王超良
在高考理綜物理考試說明中,根據物理學科的特點和需要,從中學物理教學和高考命題的實際出發(fā),提出了理解能力、推理能力、分析綜合能力、應用數學處理物理問題的能力以及實驗能力的要求.這五種能力分別體現了各自不同的側重點.但是,高考物理試題中,對這幾種能力的考查并不是孤立的,當一道題目著重對某一種能力進行考查的同時,在一定程度上也考查了與之相關的其他能力.在應用某種能力解決具體問題的過程中,也伴隨著其他能力的應用.不同的題目對同一種能力的考查水平一般來說也是不同的.
那么,在第一輪系統(tǒng)復習的基礎上,第二輪復習我們應該做些什么,才能對學生在充分注重能力要素的高考中會有實際的幫助呢?筆者想從學生的實際需求與高考命題對學生能力的要求出發(fā),從四個方面談談對高考物理第二輪復習的一點思考.
一、快速把握解題的方向
在近年的高考物理試題中,雖然難度普遍下降,但命題中也更加重視對考生基本知識和基本技能的掌握程度及綜合運用所學知識分析解決實際問題能力的考查,也更加注重了對考生的物理學與科學思想方法方面的考查.考生在高考的臨場應試中,要在這么短的時間內,順利突破命題專家精心設置的陷阱,取得好成績,就非常需要通過定性分析快速把握解題方向、直奔主題的能力.這就要求考生在“細讀慢看、圈圈點點和聯想類比”的審題中,善于通過畫示意圖,通過對函數圖象的分析與運用,通過假設與推理、演繹與歸納、分析與綜合等一系列思維活動,去偽存真、由表及里,迅速提煉出相應的物理模型,為順利解題奠定基礎.
例1(2014年全國高考新課標理綜卷Ⅰ第19題)太陽系各行星幾乎在同一平面內沿同一方向繞太陽做圓周運動.當地球恰好運行到某地外行星和太陽之間,且三者幾乎排成一條直線的現象,天文學中稱為“行星沖日”.據報道,2014年各行星沖日時間分別是:1月6日木星沖日;4月9日火星沖日;5月11日土星沖日;8月29日海王星沖日;10月8日天王星沖日.已知地球及各地外行星繞太陽運動的軌道半徑如下表所示,則下列判斷中正確的是( ?)
A.各地外行星每年都會出現沖日現象
B.在2015年內一定會出現木星沖日
C.天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為木星的一半
D.地外行星中,海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短
分析:該題以行星沖日為背景,給予的信息較多,干擾因素強,條件較為隱蔽.兩次沖日的時間間隔就是圍繞同一個中心天體運動做勻速圓周運動的兩個星體何時達到最近的問題. 根據行星運動的規(guī)律,半徑越大,其運動周期越大、角速度越小,則兩次沖日的時間間隔就越短,因此D選項正確.
假設某行星沖日的時間間隔為t,則:■-■=1,為了便于分析,取時間單位為年,則有:t-■=1,由軌道半徑與周期的定性關系可知T星>T地,t>1年,故選項A錯.
對于木星,因為■=■■=5.2■,以地球年為單位,則T木=5.2■年,即11年 對于天王星,沖日的時間不需要重新計算,因為木星沖日時間不到兩年,假設天王星相鄰兩次沖日的時間是土星的一半,則時間間隔不到一年,這與上面的分析中所有行星沖日的時間最小大小1年矛盾,故選項C錯. 在第二輪復習中,要特別注重“解題的方向感”的培養(yǎng).什么是“解題的方向感”?簡單地說,就是對解題的感知和領悟.“感知”是對現象的認識,“領悟”是對本質的把握.從感知到領悟,就是從現象到本質的思維施行,也是解題者從中獲得教益的一次有效的探索.培養(yǎng)學生“解題的方向感”的功夫在課內也在課外.教師要不失時機地引導學生注意關鍵字詞句的理解,注意物理過程之間“銜接點”的確定,注重隱含條件的挖掘、“關鍵點”的突破,重視物理情境的展示和物理過程的分析中,形成良好的解題習慣,把握分析問題的基本線索與方向.讓學生在分析與積累的過程中,逐漸形成“解題的方向感”. 例2 ? 如圖1所示,現有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從無限遠處垂直射向虛線MN,虛線右側加有一垂直于紙面向里的勻強磁場.半徑為R的接地金屬圓筒固定在圓心O到MN的距離為2R處,圓筒軸線垂直紙面.已知電子的質量為m,電量為e,忽略電子的重力和它們間的相互作用. (1)求初速度滿足什么條件時,電子將不可能打到圓筒上? (2)若電子的初速度v0=■,求邊界MN上哪些范圍內的電子能夠打到圓筒上? (3)在第(2)問中,若圓筒上有部分表面有來自虛線的兩個不同位置的電子能打到其上面,求這樣的兩個電子在磁場中運動的時間差Δt的最大值. 分析:(1)由qBv0=m■得,當電子進入磁場后,半徑小于R時,不會有電子打到圓筒上,可知:v0<■. (2)當電子速度v0=■時,設電子在磁場中做圓周運動的半徑為r′,則:r′=■=3R. 電子能夠打到圓筒的范圍為P1P2,如圖2所示.由圖中的幾何關系可得:PP1=■+R=(3+2■)R,同理:PP2=(2■-3)R,∴PP2=2■R. (3)由如圖2所示的幾何關系可得: t1=■T=■T,t2=■T ∴Δt=t1-t2=■(■π-arcsin■)T. 對于涉及多體、多過程的問題或臨界問題,展示清楚物理過程是關鍵,而臨界點的挖掘是重中之重.應該讓學生體味到利用畫情景圖的方式對物理過程的細節(jié)進行展示,是一種解題的常態(tài),也應該成為解題者必需的一種思維定式. 二、善于運用“模型”解決問題 物理模型既是擬題者編制物理題目的依據,也是解題者通過合理調動自己所擁有的知識和經驗進行有序地分析與判斷中,揭示或重建試題所依賴的物理模型,從而順利解題的關鍵.在高考理綜物理試題中,常常以常規(guī)情境下的實際問題為背景,將新穎的物理素材、立意和設問融為一體,有效地考查了學生獲取有用信息建立物理模型、應用數學知識處理物理問題等物理學科的核心能力,也著眼于學生處理問題的物理意識和物理思想方法方面內容的考查,有效地促進了物理教學從能力立意向學科素養(yǎng)的轉化.因此,在第二輪復習中,要極力培養(yǎng)學生對模型的識別能力與重建能力,讓學生真正領會模型在物理學中的價值,為迅速解決問題提供有力的保障.