2020年全国Ⅲ卷理科综合第25题的解法及教学启示①

陈丽珊

(贵州省毕节市黔西第一中学，贵州 毕节 551500)

1 原题呈现

例题(2020年全国理综Ⅲ卷25题)：如图1所示，相距l=11.5m的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10kg的载物箱(可视为质点)，以初速度v0=5.0m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10，重力加速度取g=10m/s2。

图1

(1) 若v=4.0m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；

(2) 求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；

2 利用图像法求解

图2

(2) 若载物箱到达右侧平台时能达到的速度最大，画出的v-t图像如图3所示。若载物箱到达右侧平台时能达到的速度最小，画出的v-t图像如图4所示。

图3

图4

图5

设载物箱从左侧平台到右侧平台运动的时间为t4，结合图5可得：

3 运用图像法的优势分析

(1) 从科学思维的视角看，图像解法突出可视化，能直观反映出载物箱具体的运动情况，在运算方面，利用v-t图像下的“面积”与位移的关系就可求得时间，降低了计算难度。

(2) 从物理观念的视角看，图像能反映物体运动的位移与时间的关系、速度与时间的关系，可促进学生的运动与相互作用观念的形成。

4 教学启示

(1) 在问题解决中要重视引导学生选择更优的方法，《普通高中物理课程标准(2017年版)》根据问题情境的复杂程度、知识和技能的结构化程度、思维方式等的综合程度，划分了5级学业质量水平，体现了学生在不同复杂程度情境中运用重要概念、方法和观念等解决问题的关键特征，所以问题解决的方法选择体现了学生的核心素养水平。

(2) 在科学探究中要重视学生选用多种方式进行交流和表达。在学生表达能力的培养方面，一要关注交流内容的组织，包括问题的提出、探究方案的设计、数据的收集和整理、结论的得出及解释、存在问题的反思等；二要关注表述的形式，包括文字、表格、图像、公式、插图等，在本题的解答中，选用图像进行表达，既实现了载物箱运动情况的可视化，也实现了学生思维过程的可视化，是评价学生核心素养水平的重要依据。

(3) 在教学中要养成对问题进行深度剖析的习惯。“一题多解，一题多变，一题多问”是针对某一问题从多角度去剖析的重要方式，体现了核心素养背景下教学要从解题向问题解决的转变的要求，需要优化问题解决的方法。