比例思想和比较思维在高考物理的呈现及应对策略

李胜强

(江苏省郑集高级中学城区校区，江苏 徐州 221116)

比例思想和比较思维在高考物理的呈现及应对策略

李胜强

(江苏省郑集高级中学城区校区，江苏 徐州 221116)

纵观2016年高考物理试题，不管是全国卷还是地方卷，都渗透了比例思想和比较思维的考查，不管是力学习题还是电磁学试题，都渗透了推导能力的考查，在定性和定量中找寻物理规律和解题技巧.

理论推导；比例思想；比较思维；应对策略

一、从相同中找不同——求同存异

图1

原题1 (2016·新课标Ⅰ卷第15题)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图1所示，其中加速电压恒定.质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场.若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍.此离子和质子的质量比约为

A.11 B.12 C.121 D.144

图2

原题2 (2016·全国卷Ⅲ第21题)如图2所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则( ).

A.两导线框中均会产生正弦式交变电流

B.两导线框中感应电流的周期都等于T

D.两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

原题2中导线框M、N均旋转切割磁感线，以相同的周期T逆时针匀速转动，旋转第一个90°的过程物理规律完全一致(磁通量一直增大)，旋转第二个90°的过程物理规律完全不同(M磁通量继续一直增大，N磁通量不变)，旋转第三个90°的过程物理规律又完全一致(磁通量一直减小)，旋转第四个90°的过程物理规律又完全不同(M磁通量继续减小，N磁通量为零)，综上所述，导线框M中始终有电流存在而N中阶段性存在电流(一个周期内只有一半时间有电流)，选项BC正确.

应对策略 相同的物理情景必然蕴含着相同的物理规律，应推导出物理规律的最终结果，通过控制变量的研究方法构建物理量的定量关系，这也是比例思想的理论基础.

二、从不同中找相同——求异存同

原题3 (2016·全国卷Ⅱ第16题)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图3所示.将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( ).

图3

A.P球的速度一定大于Q球的速度

B.P球的动能一定小于Q球的动能

C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力

D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

原题4 (2016·四川卷第4题)如图4所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场.一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力.则( ).

图4

A.vb∶vc=1∶2，tb∶tc=2∶1

B.vb∶vc=2∶1，tb∶tc=1∶2

C.vb∶vc=2∶1，tb∶tc=2∶1

D.vb∶vc=1∶2，tb∶tc=1∶2

原题4中粒子进入磁场时速度方向相同(从f点沿fd方向射入)，离开磁场时位置不同(从b点和c点射出).从b点离开磁场时，磁偏转的圆心在a点，轨道半径大小为正六边形的边长l，圆心角为120°，从c点离开磁场时，磁偏转的圆心在af与bc反向延长线的交点，轨道半径大小为2l，圆心角为60°，选项A正确.

应对策略 看似不同的物理情景实际上蕴含的物理规律是一致的，要看透表象的不同，通过表象看实质，通过物理原理解决物理问题，不被表象迷惑.

三、比例思想的应用——追根溯源

图5

原题5 (2016·浙江卷第16题)如图5所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la=3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( ).

A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1

C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4

D.a、b线圈中电功率之比为3∶1

原题6 (2016·北京卷第16题)如图6所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是( ).

图6

A.Ea∶Eb=4∶1，感应电流均沿逆时针方向

B.Ea∶Eb=4∶1，感应电流均沿顺时针方向

C.Ea∶Eb=2∶1，感应电流均沿逆时针方向

D.Ea∶Eb=2∶1，感应电流均沿顺时针方向

四、比较思维的应用——看透实质

图7

原题7 (2016·江苏卷第2题)有A、B两小球，B的质量为A的两倍.现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力.图7中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是( ).

A.① B.② C.③ D.④

原题8 (2016·海南卷第10题)如图8所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是( ).

A.M带负电荷，N带正电荷

B.M在b点的动能小于它在a点的动能

C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能

D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功

试题分析 原题7中A、B两小球的质量不同，以相同速率沿同一方向抛出时，，水平分速度vx=v·cosθ竖直分速度vy=v·sinθ，由斜抛运动的规律可得，A、B两小球经历的时间相等，A、B两小球的竖直高度相等，A、B两小球的水平位移相等.选项A正确.

原题8中根据带电粒子M和N在电场中运动的轨

迹，体会固定于O点带正电的点电荷对带电粒子M和N的偏转效果的不同，对M和N分别引力和斥力的作用效果，点电荷对M的引力先做正功再做负功，点电荷对N的斥力先做负功再做正功，轨迹具有对称性，物理规律也有对称性.选项AC正确.

应对策略 定性中的物理问题的判断是高考中常用的解题技巧，根据物理情景看透物理实质，通过定性比较体会两种情景的不同.

[1]人民教育出版社.普通高中课程标准试验教科书物理选修3-1[M].北京：人民教育出版社，2010.

[2]李胜强.从两道力学实验题谈起[J].物理教学探讨，2015(4):61-63.

[3]李胜强.伏安法在电学实验中的基本应用与变式分析[J].物理教学探讨，2016(2):60-63.

[4]李胜强.对2015年江苏高考题中一道电学实验题的商榷[J].物理教师，2016(3):88-90.

[责任编辑：闫久毅]

2017-05-01

李胜强(1980- )，男，江苏徐州人，中小学一级教师，本科学历，从事高中物理教学．

G632

B

1008-0333(2017)19-0065-03