以物理思想和物理方法為載體的高考試題賞析

各地的物理高考試題體現(xiàn)了高考命題的思想和指導(dǎo)原則，貼近中學(xué)教學(xué)實際，在知識、方法和能力等方面貫徹了新課程的理念，多視角、多層次地考查了考生物理思維的深刻性和靈活性。下面，筆者對高考中出現(xiàn)的以物理思想和物理方法為載體的考題進行了分析。

例1.用控制變量法可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖1）。設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ。在實驗中，極板所帶電荷量不變，若（ ）

A.保持S不變，增大d，則θ變大

B.保持S不變，增大d，則θ變小

C.保持d不變，減小S，則θ變小

D.保持d不變，減小S，則θ不變

解析：由C=■可知，保持S不變，增大d，電容減小，而C=■。由于Q基本不變，則U變大，θ變大；保持d不變，減小S，電容減小，θ變大。故答案選A。

點評：本題以高中物理常用的研究方法“控制變量”為載體，結(jié)合平行板電容器的決定式和定義式中各物理量的關(guān)系，考查學(xué)生綜合分析問題的能力。

例2.伽利略曾設(shè)計如圖2所示的一個實驗，將擺球拉至M點放開，擺球會達到同一水平高度N點。如果在E或F處釘上釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達到同一高度的對應(yīng)點；反過來，如果讓擺球從這些點下落，它同樣會達到原水平高度上的M點。這個實驗可以說明，物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線）下滑時，其末速度的大?。?）

A.只與斜面的傾角有關(guān)

B.只與斜面的長度有關(guān)

C.只與下滑的高度有關(guān)

D.只與物體的質(zhì)量有關(guān)

解析：在伽利略的理想斜面和擺球?qū)嶒炛?，斜面上的小球和擺線上的小球好像“記得”自己的起始高度，實質(zhì)是在動能與勢能的轉(zhuǎn)化過程中，總能量保持不變。物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線）下滑時，高度越大，初始的勢能就越大，轉(zhuǎn)化后的末動能和速度也就越大。而與斜面的傾角、長度及物體的質(zhì)量無關(guān)。故答案選C。

點評：本題以“伽利略的理想斜面和擺球?qū)嶒灐钡耐评韱栴}的物理思想和物理方法為載體，結(jié)合運動過程中總機械能守恒的規(guī)律，考查學(xué)生分析問題時，能否抓住問題本質(zhì)的能力。

例3.卡文迪什利用如圖3所示的扭秤實驗裝置測量了引力常量G。

(1)(多選題)為了測量石英絲極微的扭轉(zhuǎn)角，該實驗裝置中采取使“微小量放大”的主要措施有（ ）

A.減小石英絲的直徑

B.增大T型架橫梁的長度

C.利用平面鏡對光線的反射

D.增大刻度尺與平面鏡的距離

（2）已知T型架水平橫梁長度為1，質(zhì)量分別為m、m′的球位于同一水平面。當橫梁處于力矩平衡狀態(tài)，測得m、m′連線長度為r，且與水平橫梁垂直；同時，測得石英絲的扭轉(zhuǎn)角度為θ。由此得到，扭轉(zhuǎn)力矩kθ（k為扭轉(zhuǎn)系數(shù)且已知），則引力常量的表達式G=_____。

解析：（1）采取使“微小量放大”的方法測量石英絲極微的扭轉(zhuǎn)角，需利用光的反射放大原理。當入射角改變?yōu)棣?，反射角將變?yōu)椋拨龋饩€改變相同的角度所對的距離不同，離平面鏡越遠，所對應(yīng)的距離越大。所以選項C、D正確；(2)根據(jù)力矩平衡的原理得：Ｇ■·l=kθ，得Ｇ=■。

點評：本題以卡文迪什采用“微小量放大”的方法，測量小球間非常微弱的萬有引力為載體，結(jié)合萬有引力定律、光反射的放大原理、力矩平衡原理等知識，綜合考查學(xué)生對物理知識和物理方法的理解運用能力。

在以后的高考命題中，物理方法和物理思想的滲透將會更加深入，這就需要教師在平常的教學(xué)中，一定要把知識講解透徹，關(guān)鍵是讓學(xué)生掌握研究問題的物理方法。在復(fù)習(xí)過程中，不僅要讓學(xué)生做對題目，還要使學(xué)生通過做題更深入地理解知識，掌握解決問題的思路和方法，這是提高物理學(xué)習(xí)效益的好方法。

（作者單位：江西省贛州市贛縣中學(xué)）