积极尝试 合理构建
2015-03-16王超良
王超良
在高考理综物理考试说明中,根据物理学科的特点和需要,从中学物理教学和高考命题的实际出发,提出了理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力以及实验能力的要求.这五种能力分别体现了各自不同的侧重点.但是,高考物理试题中,对这几种能力的考查并不是孤立的,当一道题目着重对某一种能力进行考查的同时,在一定程度上也考查了与之相关的其他能力.在应用某种能力解决具体问题的过程中,也伴随着其他能力的应用.不同的题目对同一种能力的考查水平一般来说也是不同的.
那么,在第一轮系统复习的基础上,第二轮复习我们应该做些什么,才能对学生在充分注重能力要素的高考中会有实际的帮助呢?笔者想从学生的实际需求与高考命题对学生能力的要求出发,从四个方面谈谈对高考物理第二轮复习的一点思考.
一、快速把握解题的方向
在近年的高考物理试题中,虽然难度普遍下降,但命题中也更加重视对考生基本知识和基本技能的掌握程度及综合运用所学知识分析解决实际问题能力的考查,也更加注重了对考生的物理学与科学思想方法方面的考查.考生在高考的临场应试中,要在这么短的时间内,顺利突破命题专家精心设置的陷阱,取得好成绩,就非常需要通过定性分析快速把握解题方向、直奔主题的能力.这就要求考生在“细读慢看、圈圈点点和联想类比”的审题中,善于通过画示意图,通过对函数图象的分析与运用,通过假设与推理、演绎与归纳、分析与综合等一系列思维活动,去伪存真、由表及里,迅速提炼出相应的物理模型,为顺利解题奠定基础.
例1(2014年全国高考新课标理综卷Ⅰ第19题)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动.当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学中称为“行星冲日”.据报道,2014年各行星冲日时间分别是:1月6日木星冲日;4月9日火星冲日;5月11日土星冲日;8月29日海王星冲日;10月8日天王星冲日.已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,则下列判断中正确的是( )
A.各地外行星每年都会出现冲日现象
B.在2015年内一定会出现木星冲日
C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为木星的一半
D.地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短
分析:该题以行星冲日为背景,给予的信息较多,干扰因素强,条件较为隐蔽.两次冲日的时间间隔就是围绕同一个中心天体运动做匀速圆周运动的两个星体何时达到最近的问题. 根据行星运动的规律,半径越大,其运动周期越大、角速度越小,则两次冲日的时间间隔就越短,因此D选项正确.
假设某行星冲日的时间间隔为t,则:■-■=1,为了便于分析,取时间单位为年,则有:t-■=1,由轨道半径与周期的定性关系可知T星>T地,t>1年,故选项A错.
对于木星,因为■=■■=5.2■,以地球年为单位,则T木=5.2■年,即11年 对于天王星,冲日的时间不需要重新计算,因为木星冲日时间不到两年,假设天王星相邻两次冲日的时间是土星的一半,则时间间隔不到一年,这与上面的分析中所有行星冲日的时间最小大小1年矛盾,故选项C错. 在第二轮复习中,要特别注重“解题的方向感”的培养.什么是“解题的方向感”?简单地说,就是对解题的感知和领悟.“感知”是对现象的认识,“领悟”是对本质的把握.从感知到领悟,就是从现象到本质的思维施行,也是解题者从中获得教益的一次有效的探索.培养学生“解题的方向感”的功夫在课内也在课外.教师要不失时机地引导学生注意关键字词句的理解,注意物理过程之间“衔接点”的确定,注重隐含条件的挖掘、“关键点”的突破,重视物理情境的展示和物理过程的分析中,形成良好的解题习惯,把握分析问题的基本线索与方向.让学生在分析与积累的过程中,逐渐形成“解题的方向感”. 例2 如图1所示,现有范围足够大的平行电子束以速度v0从无限远处垂直射向虚线MN,虚线右侧加有一垂直于纸面向里的匀强磁场.半径为R的接地金属圆筒固定在圆心O到MN的距离为2R处,圆筒轴线垂直纸面.已知电子的质量为m,电量为e,忽略电子的重力和它们间的相互作用. (1)求初速度满足什么条件时,电子将不可能打到圆筒上? (2)若电子的初速度v0=■,求边界MN上哪些范围内的电子能够打到圆筒上? (3)在第(2)问中,若圆筒上有部分表面有来自虚线的两个不同位置的电子能打到其上面,求这样的两个电子在磁场中运动的时间差Δt的最大值. 分析:(1)由qBv0=m■得,当电子进入磁场后,半径小于R时,不会有电子打到圆筒上,可知:v0<■. (2)当电子速度v0=■时,设电子在磁场中做圆周运动的半径为r′,则:r′=■=3R. 电子能够打到圆筒的范围为P1P2,如图2所示.由图中的几何关系可得:PP1=■+R=(3+2■)R,同理:PP2=(2■-3)R,∴PP2=2■R. (3)由如图2所示的几何关系可得: t1=■T=■T,t2=■T ∴Δt=t1-t2=■(■π-arcsin■)T. 对于涉及多体、多过程的问题或临界问题,展示清楚物理过程是关键,而临界点的挖掘是重中之重.应该让学生体味到利用画情景图的方式对物理过程的细节进行展示,是一种解题的常态,也应该成为解题者必需的一种思维定式. 二、善于运用“模型”解决问题 物理模型既是拟题者编制物理题目的依据,也是解题者通过合理调动自己所拥有的知识和经验进行有序地分析与判断中,揭示或重建试题所依赖的物理模型,从而顺利解题的关键.在高考理综物理试题中,常常以常规情境下的实际问题为背景,将新颖的物理素材、立意和设问融为一体,有效地考查了学生获取有用信息建立物理模型、应用数学知识处理物理问题等物理学科的核心能力,也着眼于学生处理问题的物理意识和物理思想方法方面内容的考查,有效地促进了物理教学从能力立意向学科素养的转化.因此,在第二轮复习中,要极力培养学生对模型的识别能力与重建能力,让学生真正领会模型在物理学中的价值,为迅速解决问题提供有力的保障.