李鴻彬

(南京外國語學(xué)校 江蘇 南京 210008)

在新一輪課程改革深入推進的背景下，課程目標(biāo)與高考的考核目標(biāo)正在最大可能地趨于統(tǒng)一.物理課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生具備的多元能力體系及研究方法，有些是通過高考可以考查的，有些是不能考查的.在近幾年的高考試題中，出現(xiàn)了許多與以前面孔不一樣的“新類考題”，旨在將高考的考核目標(biāo)與課程目標(biāo)實施最大程度地對接；這類考題的大量涌現(xiàn)，對中學(xué)物理教學(xué)改革的深入推進注入了動力.這些考題注重理論聯(lián)系實際，注重物理知識在生產(chǎn)、生活等方面的廣泛應(yīng)用，注重對應(yīng)用物理學(xué)研究方法的能力、發(fā)散性思維能力、物理的建模能力等發(fā)展性能力的考查.與以前相比，這些考題在問題的生成、呈現(xiàn)、解決方法上出現(xiàn)了明顯的變化，這些變化，透射出新課程倡導(dǎo)的諸多理念，很好地推動著中學(xué)物理的教學(xué)改革.

1 問題的生成素材

任何典型物理問題或典型物理模型都來源于具體問題.近幾年的許多考題重視追溯問題產(chǎn)生的背景材料，注重物理建模能力的考查，體現(xiàn)出新課程的諸多理念.

1.1 從史料中來

分析：本題來源于伽利略手稿，體現(xiàn)了物理學(xué)科發(fā)展的傳承性.本題答案為：2.04；1.5.

表1 伽利略手稿中的數(shù)據(jù)

1.2 從科技前沿來

A. 108m/s2B.1010m/s2

C.1012m/s2D.1014m/s2

分析：本題取材于最新科技發(fā)展成果，體現(xiàn)了學(xué)科的發(fā)展性.本題答案為C.

1.3 從生產(chǎn)、生活中來

【例題3】(2009年高考江蘇卷物理)圖1所示是

圖1

分析：本題取材于水立方游泳池的一張照片，來自于生產(chǎn)、生活實際，表現(xiàn)出物理學(xué)科與生產(chǎn)、生活的緊密聯(lián)系，體現(xiàn)了學(xué)科的生活性.本題答案為約2.1 m.

1.4 從社會熱點來

【例題4】(2009年高考山東卷物理)2008年9月25日至28日我國成功實施了“神舟”七號載人航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙.飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠地點343 km處點火加速，由橢圓軌道變成高度為343 km的圓軌道，在此圓軌道上飛船運行周期約為90 min.下列判斷正確的是

A.飛船變軌前后的機械能相等

B.飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C.飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度

D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度

分析：“神七”發(fā)射是我國2008年的重大事件，本題取材于社會熱點事件，體現(xiàn)了學(xué)科的社會性.本題的答案為B、C.

2 問題的呈現(xiàn)型式

許多問題，它的提出、對它解決方法的評析、對它解決過程的評價等，有時比問題的結(jié)果更加重要.近幾年的許多高考題，關(guān)注了上述方方面面的考查，體現(xiàn)出輕結(jié)果，重過程、重評價的理念.另外許多考題通過圖、表方式呈現(xiàn)條件，注重考查學(xué)生獲取信息的能力.

2.1 呈現(xiàn)條件借“圖表”

【例題5】(2007年高考上海卷物理)如圖2所示，

圖2

物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面(設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變)，最后停在C點.每隔0.2 s通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，表2給出了部分測量數(shù)據(jù).(重力加速度g=10 m/s2)求：

(1)斜面的傾角α；

(2)物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ；

(3)t=0.6 s時的瞬時速度v.

表2

分析：本題是通過表格呈現(xiàn)出相關(guān)信息，讓學(xué)生從中提取問題解決的有用信息，關(guān)注了對學(xué)生獲取信息能力的考查.本題答案為α=30°,μ=0.2，

v=2.3 m/s.

2.2 呈現(xiàn)設(shè)問用“能否求”

【例題6】(2008年高考北京物理試卷)據(jù)媒體報道,嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度為200 km,運行周期為127 min.若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是

A.月球表面的重力加速度

B.月球?qū)πl(wèi)星的吸引力

C.衛(wèi)星繞月球運行的速度

D.衛(wèi)星繞月運行的加速度

分析：本題提出的問題是能否求出某一物理量，而不是該物理量的大小，這類考題側(cè)重于考查學(xué)生推理過程的正確性，關(guān)注了對思維過程的考查.本題的答案為B.

2.3 呈現(xiàn)解答辨“對與錯”

【例題7】(2008年高考上海物理卷)有兩列簡諧橫波a、b在同一媒質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v=2.5 m/s.在t=0時，兩列波的波峰正好在x=2.5 m處重合，如圖3所示.

圖3

(1)求兩列波的周期Ta和Tb.

(2)求t=0時，兩列波的波峰重合處的所有位置.

(3)分析并判斷在t=0時是否存在兩列波的波谷重合處.

某同學(xué)的分析：既然兩列波的波峰存在重合處，那么波谷與波谷重合處也一定存在.只要找到這兩列波半波長的最小公倍數(shù)，……即可得到波谷與波谷重合處的所有位置.

你認為該同學(xué)的分析正確嗎？若正確，求出這些點的位置.若不正確，指出錯誤處并通過計算說明理由.

分析：本題的第(3)設(shè)問，提供了一種迷惑性很強的錯誤的分析思路，讓學(xué)生去評析，其實這兩列波不存在波谷重合處.這類考題較好地考查了學(xué)生對問題分析方案的評判能力.

3 問題的解決方法

近幾年來許多考題，改變了以往單純考查應(yīng)用公式、規(guī)律求解問題結(jié)果的狀況，注重考查應(yīng)用多種研究方法解決問題的能力，突出體現(xiàn)了問題解決過程中重方法的理念.

3.1 類比法

【例題8】(2009年高考北京理綜卷)類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學(xué)習(xí)效率.在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處.某同學(xué)對機械波和電磁波進行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是

A.機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波也適用

B.機械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

C.機械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播

D.機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波

分析：本題直接考查了類比方法，其正確答案為D.

3.2 排除法

【例題9】(2009年高考江蘇卷物理)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體，下列說法正確的是

A.氣體分子間的作用力增大

B.氣體分子的平均速率增大

C.氣體分子的平均動能減小

D.氣體組成的系統(tǒng)的熵增加

分析：由于氣泡上升過程中溫度保持不變，泡內(nèi)氣體壓強變小，體積會變大，因此A、B、C選項是錯誤的，應(yīng)用排除法即得正確答案為D.

3.3 估算法

【例題10】(2007年高考北京理綜卷)圖4所示為高速攝影機拍攝到的子彈穿過蘋果瞬間的照片.該照片經(jīng)過放大后分析出，在曝光時間內(nèi)，子彈影像前后錯開的距離約為子彈長度的1%～2%.已知子彈飛行速度約為500 m/s，因此可估算出這幅照片的曝光時間最接近

圖4

A.10-3s B.10-6s C.10-9s D.10-12s

分析：本題的解決需要有一定的日常生活經(jīng)驗，蘋果直徑一般在10 cm左右，由照片可知子彈長度約為蘋果直徑的一半左右，由此可估算得正確答案為B.

3.4 特殊條件法

【例題11】(2008年高考北京理綜卷)有一些問題你可能不會求解，但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進行分析和判斷.例如從解的物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢，解在一定特殊條件下的結(jié)果等方面進行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實驗結(jié)論等進行比較，從而判斷解的合理性或正確性.舉例如下.

如圖5所示.質(zhì)量為M、傾角為 的滑塊A放于水平地面上.把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上.忽略一切摩擦，有人求得B相對地面的加速度

式中g(shù)為重力加速度.

對于上述解，某同學(xué)首先分析了等號右側(cè)量的單位，沒發(fā)現(xiàn)問題.他進一步利用特殊條件對該解做了如下四項分析和判斷，所得結(jié)論都是“解可能是對的”.但是，其中有一項是錯誤的.請你指出該項.

圖5

A.當(dāng)θ=0°時，該解給出a=0，這符合常識，說明該解可能是對的

B.當(dāng)θ=90°時，該解給出a=g,這符合實驗結(jié)論，說明該解可能是對的

C.當(dāng)M?m時，該解給出a=gsinθ,這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能是對的

分析：本題是將所得的解在特殊條件下推出結(jié)論，從而來判斷解的正確性.由于滑塊B的加速度不可能大于g,所以D選項是錯誤的，進一步說明題中求得的B相對地面的加速度的表達式是錯誤的.

3.5 量綱判斷法

【例題12】(2009年高考北京理綜卷)圖6所示為一個內(nèi)、外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面電荷為σ.取環(huán)面中心O為原點，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸.設(shè)軸上任意點P到O點的距離為x，P點電場強度的大小為E.下面給出E的四個表達式(式中k為靜電力常量)，其中只有一個是合理的.你可能不會求解此處的場強E，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷.

圖6

根據(jù)你的判斷，E的合理表達式應(yīng)為

分析：通過對E的四個表達式的量綱分析可知，A、C選項是錯誤的.再應(yīng)用極限法分析可知，當(dāng)x→∞時，E→0，而D項中E→4πκσ，故D項錯誤.因此用排除法可知正確答案為B.

近幾年全國各地的高考題呈現(xiàn)出在“穩(wěn)”中求“變”，“變”中求“新”的特點.變化與出新的大量考題與新課程改革實現(xiàn)著“共振”，有效地指揮著中學(xué)物理的教學(xué)改革.