王金聚
[摘? ?要]通過對(duì)浙江近兩次物理選考卷的分析,指出了兩卷命題的一些共同特征,并闡述了在高中物理課堂教學(xué)中應(yīng)注意的一些問題。
[關(guān)鍵詞]浙江;選考卷;教學(xué)啟示
[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058(2019)23-0038-03
近兩次浙江高中物理選考,是2018年11月和2019年4月的兩次選考,兩次試卷試題分布情況類似,難度相當(dāng),考查的重難點(diǎn)大致相同,可看出命題者是參考了前卷后,命制后卷的,兩卷都體現(xiàn)了關(guān)注重點(diǎn)、提升區(qū)分度、能力立意的命題傾向,都呈現(xiàn)了聯(lián)系實(shí)際、關(guān)注現(xiàn)代科技的特點(diǎn)。試卷不光注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查,還突出了對(duì)“應(yīng)用數(shù)學(xué)能力”和“分析綜合能力”的考查。
一、兩份試題的特點(diǎn)
1.重視對(duì)物理學(xué)史的考查
《考試說明》中指出:“能再認(rèn)或表述所學(xué)物理知識(shí),包括高中物理課程中的重要現(xiàn)象、重要實(shí)驗(yàn)、著名物理學(xué)家等。”近兩次選考都體現(xiàn)了對(duì)物理學(xué)史的考查,如11月卷的第2題、4月卷的第4題,涉及的都是一些與教材中重要的物理概念、規(guī)律相關(guān)聯(lián)的人物,如牛頓、伽利略、庫(kù)侖、安培、法拉第、卡文迪許、奧斯特等。
[例1](2019年4月卷)下列陳述與事實(shí)相符的是()。
A. 牛頓測(cè)定了引力常量
B. 法拉第發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)
C. 安培發(fā)現(xiàn)了靜電荷間的相互作用規(guī)律
D. 伽利略指出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
解析:牛頓根據(jù)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)、發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,但沒能測(cè)出定律中的引力常量,又過了一百多年,才由卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室通過扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量,故A錯(cuò);電流周圍存在磁場(chǎng)是由奧斯特發(fā)現(xiàn)的,法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B錯(cuò);靜電荷間的相互作用規(guī)律叫什么?叫庫(kù)侖定律。既如此,當(dāng)然就是庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)的啦,故C錯(cuò);伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn),通過縝密的推理分析,得出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,故D正確。實(shí)際上,在否定了前面的A、B、C三項(xiàng)后,答案是D也就不言自明了。
2.強(qiáng)調(diào)理論在實(shí)際生產(chǎn)生活中的運(yùn)用
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出:“高中物理課程在內(nèi)容上注重與生產(chǎn)生活、現(xiàn)代科技及科技發(fā)展的聯(lián)系?!弊⒅芈?lián)系生活實(shí)際,一直是近些年來高考命題的趨勢(shì)。加強(qiáng)情景設(shè)計(jì),讓試題貼近日常生活和實(shí)踐,考查學(xué)生利用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,能有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的提升。如2018年11月卷的第5題“撐竿跳”、第7題“電流天平”、第9題“汽車轉(zhuǎn)彎”、第11題“沙子堆積”、第12題“宇宙飛船”、第19題“游戲軌道”等;2019年4月卷的第6題“小明撐船”、第7題“北斗導(dǎo)航衛(wèi)星”、第8題“電動(dòng)機(jī)與小電珠”、第10題“質(zhì)子束照射腫瘤殺死癌細(xì)胞”、第11題“書本”、第19題“小明拋出小皮球”等,都是與生活實(shí)際、現(xiàn)代科技相關(guān)的問題。
[例2](2018年11月卷)小明在觀察如圖1所示的沙子堆積時(shí),發(fā)現(xiàn)沙子會(huì)自然堆積成圓錐體,且在不斷堆積過程中,材料相同的沙子自然堆積成的圓錐體的最大底角都是相同的。小明測(cè)出這堆沙子的底部周長(zhǎng)為31.4 m,利用物理知識(shí)測(cè)得沙子之間的摩擦因數(shù)為0.5,估算出這堆沙子的體積最接近()。
A. 60 m3B. 200 m3C. 250 m3D. 500 m3 解析:此題,乍一看似乎無從下手,實(shí)則不然。只要想想沙堆由小到大的過程,想想“最大底角都是相同的”的條件,就不難推知:沙子堆積到一定高度后,形成一圓錐體,沿錐體邊緣下滑的沙粒將做勻速運(yùn)動(dòng)。由力的平衡條件可得[mgsinθ=μmgcosθ],[μ=tanθ],設(shè)錐體的底面半徑為r、高為h,則[μ=tanθ=hr],底邊周長(zhǎng)[l=2πr],錐體體積[V=13πr2h],聯(lián)立可得[V=μl324π2≈65.4? ?m3],選項(xiàng)A正確。
顯然,此題將數(shù)學(xué)知識(shí)與物理規(guī)律完美結(jié)合,解決了生活中的實(shí)際問題。既考查了學(xué)生的建模能力、估算能力,又考查了學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力。
3.重視對(duì)物理圖像的考查
圖像表達(dá)物理過程簡(jiǎn)單明了,是歷次選考的必考內(nèi)容之一。如2018年11月卷的第4題的v-t圖像、第18題的I-U圖像、第22題的F-x圖像;2019年4月卷第5題的F-l圖像、第9題的x-t圖像、第16題的波形圖和振動(dòng)圖像、第22題的F-x圖像等,都是關(guān)于圖像的問題??煽闯?,這兩次選考的第22題都考查了F-x圖像,通過計(jì)算F-x圖像中的面積來尋求力F做功的大小。大家平時(shí)都比較重視常見的v-t圖像、x-t圖像,但對(duì)F-x圖像的運(yùn)用也應(yīng)該引起足夠重視。(見例3)
4.重視對(duì)力電綜合題的考查
《考試說明》中對(duì)能力的要求中包含有“應(yīng)用數(shù)學(xué)能力”和“分析綜合能力”,對(duì)這兩種能力的考查主要是通過綜合性計(jì)算題呈現(xiàn)的。如這兩次試卷中的第22題,就都是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)相結(jié)合的綜合性大題,且都考查了F-x圖像的應(yīng)用,值得關(guān)注。
[例3](2019年4月卷)如圖2所示,傾角[θ=37°]、間距[l=0.1 m]的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌,底端接有阻值[R=0.1 Ω]的電阻,質(zhì)量[m=0.1 kg]的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)[μ=0.45]。建立原點(diǎn)位于底端、方向沿導(dǎo)軌向上的坐標(biāo)軸x,在[0.2 m≤x≤0.8 m]區(qū)間有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從[t=0]時(shí)刻起,棒ab在沿x軸正方向的外力F作用下,從[x=0]處由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),其速度v與位移x滿足[v=kx](可導(dǎo)出[a=kv]),[k=5 s-1]。當(dāng)棒ab運(yùn)動(dòng)至[x1=0.2 m]處時(shí),電阻R消耗的功率[P=0.12 W],運(yùn)動(dòng)至[x1=0.8 m]處時(shí)撤去外力F,此后棒ab將繼續(xù)運(yùn)動(dòng),最后返回至[x=0]處。棒ab始終保持與導(dǎo)軌垂直,不計(jì)其他電阻,求:(提示:可以用[F-x]圖像下的面積代表力F做的功,[sin37°=0.6],重力加速度取[g=10 m/s2])