“新情景”試題以日常生活、生產或現(xiàn)代科技中某個事件、某個問題為情景提供信息,題中的問題與什么物理知識發(fā)生聯(lián)系,應該采用什么物理規(guī)律,需要建立什么樣的物理模型,不是一目了然,而是必須通過閱讀、思考、分析從中篩選出相關信息,通過推理、聯(lián)想、遷移、重組等,活化思維解決問題。
由于此類試題綜合性強、陌生度高,知識跨度大,且有時又是開放性的,因此破題、解題能力要求較高。2007年重慶高考題中“新情境”試題出現(xiàn)較多、內容豐富、富于變化,是今年高考題中最具特色的一類試題。現(xiàn)對此類題型中的典型題剖析如下:
1 以探究性問題為情景
如2007年重慶高考卷22題(2),建造重慶長江大橋復線橋面將長百米、重千余噸的鋼梁從江水中吊起(如圖1),施工時采用了將鋼梁與水面成一定傾角出水的起吊方案,為了探究該方案的合理性,某研究性學習小組做了兩個模擬實驗,研究將鋼板從水下水平拉出(實驗1)和以一定傾角拉出(實驗2)的過程中總拉力的變化情況。
①必要的實驗器材有:鋼板、細繩、水盆、水、支架、刻度尺、計時器和_____等。
②根據(jù)實驗曲線(圖2),實驗2中的最大總拉力比實驗1中的最大總拉力降低了______%,鋼板受到的最大浮力為_____________。
③根據(jù)分子動理論,實驗1中最大總拉力明顯增大的原因是_______________。
④可能導致測量總拉力的實驗誤差的原因有:讀數(shù)不準、鋼板有油污、_______、__________等等(答出兩個即可)。
析與解 由F-t圖可知,實驗1中最大拉力F1=4.35N,實驗2中最大拉力F2=3.77N,|F1-F2|/F1=13.3%。由實驗2圖線可知,鋼板重力mg=F2=3.77N,鋼板所受最小拉力F′2=3.40N,此時鋼板所受浮力最大為F浮=mg-F′2=0.37N。
答案 ①測力計(彈簧測力計,力傳感器等)
②13.3(允許誤差±0.5)
0.37(允許誤差±0.03)N
③分子之間存在引力,鋼板與水面的接觸面積大。
④快速拉出、變速拉出、出水過程中角度變化、水中有油污、水面波動等等。
點評 試題所涉及到的問題探究性強,開放性強,是理論與實際緊密聯(lián)系的典型題,體現(xiàn)了物理學科特色.值得注意的是此類題答案不唯一,如答案①、④給考生留下了充分的發(fā)揮空間,跟新課程改革方向非常吻合。
2 以科技新聞為背景
背景源于聯(lián)系科技新聞, 如2007年重慶高考卷19題,以土星的兩顆衛(wèi)星為情景,雖然提到了“土衛(wèi)十”、“土衛(wèi)十一”的新信息,但真正考查的是物理基礎、物理模型——勻速圓周運動相關規(guī)律。
3 以各類圖、表為情景
物理問題常與圖文、圖形、圖線相聯(lián)系,通過圖文、圖形、圖線提供醒目直觀信息,而且信息量較大,理解圖示信息時一定要將所學的物理概念和物理規(guī)律聯(lián)系起來,把握圖示的本質含義。如2007年重慶高考卷22題(2)中,F(xiàn)-t圖線提供數(shù)據(jù)信息,需通過數(shù)據(jù)認識事物的特征:(1)明確數(shù)據(jù)的意義;(2)善于比較數(shù)據(jù)不同的原因是什么,數(shù)據(jù)不同會產生怎樣的物理現(xiàn)象,通過分析比較,才能了解數(shù)據(jù)的真正意義;(3)通過數(shù)據(jù)的比較找出規(guī)律,從而求解。試題主要考查學生觀察、分析想象、應變等能力。
4 以生活問題為背景
如2007年重慶高考卷17題是估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產生的平均壓強,考查用已學的物理基礎知識解決新問題。測試考生遷移、創(chuàng)新能力和用基礎理論解決新情況的問題的能力。
5 以物理原理為情景
如2007年重慶高考卷18題判斷電容器的最終帶電量Q的表達式,該試題有一定難度,考查了愛因斯坦光電效應方程與電容器知識,判斷關鍵是“單色光持續(xù)照射兩板內表面”的隱含信息是電容器電壓不再增加從而用動能定理聯(lián)立得解。試題源于教材,又高于教材,考查了吸收信息、處理信息等綜合分析能力。
6 以科研問題為背景
2007年重慶高考卷24題以是科研中的飛行時間質譜儀為背景 ,主要考查吸收新信息和加工新信息的能力。
7 含有眾多新信息的復雜情景
2007年重慶高考卷25題設計了一種用來研究碰撞問題實驗裝置為背景,試題中包含有多條新信息,對象眾多,問題情景復雜,題中既有定量的新信息,又有定性的新信息,既有直露的條件,又有隱含的條件,難度較大。主要考查閱讀理解能力,現(xiàn)場學習獲取信息和處理信息能力,這是信息化時代的必然要求。
總之,2007年重慶高考理綜物理試題中,新情景題是一道亮麗的風景線,值得研究。
(欄目編輯陳 潔)
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。