注重物理過程 培養(yǎng)學科素養(yǎng)*
——2018年高考全國Ⅱ卷理綜·物理選擇題選析

尹明德

(秦安縣一中 甘肅 天水 741600)

2018年高考已經(jīng)落幕，仔細琢磨Ⅱ卷物理選擇題，其重點考查6個方面：規(guī)律運用和邏輯判斷、生活事例及物理解釋、新背景蘊含的基礎知識、物理過程和數(shù)形比較、綜合分析及數(shù)學運算能力.試題有利于以物理觀念、物理思維、科學探究、科學態(tài)度為核心素養(yǎng)的課程改革，有利于物理教師順學科特點之勢而為.現(xiàn)把幾個題的解析過程及折射出的問題撰寫成文，旨在啟迪物理教與學.

1 規(guī)律先行 邏輯隨后

物理定律、定理、定則是物理概念聯(lián)系的橋梁，是物理現(xiàn)象的本質(zhì)反映，是物理教學的核心內(nèi)容，是培養(yǎng)學生用物理觀念去分析解決問題的依托，高考題能直接或間接考查它，必在情理之中.

【例1】(2018年高考全國Ⅱ卷理綜第14題)如圖1所示，某同學用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度.木箱獲得的動能一定( )

A.小于拉力所做的功

B.等于拉力所做的功

C.等于克服摩擦力所做的功

D.大于克服摩擦力所做的功

圖1 例1題圖

解析：分析受力、畫出受力圖和過程圖如圖2所示，觀察選項并結合題干“動能”一詞，易想到用“動能定理”來列式.因拉力F做正功、動摩擦力f做負功(物體克服動摩擦力做功)、重力G和支持力N不做功，即WF-Wf=Ek-0，易知Ek

圖2 例1題受力分析圖

因N+Fsinθ=mg，顯然當Fsinθ=mg時，N=0，Wf=μNx=0；這時選項B,D也正確.可見，Ek和WF的大小關系存在Ek>WF,Ek

2 生活事例 物理解釋

物理現(xiàn)象存在于我們的身邊，用物理知識去分析生活現(xiàn)象，不僅可以培養(yǎng)學生的學科興趣，還可以培養(yǎng)學生從生活中提取物理問題的能力，使學生在質(zhì)疑中活學活用物理知識.

【例2】(2018年高考全國Ⅱ卷理綜第15題)高空墜物極易對行人造成傷害.若一個50 g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的碰撞時間約為2 ms，則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為( )

A.10 N B.102N

C.103N D.104N

解析：本題以新聞報道中的現(xiàn)實安全問題為題材，要求以雞蛋為研究對象，首先要會抽象物理模型：

(1)把雞蛋視為質(zhì)點(其最大線度遠小于下落距離)，忽略空氣阻力;

(3)與地面碰撞的2 ms內(nèi)，速度由v減小為零(破碎).

其次要有一定的生活常識：

(1)雞蛋從手里掉到地上都會破碎，何況高空！

(2)居民樓每層樓高(2.60～3.40 m),考慮估算方便取3.20 m;

(3)第1層樓高度是指“1樓地平～2樓地平”間的距離，則25層樓的總高度為h=25×3.20 m=80.00 m;

(4)取重力加速度為g=10 m/s2，求出v=40 m/s;

(5)雞蛋與地面作用過程中,受重力mg，地面的彈力N，因涉及力、時間及運動狀態(tài)改變，故選用“動量定理”來解題，取向下方向為正方向，由

(mg-N)Δt=0-mv

得

0.5+103≈103N

選項C正確.

可見雞蛋與地面作用過程中，竟然產(chǎn)生100 kg的力！自身重力可忽略不計.請思考：如果雞蛋與地面的作用時間為0.2 s呢?

3 背景新穎 旨在基礎

隨著現(xiàn)代科學技術的進步和我國科學家的發(fā)奮圖強，使“千里眼、順風耳”的幻想成為現(xiàn)實，物理教學中適時插入我國現(xiàn)代科學成就和科學家的故事，對培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、科學精神和民族自豪感大有裨益.

【例3】(2018年高考全國Ⅱ卷理綜第16題)2018年2月，我國500 m口徑射電望遠鏡(天眼)發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J0318+0253”，其自轉周期T=5.19 ms.假設星體為質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬有引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2.以周期T穩(wěn)定自轉的星體的密度最小值約為( )

A.5×109kg/m3B.5×1012kg/m3

C.5×1015kg/m3D.5×1018kg/m3

得

代入密度公式有

選項C正確.

4 注重過程 數(shù)形比較

物理過程是物理問題按照分析需要的簡化過程，常要隨著“時空的先后順序”在思維上進行抽象、分析和綜合，在數(shù)和形上進行綜合比較，這對培養(yǎng)學生嚴謹、仔細、認真、鉆研的科學態(tài)度和學科內(nèi)綜合素養(yǎng)是必不可少的.

圖3 例4題圖

解析：在圖3中，把線框標記為abcd，取圖4中a0b0c0d0為t=0位置，則向左勻速運動至a1b1c1d1位置的時刻為

圖4 金屬框勻速運動位置示意圖

圖5 運動過程中線框產(chǎn)生的感應電動勢

5 物理分析 代數(shù)運算

用物理概念、物理規(guī)律、物理方法審視物理問題后，常要把物理問題化簡為數(shù)學問題，用解方程組、二次函數(shù)、不等式、數(shù)列、導數(shù)等數(shù)學方法使問題迎刃而解.

圖6 例5題圖

解析：由直線電流的右手安培定則知，L1在a，b兩點產(chǎn)生“×”的B1；L2在a點產(chǎn)生“×”的B2，在b點產(chǎn)生“·”的B2；設垂直紙面向外的“·”為正，根據(jù)同一直線的矢量運算法則

對a點有

對b點有

聯(lián)立解方程組得

可見，選項A,C正確.

6 推導論證 融會貫通

在學習物理時，首先要明白概念本身的意義，其次要弄清概念之間的聯(lián)系規(guī)律，這種規(guī)律要么根據(jù)實驗來探究，要么根據(jù)理論推導來尋求.只知道利用現(xiàn)成結論，或代入某個公式的“死學”，或所有類型試題都要講到的“死教”，則創(chuàng)新能力將成為空談.

【例6】(2018年高考全國Ⅱ卷理綜第21題)如圖7所示，同一平面內(nèi)的a,b,c,d4點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，M為a,c連線的中點，N為b,d連線的中點.一電荷量為q(q>0)的粒子從a點移動到b點，其電勢能減小W1；若該粒子從c點移動到d點，其電勢能減小W2.下列說法正確的是( )

A.此勻強電場的場強方向一定與a,b兩點連線平行

D.若W1=W2，則a,M兩點之間的電勢差一定等于b,N兩點之間的電勢差

圖7 例6題圖

解析：如圖8所示，在勻強電場中，a,b,c,d4點構成矩形，若l1是長度，l2是寬度，則電勢差Uad=Ubc=El1cosθ,Uab=Udc=El2sinθ，即平行等長處電勢差才相等；

若e點是ad邊的中點，則Uae=Ued或φa-φe=φe-φd

圖8 例6題分析圖

電場線與等勢線垂直，且指向電勢降落的方向；由Wab=qUab知正電荷從高電勢運動至低電勢，電場力做正功，電勢能減小.根據(jù)這些基礎知識，顯然有a點電勢高于b點，c點電勢高于d點，滿足

即M點電勢一定高于N點電勢.

本題選項A因無法確定等勢線而不能確定場強方向，選項C也因無法確定c,d兩點沿場強方向的距離而不能確定.對選項B由

WMN=q(φM-φN)=

知是正確的.對選項D，若W1=W2，則

φa-φb=φc-φd

移項得

φa-φc=φb-φd

即

Uac=Ubd

因

故

UaM=UbN

選項D正確.

綜合上述試題的特征分析及求解可見，在物理課堂教學中，不僅要重視物理概念和規(guī)律的建立過程，還要重視用物理觀念去抽象或解釋生產(chǎn)、生活和科技中的物理問題.“習題”教學絕非為了培養(yǎng)解題高手，而是服務于理解核心知識,掌握解決問題的思維方式和方法.做實驗(或作實驗題)是為了讓學生正確使用器材、弄清實驗原理、培養(yǎng)動手、質(zhì)疑、分析和探究能力.

面對選拔性高考，要摒棄“題?！毖菥殻鹬貙W科特點和學生的心理認知規(guī)律，要讓物理課堂放出重基礎、重過程、重實驗、重思維、重弄通、重反思的光芒，要讓“典型例題”“生活中的物理”“高科技中的物理”產(chǎn)生培養(yǎng)學科探究能力的效益.