从高考试题看高中物理教学_高中物理力学高考试题
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从高考试题看高中物理教学
［摘要］：新课改下的高考，考察的依然是学生的能力。如何在高中物理教学中培养和发展学生的能力，如何更好地组织高中物理教学？本文结合2007年物理高考试题（广东卷）作出探讨。
新一轮的课程改革已经走过四个年头，高考的模式也不断创新和发展。但是，不管高考如何改革，它的选拔人才的功能没有改变，它的考察核心仍然是学生的能力，包括继续学习能力、思维能力等等。对于高中物理学科而言，学生的能力，并不等同于教师多给学生讲了多少题目，也绝非意味着学生要多做多少题目。关键是，通过高中三年的物理学习培养学生的一种物理思维品质。这将是学生终身受用的，也是高考一直关注和考察的。那么，在高中物理教学中，应当如何把握这一本质，如何更有效地培养和发展学生的能力呢？本文试结合近年物理高考题目，从中窥视高中物理教学应当注意的地方。
一、物理教学中应特别注重培养学生的物理建模能力。
模型是实际物体（原型）的近似，它仅突出物体的主要特征，是一种科学的抽象，建立物理模型，便于进行理论分析和研究。比如牛顿由于提出了质点模型，才使他有可能解决的天体间的引力问题。可以这样说，物理学中的规律、结论等都是通过对理想化的物理模型的分析和研究而得出来的。近年来，随着物理高考对能力考察力度的加大，理论联系实际的试题渐成趋势。不仅题量逐年递增，涉及的领域范围也越来越广。因此，我们在平时的物理教学中，首先应当有意识地引导学生步入模型这个思维大门，并且通过练习、实践等方法让学生适应并掌握这种思维模式，具备初步的物理建模能力。
例
1、（2007广东卷第17题）如图所示，在同一竖直上，质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部，斜面高度为H＝2L。小球受到弹簧的弹性力作用后，沿斜面向上运动。静止悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞，碰撞后球B度，球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点，OL/2。已知球B质量为m，悬绳长L，视两球为质点，力，求：①、球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小；的速度大小；③、弹簧的弹性力对球A所做的功。
分析：解决这一题目，关键在于能够正确地分析个运动过程中，理解其运动形式，并把这些运动形式动模型，进而快速正确地进行解题。
小球A受到弹簧弹力作用后，沿斜面向上运动。当小球A离开斜面时，小球将以一定的速度v1做斜抛运动（斜抛运动模型）：当它达到最高点时，其速度仅剩水平方向的分量。然后与小球B发生弹性碰撞（弹性碰撞模型）：碰撞时系统动量守恒、机械能守恒。碰撞后，小球A将做平抛运动（平抛运动模型）：下落时间由竖直方向决定，水平位移由平抛初速度和下落时间共同决定。小球B将做圆周运动（单摆模型）：运动过程中机械能守恒，恰好有到达最高点的临界条件是重力提供向心力。如果能够这样充分构建出这四个常见的物理模型，题目便可迎刃而解。（详细解答过程略）。
由此可见，物理建模不仅能引导学生从简单的死搬硬套公式过渡到依据问题模型，理论联系实际，再升华到理性思维的高度上来，而且能够培养学生提高综合运用知识解决实际问题的能力。在解答源于生活而又高于生活的高考物理题时，如果能正确构建出一个适当的物理模型，将会使审题更加形象快捷，更加便于问题的分析和解题方法的突破，必将十分有利于提高解答的速度和准确率。
二、在物理教学中应注意充分与数学图形相结合，养成数形结合的习惯。
数学的广泛应用，既推动了数学学科本身的进步，也推动了物理学科的发展。可以说，数学是与物理联系最紧密的学科。在分析和解决物理问题的过程中，充分运用数学图形，可以形象直观地帮助学生更好地理解和把握物体的运动过程和运动状态，进而可以帮助学生正确地创建物理模型，提高学生分析和解决问题的能力，从而形成良好的科学习惯。因此，在高考中，时常涉及物理问题的图形化处理，综合考察学生的数形结合的能力。
例
2、（2007广东卷第6题）平行板间加如图（a）所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释小球A、B的运动过程，在每归纳成为平时常见的物理运离开斜面后，达到最高点时与刚好能摆到与悬点O同一高点的投影O＇与P的距离为重力加速度为g，不计空气阻②、球A在两球碰撞后一瞬间
放，运动过程无碰板情况。图（b）中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（）
分析：此题直接考察了学生对带电粒子在匀强电场中的运动情况的分析和判断。但是题目很巧妙，并不需要学生对粒子的运动情况做定量的计算，而只要求定性作出粒子在匀强电场中运动的情形。
考虑到题目选项中以速度－时间图象（v－t图）来呈现，故必须对v－t图的物理意义有深刻的理解和认识。设粒子最开始运动的方向为正方向，可以判断该带电粒子在0－T/2时间内必先做匀加速直线运动，而在T/2－T时间内做匀减速直线运动。由于粒子运动过程中受力大小相等，故加速度大小相等。由运动的对称性可知，粒子在T时刻恰好速度变为零。此后，将进行周期性的匀加速、匀减速直线运动。由此可知，带电粒子将在此匀强电场中时而加速，时而减速，但一直向同一方向运动，直至粒子碰板为止。易知正确答案应为（A）。
数学作为一门工具学科，在物理学中的应用是极为广泛的。这种广泛应用，不仅表现在物理定理、定律的数学公式化上，更体现在分析物理问题时应充分利用数学知识和数学图形。特别是在应当处理运动学、几何光学、带电粒子在电磁场中的运动等问题时，更加应该做到审题即作出草图、分析应利用图象，这才是解决物理问题的成功之路。
三、在物理教学中，应提倡学生进行题后反思，提高知识迁移能力。
物理学科是一门注重“理解”和“感悟”的学科。要学好物理，绝对需要一定数量的题目的训练，但是盲目的、机械的训练并不能培养学生的独立分析能力和创新能力。因此，在物理教学中，应当充分发挥物理练习题（特别是教材中的练习题）的功能和作用，充分挖掘典型习题中的知识点、能力点、方法点、变化点、易错点，通过对有限数量习题的练习和反思，不断提高学生获取知识、转换信息和运用信息的能力。
例
3、（2007广东卷第18题）如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图（b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放臵一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。①、问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？②、求0到时间t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量。③、探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。
分析：本题考查了学生对电磁学、力学基本规律的认识和理解，考查理解能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力及获得信息的推理能力。（详细解答过程略）对于这道题目，考生的答题情况并不理想，其原因在于虽然学生对于一根棒在水平导轨上运动的题做过不少，似曾相识，但本题巧妙改变条件和设问，使人耳目一新，好多同学无法下手，有效地考查了学生具体问题具体分析的能力和灵活运用所学规律解决问题的能力。
其实，对于这种既要考虑动生电动势又要考虑感生电动势的题目，其基本模型仍然在教材中出现，只不过这道题目是教材题目的发散和衍生的产物。因此，当要求学生做一道题目的时候，不仅要求学生会正确地把题目解出来，更要紧的时，需要引导学生从这道题目的解决过程中体会解决问题的方法和思路。如果学生的水平达到一定的层次，还可以要求学生对题目进行适当的改变条件，对习题进行发散变化，训练学生的应变能力和灵活运用知识的能力。
总之，在习题教学中，应当精选练习，强调对教材练习的回归和拓展；注重基础，以点带面，强化分析，归纳方法，既要防止无谓的高难度的训练，更要防止低层次的机械化的重复操练，争取做到“温故而知新”，训练一道题目，收获一种方法，提高知识的迁移能力。
四、在物理教学中不可忽视对学生估算能力的培养。
中学物理中的估算是对物理量的大致数值范围或数量级进行科学的推算。求解物理估算题有利于培养学生思维的敏捷性和简洁性，有利用培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。灵活运用物理知识对具体问题进行估算，也是学生科学
素质的重要体现。近几年来，不论在教材编写还是高考命题中，都加强了对估算题的重视程度。
例
4、（2007广东卷第16题）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA＝8.0×10km和r B＝1.2×10km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）①、求岩石颗粒A和B的线速度之比；②、求岩石颗粒A和B的周期之比；③、土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2×10km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4×10km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？
分析：（第①、②问的分析略）对于第③问，可设地球质量为M，地球半径为r0，地球上物体的重力可视为万有引力，探测器上物体质量为m0，在地球表面重力为G0，距土星中心r0=3.210km处的引力为G0’，根据万有引力定律，有：
/
55G0M0GMm0GM0m0'95（倍）
可解得：G0'22Mr0r0一般来讲，物理估算题文字叙述简要，给出的已知数据有时很少有时过多，而且这些已知量与待求量之间的关系很不明确，也往往夹杂着某些干扰因素。因此求解物理估算题，首先要仔细分析题设的物理现象，分析给出的物理情景，抽象出物理过程的实质，从而明确解题所用的知识范围及有关概念，选用合适的物理规律实现应用物理知识的准确定位。此外，在进行估算时，还必须记住一些物理常量，如地面重力加速度、第一宇宙速度、地球自转和公转周期、月球绕地球运动的周期、阿伏伽德罗常数、真空中的光速、地球半径等等。
在平时的物理教学中，应重视对学生进行估算方法的教学和训练，使学生在物理背景和物理过程模糊的问题中，摒弃次要因素，抓住主要因素和物理本质，建立合理的物理模型，寻找合适的物理规律和数学关系，运用一些常识性的实际知识，建立待求量与已知量的关系式，从而合理地进行估算，这是培养学生解决物理实际问题能力的有效途径。
总之，随着素质教育的全面推进，研究性学习的不断深入，新课程改革力度的不断加大，高中物理教学更应当以学生为本，以学生可持续发展为本，全面提高学生物理素养和培养学生分析问题、思考问题和解决问题的能力，为学生继续学习科学技术打下坚实的基础。
［参考文献］：
1、《2007年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷）物理科考试大纲说明》，广东省考试中心编，广东高等教育出版社出版。
2、《力学》（普通物理学教程），漆安慎、杜婵英编，高等教育出版社出版。
3、《给教师的建议》，苏霍姆林斯基，教育科学出版社出版。
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