级,假如:在扶梯停止不动的情况下,从底层到二楼之间可以看到多少级?
分析设人相对静止的电梯的速率为v,电梯运行速率为u,底层到二楼之间有N级扶梯,每一级长Δs,则扶梯总长s=NΔs,上楼时人相对电梯走过s1=N1Δs,下楼时人相对电梯走过s2=N2Δs,因为人数的扶梯级数,实际上是人在电梯上相对电梯走过的级数.由此,根据上下楼所用时间的关系不难求解.
以地面为参照物:上楼时间t1=s/(v+u)=NΔs/(v+u),下楼时间t2=s/(v-u)=NΔs/(v-u).
以电梯为参照物,上楼时间t1=s1/v=N1Δs/v,下楼时间t2=s2/v=N2Δs/v.
联立方程组不难解得底层至二楼之间的扶梯级数N=N1N2/(N1+N2).
再如,一个做变速直线运动的物体,当它的加速度逐渐减小到0时,它的运动情况有可能是____.
分析本题旨在让学生理解加速度与速度的关系,由于题中假设的各种运动不容易和现实生活中的运动做直观的对应,所以必须借助于v-t图象进行判断.详细的不进行解释.
展望高考例如,某个城市的某条直线道路每间隔L=500m就有一个红绿灯路口,绿灯时间Δt1=60s,红灯时间Δt2=40s,而且下一路口红绿灯亮起总比当前红绿灯滞后Δt=50s.要求汽车在下一路口绿灯再次亮起后能通过该路口.汽车可看作质点,不计通过路口的时间,道路通行顺畅.求:
1.某辆车在绿灯亮起时恰好通过,如果该汽车进行匀速行驶,要想后面道路上遇到的五个路口都能满足以上条件,该车的最大行驶速度和最小的行驶速度是多少?(计算结果保留两位有效数字)
2.若某路口遭遇红灯,待到绿灯刚亮起时,某汽车由静止开始,以加速度a=2m/s2进行匀加速运动,加速到第(1)问中汽车匀速行驶的最大速度以后,便以此速度一直匀速运动.试问:如果这辆汽车在达到下一个路口的时候是否能遇到绿灯.
分析1.如果某汽车在绿灯亮起的同时,通过了第五个路口,而且,第五个路口通过的时间是t=5△t,这时候汽车匀速运动的速度最大是Vmax=5L/t=10m/s,反之,如果汽车在绿灯熄灭的时候通过第五个路口,时间用了t=5Δt+Δt1=310s,这时候的匀速运动的速度最小vmin=5L/t≈8.1m/s.
2.如果在路口绿灯刚亮起时,汽车启动加速,最终加速到vmax=10m/s.
vmax=at1,t1=5s,在此过程中汽车走过的位移x=vmaxt1/2,x=25m,然后汽车以此速度匀速运动,可知L-x=vmaxt2,t2=47.5s.因此,汽车从该路口开始启动到下一个路口的时间t=t1+t2=52.5s,而110s>t>50s,所以走到下一个路口时能遇见绿灯.
总而言之,唯有从实践中分析物理问题,才可以高效促进学生对物理知识的理解,使学生产生探究物理问题的浓厚兴趣,进而不断提高学生的解题能力,让学生在高考之时能够有一个出色的成绩.基于此,作为高中物理教师的我们要不断地研究高考问题,引导学生解决问题,进而在高考的基础上提出问题,助力学生进行探究,以求顺利在问题分析中实现提升学生高中物理学科素养的目标.