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摘 要:福建省從2009年開(kāi)始自主命題,歷時(shí)五年,高考物理試卷結(jié)構(gòu)、題型與模型考查的重點(diǎn)初見(jiàn)端倪。這五年福建高考物理計(jì)算題均涉及中學(xué)常見(jiàn)的物理模型,面對(duì)有章可循的計(jì)算題,要善于抓住其本質(zhì)特征,把題中描述的物理情景通過(guò)聯(lián)想、對(duì)比,甄選相關(guān)的物理模型,化解試題難度。
關(guān)鍵詞:物理模型;特征;難度;本質(zhì)
模型法是高中階段處理物理問(wèn)題的基本思路和方法,當(dāng)我們遇到實(shí)際的問(wèn)題時(shí),只有找到問(wèn)題所對(duì)應(yīng)的物理模型,才能用這個(gè)模型對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律來(lái)解決問(wèn)題。什么是物理模型呢?
一、掌握模型的特征,構(gòu)建物理模型
我們所說(shuō)的物理模型,是對(duì)研究對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的描述或模擬,即根據(jù)研究對(duì)象和問(wèn)題的特點(diǎn),舍棄次要的、非本質(zhì)的因素,抓住主要的、本質(zhì)的因素,從而建立一個(gè)易于研究的、能反映研究對(duì)象主要特征的新形象,它是科學(xué)抽象與概括的結(jié)果。中學(xué)物理模型可分為如下兩類:
(1)“對(duì)象模型”:實(shí)際物體在某種條件下的近似與抽象,如:質(zhì)點(diǎn)、光滑平面、輕繩或桿、輕質(zhì)彈簧、單擺、彈簧振子、點(diǎn)電荷、理想電表、理想氣體、點(diǎn)光源、光子等。
(2)過(guò)程模型:理想化了的物理現(xiàn)象或過(guò)程,如:勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)等。
這五年計(jì)算題考查了哪些物理模型呢?我們簡(jiǎn)單地回顧一下:
2009年20題平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)、21題勻變速直線運(yùn)動(dòng)、22題勻速圓周運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng);
2010年20題勻速直線運(yùn)動(dòng)和類平拋運(yùn)動(dòng)、21題勻速直線運(yùn)動(dòng)、22勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng);
2011年20題勻變速直線運(yùn)動(dòng)、21題圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)、22題勻速直線運(yùn)動(dòng)和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);
2012年20題圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)、21題繩拉船模型、22題圓周運(yùn)動(dòng);
2013年20題圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)、21題勻變速直線運(yùn)動(dòng)、輕繩模型、22題圓周運(yùn)動(dòng);
通過(guò)分析,不難發(fā)現(xiàn)這些計(jì)算題均涉及常見(jiàn)的物理模型。
在這些計(jì)算題中,有些題目已告知物理模型,可以直接處理,如:2009年22題、2010年21題和22題、2011年22題、2012年20題和21題、2013年20題和21題;有些題目未告知物理模型,不宜直接處理,但恰當(dāng)?shù)貙⒀芯繉?duì)象或過(guò)程向隱含的物理模型轉(zhuǎn)化,就能使問(wèn)題得以解決,如:2009年20題和21題、2010年20題、2011年20題和21題、2012年21題、2013年22題。物理模型在解題時(shí)有何作用呢?
二、甄選物理模型,化解習(xí)題難度
高考計(jì)算題所占的分?jǐn)?shù)比例高達(dá)45%,答好計(jì)算題對(duì)取得優(yōu)異成績(jī)是至關(guān)重要的。在解決物理試題時(shí),要弄清模型的使用條件,注意易混淆不同模型間的質(zhì)的區(qū)別,識(shí)別形異而質(zhì)同或形同而質(zhì)異的物理模型。比如,2010年福建高考第19題,若離子在速度選擇器中作勻加速直線運(yùn)動(dòng)則洛倫茲力會(huì)改變,則軌跡不可能是直線,從而甄選勻速直線運(yùn)動(dòng)模型,得到電場(chǎng)力和洛倫茲力等大的關(guān)系,進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)力垂直而且電場(chǎng)力是恒力,沒(méi)有洛倫茲力不屬于磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)不是圓周運(yùn)動(dòng)模型,屬于電場(chǎng)偏轉(zhuǎn),從而甄選類平拋模型,利用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題。
再如,2013年福建高考第21題解題的關(guān)鍵之一是甄選繩子兩種形同而質(zhì)異的“死點(diǎn)”模型和“活點(diǎn)”模型,因?yàn)槔K子是光滑的,所以環(huán)和繩子的接觸點(diǎn)兩側(cè)的繩子的拉力大小相等,因此屬于“活點(diǎn)”模型,用整體法和隔離法分析,結(jié)合牛頓第二定律解題。
這些高考試題要求學(xué)生能從大量文字中攝取有效信息,弄清物理情景,準(zhǔn)確甄選物理模型從而解決問(wèn)題。如果缺乏這種甄選模型的能力,又何談解題。在高三物理總復(fù)習(xí)時(shí)怎樣提高復(fù)習(xí)效率,一定要搞題海戰(zhàn)術(shù)嗎?
三、依據(jù)本質(zhì)聯(lián)系,積累典型模型
在高三復(fù)習(xí)中,不能只通過(guò)做題來(lái)回顧知識(shí),要把做題的時(shí)間省出來(lái)一些,去思考學(xué)習(xí)過(guò)的所有概念和模型,真正去理解它們。新課程背景下的高考導(dǎo)向,強(qiáng)化能力立意的指導(dǎo)思想,注重“穩(wěn)中求變、變中求新、新中求活、體現(xiàn)課改”的命題特點(diǎn)。培養(yǎng)能力應(yīng)滲透在平時(shí)的教學(xué)之中,如:建模能力、計(jì)算能力、利用圖像獲取信息的能力、審題能力等。我們常說(shuō)習(xí)題無(wú)限題型有限,只要注意題型方法的積累、歸納,就可以以不變應(yīng)萬(wàn)變,而物理模型的建立就是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的保證。平時(shí)注重物理模型的積累,弄清模型的本質(zhì)。只有把模型的本質(zhì)分析清楚,才能真正掌握模型的變化,使模型被靈活應(yīng)用。熟悉并掌握這種科學(xué)研究的思維方法,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,不但能使學(xué)生加深對(duì)物理概念和規(guī)律的理解,提高解題技巧,而且對(duì)開(kāi)發(fā)學(xué)生智力也將起到積極的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]雷文新.福建省高考理綜物理試題的特點(diǎn)及其對(duì)教學(xué)的啟示.福建省教育考試院,2011.
[2]黃書(shū)鵬.“課改”與物理模型及建模能力.中學(xué)物理教學(xué)參考,2002(12):1-3.
編輯 李建軍