張成清

新課標的教育理念特別強調(diào)探究性學(xué)習，進行探究性學(xué)習是一種新的學(xué)習方法，它具有開放性、探索性、實踐性等特點.探究性學(xué)習是以物理知識和技能為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，學(xué)會科學(xué)的探究方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神、實踐能力和創(chuàng)新意識，進而提高綜合素質(zhì).這種教育理念在近幾年的高考物理試題中也有所體現(xiàn)，可以看到探究性問題出現(xiàn)的比例逐漸增大，主要集中在數(shù)學(xué)圖像和物理原理結(jié)合的合理性、實驗試題的創(chuàng)新性、物理問題答案的不確定性和物理情景設(shè)置的復(fù)雜性等方面，有很多考生在面對這樣的問題時感覺很茫然，在巨大的壓力下只能選擇碰運氣試一試或干脆放棄，這給高考備考的考生帶來很大的困惑，筆者認為這不一定是考生能力所不及，很大的原因是對這種題目解答的心理準備不足或者是破題方法有問題造成的，以下筆者根據(jù)自己的解答體會談?wù)勥@類問題的幾點破題方法.

一、利用數(shù)學(xué)圖像的物理意義結(jié)合物理原理巧解物理問題

物理問題的答案很多情況下隱藏在數(shù)學(xué)圖像中，只要有效利用數(shù)學(xué)圖像的含義可以很方便獲取正確答案.

【案例1】如圖1所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m，導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強度大小為B，金屬導(dǎo)軌的上端與開關(guān)S、定值電阻R1和電阻箱R2相連.不計一切摩擦，不計導(dǎo)軌、金屬棒的電阻，重力加速度為g，現(xiàn)閉合開關(guān)S，將金屬棒由靜止釋放.

根據(jù)以上所供器材，請回答下列問題：

（1）有的同學(xué)擬將待測電壓表V1和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出V1的電壓和電流，再計算出RV.該方案實際上不可行，其最主要的原因是 ；

（2）為了盡量準確測量RV，某同學(xué)根據(jù)所給器材的特征設(shè)計了圖4所示的測量電路，請你將圖5中的實驗器材按照該同學(xué)設(shè)計的測量電路連成實驗電路；

（3）為了使實驗的結(jié)果盡可能精確，該同學(xué)在實驗時通過移動滑動變阻器的滑動觸頭，記錄了多組電壓表V1、V2的讀數(shù)U1、U2，并將其實驗數(shù)據(jù)描述在U2-U1圖像上，得到圖6所示的圖線，由該圖線可知，待測電壓表V1的內(nèi)阻RV= Ω.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

【分析】案例2第（1）問，按本實驗中所提供的實驗器材的規(guī)格，直接將待測電壓表V1和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出V1的電壓和電流，再計算出RV，在理論上是可行的，但在實際中會存在較大的實驗誤差，因為這種方法不可能精確測量出通過V1的電流；第（2）問屬于比較常規(guī)的實驗連線問題，第（1）、（2）問答案如下.

【答案】（1）由于電流表A的內(nèi)阻與待測電壓表V1的內(nèi)阻相差太大，因此，利用將它們串聯(lián)，電流表A是不能準確測量出流過待測電壓表V1，也就不可能準確測量出電壓表V1的內(nèi)阻RV，這種方案實際上不可行.

（2）實驗電路的連線如圖7所示.

【破題方法】（3）為了盡可能精確測量電壓表V1的內(nèi)阻RV，在實驗的手段運用上，一般多采用多次測量求平均的方法，可以減小實驗誤差.圖像描述是表達多次測量最有效的方法，可以利用圖像的意義計算所需要的物理量，因此，本問題的關(guān)鍵點是利用物理原理找到圖像上與RV有關(guān)聯(lián)的破解點，再利用圖像的信息獲取答案.

【破題方法】第（2）問中小球A相對于槽從左側(cè)壁運動至右側(cè)壁所經(jīng)過時間t的求解存在三種可能性，第一，推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)做勻速運動，槽B向右減速滑行，當小球A碰到槽B的右側(cè)壁時槽B還未停下；第二，推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)做勻速運動，槽B向右減速滑行，當小球A碰到槽B的右側(cè)壁時槽B剛好停下；第三，推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)做勻速運動，槽B向右減速滑行，當小球A碰到槽B的右側(cè)壁時槽B早已停下.針對這三種情形，計算時間t時必須進行必要的討論，顯然，三種情形對應(yīng)的時間t是不相同的，另外，到底出現(xiàn)哪種情況與l和d的關(guān)系有密切的聯(lián)系，因此，可以從推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)運動碰到槽B的右側(cè)壁時槽B剛好停下這一臨界情況為突破口建立方程，通過計算得到答案.

【反思】本案例雖然是常見的力學(xué)綜合問題，但由于條件的不確定導(dǎo)致解答時必須進行相關(guān)的討論，而解答問題的出發(fā)點（也可以是破題點）是通過臨界條件尋找關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，就可以從容得到正確答案.

四、從復(fù)雜的物理情景中抽象出理想化的物理模型解決物理問題

【反思】第一，正確理解各自的最大速度具有的特征；第二，利用兩金屬桿加速運動時的加速度相等建立兩金屬桿最大速度之間的關(guān)系，從而形成破題的方法

探究性物理問題的破題方法很多，作為備戰(zhàn)高考的考生要在這方面逐漸積累形成自己的思路和應(yīng)對方法，只有這樣，才能在具有選拔性高考中立于不敗之地.

（作者單位：廣東番禺中學(xué)）

責任編校 李平安endprint

新課標的教育理念特別強調(diào)探究性學(xué)習，進行探究性學(xué)習是一種新的學(xué)習方法，它具有開放性、探索性、實踐性等特點.探究性學(xué)習是以物理知識和技能為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，學(xué)會科學(xué)的探究方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神、實踐能力和創(chuàng)新意識，進而提高綜合素質(zhì).這種教育理念在近幾年的高考物理試題中也有所體現(xiàn)，可以看到探究性問題出現(xiàn)的比例逐漸增大，主要集中在數(shù)學(xué)圖像和物理原理結(jié)合的合理性、實驗試題的創(chuàng)新性、物理問題答案的不確定性和物理情景設(shè)置的復(fù)雜性等方面，有很多考生在面對這樣的問題時感覺很茫然，在巨大的壓力下只能選擇碰運氣試一試或干脆放棄，這給高考備考的考生帶來很大的困惑，筆者認為這不一定是考生能力所不及，很大的原因是對這種題目解答的心理準備不足或者是破題方法有問題造成的，以下筆者根據(jù)自己的解答體會談?wù)勥@類問題的幾點破題方法.

一、利用數(shù)學(xué)圖像的物理意義結(jié)合物理原理巧解物理問題

物理問題的答案很多情況下隱藏在數(shù)學(xué)圖像中，只要有效利用數(shù)學(xué)圖像的含義可以很方便獲取正確答案.

【案例1】如圖1所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m，導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強度大小為B，金屬導(dǎo)軌的上端與開關(guān)S、定值電阻R1和電阻箱R2相連.不計一切摩擦，不計導(dǎo)軌、金屬棒的電阻，重力加速度為g，現(xiàn)閉合開關(guān)S，將金屬棒由靜止釋放.

根據(jù)以上所供器材，請回答下列問題：

（1）有的同學(xué)擬將待測電壓表V1和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出V1的電壓和電流，再計算出RV.該方案實際上不可行，其最主要的原因是 ；

（2）為了盡量準確測量RV，某同學(xué)根據(jù)所給器材的特征設(shè)計了圖4所示的測量電路，請你將圖5中的實驗器材按照該同學(xué)設(shè)計的測量電路連成實驗電路；

（3）為了使實驗的結(jié)果盡可能精確，該同學(xué)在實驗時通過移動滑動變阻器的滑動觸頭，記錄了多組電壓表V1、V2的讀數(shù)U1、U2，并將其實驗數(shù)據(jù)描述在U2-U1圖像上，得到圖6所示的圖線，由該圖線可知，待測電壓表V1的內(nèi)阻RV= Ω.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

【分析】案例2第（1）問，按本實驗中所提供的實驗器材的規(guī)格，直接將待測電壓表V1和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出V1的電壓和電流，再計算出RV，在理論上是可行的，但在實際中會存在較大的實驗誤差，因為這種方法不可能精確測量出通過V1的電流；第（2）問屬于比較常規(guī)的實驗連線問題，第（1）、（2）問答案如下.

【答案】（1）由于電流表A的內(nèi)阻與待測電壓表V1的內(nèi)阻相差太大，因此，利用將它們串聯(lián)，電流表A是不能準確測量出流過待測電壓表V1，也就不可能準確測量出電壓表V1的內(nèi)阻RV，這種方案實際上不可行.

（2）實驗電路的連線如圖7所示.

【破題方法】（3）為了盡可能精確測量電壓表V1的內(nèi)阻RV，在實驗的手段運用上，一般多采用多次測量求平均的方法，可以減小實驗誤差.圖像描述是表達多次測量最有效的方法，可以利用圖像的意義計算所需要的物理量，因此，本問題的關(guān)鍵點是利用物理原理找到圖像上與RV有關(guān)聯(lián)的破解點，再利用圖像的信息獲取答案.

【破題方法】第（2）問中小球A相對于槽從左側(cè)壁運動至右側(cè)壁所經(jīng)過時間t的求解存在三種可能性，第一，推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)做勻速運動，槽B向右減速滑行，當小球A碰到槽B的右側(cè)壁時槽B還未停下；第二，推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)做勻速運動，槽B向右減速滑行，當小球A碰到槽B的右側(cè)壁時槽B剛好停下；第三，推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)做勻速運動，槽B向右減速滑行，當小球A碰到槽B的右側(cè)壁時槽B早已停下.針對這三種情形，計算時間t時必須進行必要的討論，顯然，三種情形對應(yīng)的時間t是不相同的，另外，到底出現(xiàn)哪種情況與l和d的關(guān)系有密切的聯(lián)系，因此，可以從推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)運動碰到槽B的右側(cè)壁時槽B剛好停下這一臨界情況為突破口建立方程，通過計算得到答案.

【反思】本案例雖然是常見的力學(xué)綜合問題，但由于條件的不確定導(dǎo)致解答時必須進行相關(guān)的討論，而解答問題的出發(fā)點（也可以是破題點）是通過臨界條件尋找關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，就可以從容得到正確答案.

四、從復(fù)雜的物理情景中抽象出理想化的物理模型解決物理問題

【反思】第一，正確理解各自的最大速度具有的特征；第二，利用兩金屬桿加速運動時的加速度相等建立兩金屬桿最大速度之間的關(guān)系，從而形成破題的方法

探究性物理問題的破題方法很多，作為備戰(zhàn)高考的考生要在這方面逐漸積累形成自己的思路和應(yīng)對方法，只有這樣，才能在具有選拔性高考中立于不敗之地.

（作者單位：廣東番禺中學(xué)）

責任編校 李平安endprint

新課標的教育理念特別強調(diào)探究性學(xué)習，進行探究性學(xué)習是一種新的學(xué)習方法，它具有開放性、探索性、實踐性等特點.探究性學(xué)習是以物理知識和技能為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，學(xué)會科學(xué)的探究方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神、實踐能力和創(chuàng)新意識，進而提高綜合素質(zhì).這種教育理念在近幾年的高考物理試題中也有所體現(xiàn)，可以看到探究性問題出現(xiàn)的比例逐漸增大，主要集中在數(shù)學(xué)圖像和物理原理結(jié)合的合理性、實驗試題的創(chuàng)新性、物理問題答案的不確定性和物理情景設(shè)置的復(fù)雜性等方面，有很多考生在面對這樣的問題時感覺很茫然，在巨大的壓力下只能選擇碰運氣試一試或干脆放棄，這給高考備考的考生帶來很大的困惑，筆者認為這不一定是考生能力所不及，很大的原因是對這種題目解答的心理準備不足或者是破題方法有問題造成的，以下筆者根據(jù)自己的解答體會談?wù)勥@類問題的幾點破題方法.

一、利用數(shù)學(xué)圖像的物理意義結(jié)合物理原理巧解物理問題

物理問題的答案很多情況下隱藏在數(shù)學(xué)圖像中，只要有效利用數(shù)學(xué)圖像的含義可以很方便獲取正確答案.

【案例1】如圖1所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m，導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強度大小為B，金屬導(dǎo)軌的上端與開關(guān)S、定值電阻R1和電阻箱R2相連.不計一切摩擦，不計導(dǎo)軌、金屬棒的電阻，重力加速度為g，現(xiàn)閉合開關(guān)S，將金屬棒由靜止釋放.

根據(jù)以上所供器材，請回答下列問題：

（1）有的同學(xué)擬將待測電壓表V1和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出V1的電壓和電流，再計算出RV.該方案實際上不可行，其最主要的原因是 ；

（2）為了盡量準確測量RV，某同學(xué)根據(jù)所給器材的特征設(shè)計了圖4所示的測量電路，請你將圖5中的實驗器材按照該同學(xué)設(shè)計的測量電路連成實驗電路；

（3）為了使實驗的結(jié)果盡可能精確，該同學(xué)在實驗時通過移動滑動變阻器的滑動觸頭，記錄了多組電壓表V1、V2的讀數(shù)U1、U2，并將其實驗數(shù)據(jù)描述在U2-U1圖像上，得到圖6所示的圖線，由該圖線可知，待測電壓表V1的內(nèi)阻RV= Ω.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

【分析】案例2第（1）問，按本實驗中所提供的實驗器材的規(guī)格，直接將待測電壓表V1和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出V1的電壓和電流，再計算出RV，在理論上是可行的，但在實際中會存在較大的實驗誤差，因為這種方法不可能精確測量出通過V1的電流；第（2）問屬于比較常規(guī)的實驗連線問題，第（1）、（2）問答案如下.

【答案】（1）由于電流表A的內(nèi)阻與待測電壓表V1的內(nèi)阻相差太大，因此，利用將它們串聯(lián)，電流表A是不能準確測量出流過待測電壓表V1，也就不可能準確測量出電壓表V1的內(nèi)阻RV，這種方案實際上不可行.

（2）實驗電路的連線如圖7所示.

【破題方法】（3）為了盡可能精確測量電壓表V1的內(nèi)阻RV，在實驗的手段運用上，一般多采用多次測量求平均的方法，可以減小實驗誤差.圖像描述是表達多次測量最有效的方法，可以利用圖像的意義計算所需要的物理量，因此，本問題的關(guān)鍵點是利用物理原理找到圖像上與RV有關(guān)聯(lián)的破解點，再利用圖像的信息獲取答案.

【破題方法】第（2）問中小球A相對于槽從左側(cè)壁運動至右側(cè)壁所經(jīng)過時間t的求解存在三種可能性，第一，推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)做勻速運動，槽B向右減速滑行，當小球A碰到槽B的右側(cè)壁時槽B還未停下；第二，推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)做勻速運動，槽B向右減速滑行，當小球A碰到槽B的右側(cè)壁時槽B剛好停下；第三，推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)做勻速運動，槽B向右減速滑行，當小球A碰到槽B的右側(cè)壁時槽B早已停下.針對這三種情形，計算時間t時必須進行必要的討論，顯然，三種情形對應(yīng)的時間t是不相同的，另外，到底出現(xiàn)哪種情況與l和d的關(guān)系有密切的聯(lián)系，因此，可以從推力F撤去后，小球A在槽內(nèi)運動碰到槽B的右側(cè)壁時槽B剛好停下這一臨界情況為突破口建立方程，通過計算得到答案.

【反思】本案例雖然是常見的力學(xué)綜合問題，但由于條件的不確定導(dǎo)致解答時必須進行相關(guān)的討論，而解答問題的出發(fā)點（也可以是破題點）是通過臨界條件尋找關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，就可以從容得到正確答案.

四、從復(fù)雜的物理情景中抽象出理想化的物理模型解決物理問題

【反思】第一，正確理解各自的最大速度具有的特征；第二，利用兩金屬桿加速運動時的加速度相等建立兩金屬桿最大速度之間的關(guān)系，從而形成破題的方法

探究性物理問題的破題方法很多，作為備戰(zhàn)高考的考生要在這方面逐漸積累形成自己的思路和應(yīng)對方法，只有這樣，才能在具有選拔性高考中立于不敗之地.

（作者單位：廣東番禺中學(xué)）

責任編校 李平安endprint