近八年海南高考物理卷选考3—5模块计算题评析

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  新课改后,许多省份的高考物理卷都设置了选考模块题,首批进入新课程改革省份之一的海南,其近八年的高考物理卷选考3-5模块题均含一道计算题,该计算题的命题立足海南高中物理教学的实际,注重基础,紧扣考纲,同时突出考查考生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,充分凸显新课程改革的精神和理念.下面对该计算题的命题简要评析如下:
  1 评析
  1.1 突出对重点知识和重要规律的考查
  对2007-2014年该计算题考查的知识点统计如下:
  由以上考查知识点统计表可以看出,该计算题无一例外每年都考查了动量守恒定律和能量守恒定律,这两个规律都是高中物理的重要内容,都是需要考生重点理解和掌握的,该计算题把两个规律放在一起考查,不仅体现了高考对重点知识和重要规律的考查,而且也使得该计算题具有一定的综合性,增加了考生解答该题的难度,对考生有一定区分度.
  1.2 关注“过程与方法”
  该计算题考查的物理模型均是动量守恒定律应用的常规模型:2007、2010、2013年考的碰撞,2008年考的反冲,2009、2012、2014年考的衰变,2011年考的两物体间的相互作用,这些模型考生在平时的练习中均接触过,比较熟悉,不需要在判断系统的动量是否守恒上花太多的时间,从而重点关注如何用动量守恒定律来解题,这就要求平时考生要掌握好用动量守恒定律解题的一般方法.另外,该题所涉及的物体的运动往往由多个过程组成,例如:2008年题目中炮弹先做反冲运动然后做平抛运动,2010年题目中子经历N次碰撞,2011年题目物块先做匀减速运动接着做匀加速运动再做匀减速运动……最后做匀速运动,2013年题目物块经历两次碰撞,2014年题目α粒子先做反冲运动然后做匀速圆周运动,这就要求考生要能够将复杂的多阶段过程拆分成几个简单的首尾相衔接的子过程,并对每一子过程进行分析,找出每一子过程适用的物理规律,然后进行求解,因此该题突出了对“过程与方法”的考查.
  1.3 体现能力立意
  解答该计算题,考生首先需要理解好动量守恒定律和能量守恒定律,然后需要对动量守恒的过程进行分析并综合运用能量守恒定律的知识列出相应的数学方程求解,例如:2009、2012、2014年题目中原子核的衰变,不仅要分析出衰变前后系统的动量不变,还要分析出衰变过程中原子核由于质量亏损所释放出的能量转变成了哪些形式的能,然后列出两个相应的数学方程求解,因此该题很好的考查了考生的理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力.
  1.4 有利于高中物理新课程的教学
  该计算题的分值稳定,大约8分,对海南的考生来说难度适中,但若要正确且快速的解答出该题,需要考生有一定的建立物理模型的抽象思维能力和对物理过程的分析能力,这就要求教师在平时的教学中需要密切重视对学生物理思维及用物理规律解决问题能力的培养,所以该题具有很好的教学导向性.
  2 对高考物理复习的启示
  2.1 掌握利用动量守恒定律和能量守恒定律解题的一般方法
  从以上评析可以知道动量守恒定律和能量守恒定律是选考3-5模块计算题考查的重点,要想顺利的解答出该题,除了要深刻理解好动量守恒定律和能量守恒定律这两个物理学重要的基本规律外,还需要掌握利用动量守恒定律和能量守恒定律解题的一般方法,该方法如下:(1)确定研究对象;该题的研究对象是系统,即两个或两个以上的物体.(2)对系统进行受力分析,确定系统动量在研究过程中是否守恒.(3)画出状态—过程示意图,明确系统初末状态的动量和系统内的物体相互作用的过程中能量的变化情况;这一步是关键的一步,通过画状态—过程示意图可以形象的表示出系统内部作用的过程,从而帮助理解试题所描述的物理过程,快速准确的找到系统初末状态的动量以及弄清楚系统内物体的能量变化情况.(4)选择正方向,根据动量守恒定律和能量守恒定律建立方程;用动量守恒定律列方程的时候涉及矢量的问题,要注意符号.(5)讨论结果;有些问题可能还要求讨论结果的合理性,从而舍去某些解.
  下面笔者用这个方法来解答2013年海南高考物理卷第17题第2小题,题目如下:
  题目 如图1,光滑水平面上有三个物块A、B和C,它们具有相同的质量,且位于同一直线上.开始时,三个物块均静止,先让A以一定速度与B碰撞,碰后它们粘在一起,然后又一起与C碰撞并粘在一起,求前后两次碰撞中损失的动能之比.
  2.2 提高运用物理规律解题的能力
  要想顺利的解答出选考3-5模块的计算题,除了掌握利用动量守恒定律和能量守恒定律解题的一般方法外,还要在复 习备考中加强对这两个规律的应用,提高运用物理规律解决问题的能力.那么,在复习过程中如何提高运用这两个物理规律解题的能力呢,笔者给出一些建议.
  2.2.1 对教师教学的建议
  (1)要帮助学生理解好这两个规律成立的条件,明确研究的对象是系统,认识这两个规律在物理学中的重要地位及作用.
  (2)要紧扣考试大纲,精选习题:考试大纲明确指出这两个定律要求掌握的程度为Ⅱ,即“理解”和“应用”,所以一定要安排相对应的习题给学生练习,但一定要精选习题,动量守恒定律的应用只限于一维的情况,通过对这几年高考该题的分析可以发现考的都是基本的模型,所以不要选用偏题、怪题、太难的题.
  (3)要求学生画出状态-过程示意图,帮助学生养成正确的解题习惯,提高学生的“理解能力”“分析综合能力”“应用数学处理物理问题的能力”.
  2.2.2 对学生高考物理复习的建议
  (1)重视“审题”能力的培养,审题时要形成转化意识:先把题目的文字叙述转化为物理情景,再把物理情景转化为物理条件,最后把物理条件转化为数学条件.
  (2)要养成正确画草图的习惯:先根据题目所表述的变化过程画出该变化过程相对应的两个状态图,再把相关物理量标在草图上.
  (3)要养成具体问题具体分析的习惯,重视物体受力分析、运动过程分析、能量转换分析,不死记硬背题,生搬硬套题,不凭记忆做题、感觉做题.
  (4)要重视数学能力在解物理问题中的作用,要求解出选考3-5模块计算题的最终结果,考生须要具备快速解方程的能力和进行复杂计算的能力,平时做题时就要多动手算题,而不能仅停留在看题、看步骤、看结果的阶段.
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