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解码浙江物理选考3年4卷电学核心考点

2017-12-13浙江贾方征

教学考试(高考物理) 2017年5期
关键词:加试带电粒子电学

浙江 贾方征

对照标准,感悟真题,有的放矢,突出重点。

解码浙江物理选考3年4卷电学核心考点

物理选修3-1与3-2电学主干知识,是浙江物理选考必考部分与加试部分的重要内容,其总分值在整卷中占40%左右。特别是加试部分的2道电学计算题,知识综合性强,能力要求高,思维难度大,区分度高,是电学选考备考的重中之重。本文依据浙江省高考选考标准考试要求,结合2015年10月至2017年4月选考4份真题卷的命题特点,对浙江选考电学板块核心考点略作解读,并对电学选考备考举措略作探讨。

一、必考部分电学分值及核心考点解码

依照物理选考标准考试要求,必考题部分(满分70分)涉及电学板块的仅为选修3-1中的规定内容(包括物理实验)。涉及电学的题型有单选题与实验题两种。

1.选考3年4卷必考题部分涉及选修3-1的题型及分值统计

表1:浙江物理选考3年4卷必考题涉及选修3—1的题型及分值汇总

题型(满分)真题卷选择题Ⅰ(39分)实验题(10分)计算题(21分)合计(70分)2015年10月3题9分1题5分014分2016年4月6题18分1题5分023分2016年10月5题15分1题5分020分2017年4月3题9分1题5分014分

说明:选考卷必考部分的2个计算题,均为力学计算题,不出现电学计算题。

由表1可见,必考题中与选修3-1有关的选择题Ⅰ(单选题),题量3~6个,分值9~18分,呈现浮动状态。涉及选修3-1的实验题较稳定,题量1个,分值5分。选修3-1分值在14~23分之间波动,分值占必考部分的30%左右。

2.选考3年4卷必考选择题部分涉及选修3-1核心考点考查汇总

按照物理选考考试标准,选修3-1必考要求的考点有20个,其中a级(识别)1个,b级(理解)9个,c级(简单应用)10个。

表2:浙江物理选考3年4卷必考选择题涉及选修3-1核心考点考查汇总

章节核心考点考试要求考查频率题量分值静电场库仑定律c4卷3考电场强度c4卷4考电势能、电势b4卷2考电容器的电容b4卷1考带电粒子在电场中的运动b4卷2考单选1~2题3~6分恒定电流电源和电流b4卷2考电动势b4卷1考欧姆定律、I⁃U图象c4卷2考串联电路和并联电路c4卷1考焦耳定律(电功、电功率)c4卷3考导体的电阻(电阻定律)c4卷2考闭合电路欧姆定律c4卷2考单选1~2题3~6分磁场磁感应强度c4卷1考电流的磁场(安培定则)b4卷2考通电导体在磁场中受到的力c4卷3考运动电荷在磁场中受到的力c4卷1考单选1题3分

由表2可见,必考选择题中涉及选修3-1的题量约5题,分值约15分,为单选题总量的1/3,主要考查b与c级知识考点,特别是库仑定律、电场强度、带电粒子在电场中的运动、电动势、电功与电功率、电阻定律、安培定则、安培力等c级考点,考查频率更高,应扎实复习,并有效突破。

3.选考3年4卷必考实验题部分涉及选修3-1实验考点考查汇总

必考实验涉及选修3-1的题目1个,题号第18题,分值5分。根据选考考试标准,考查对象有3个,2015年10月至2017年4月真题卷的考核情况见表3。

表3:浙江物理选考3年4卷电学必考实验选修3-1考点考查汇总

实验名称真题卷难度系数测绘小灯泡的伏安特性曲线2016年4月0.582016年10月0.65练习使用多用电表//测定电池的电动势和内阻2015年10月0.57

由表3可见,电学必考实验的难度系数稳定在0.55~0.65之间。3年4卷中有3次考查的是考试标准中要求的课本分组实验,其中“测绘小灯泡的伏安特性曲线”4卷2考,并且在2016年选考卷中连续出现,实属罕见;“测定电池的电动势和内阻”4卷1考,应予以重视;“练习使用多用电表”未曾考查过,应特别加以关注。

表4:浙江物理选考3年4卷电学必考实验选修3-1典型考题解读

真题卷实验名称考查内容2015年10月测定电池的电动势和内阻电流表的读数;由U⁃I图象求E、r2016年4月测绘小灯泡的伏安特性曲线完善实物连线;电压表的读数;计算电功率;判定I⁃U图形2017年4月伏安法测量电线的长度电压表的读数;电流表外接;滑动变阻器分压接线;应用电阻定律求长度

由表4可见,电学必考实验强调基础,具有重操作(电压表、电流表读数)、重原理(画电路图、连实物图)、重结果(U-I图象求R、P及E、r)等特点。

特别要注意的是,2017年4月考题,利用伏安法测量电线的长度,源于课本而高于课本,涉及电流表内接、外接,滑动变阻器分压、限流接线的判定,应用电阻定义式及电阻定律计算电线的长度,突出实验原理的理解与综合运算能力的考查。

二、加试部分电学分值及核心考点解码

依照物理选考标准考试要求,加试题部分(满分30分)涉及电学板块的物理选修3-1、3-2中“电磁感应”和“交变电流”两章中的规定内容(包括物理实验)。涉及电学的题型有实验题与计算题两种。

1.选考3年4卷加试题部分涉及选修3-1、3-2的题型及分值统计

表5:浙江物理选考3年4卷加试题涉及选修3-1、3-2的题型及分值统计

题型(满分)真题卷选择题Ⅱ(6分)实验题(4分)计算题(20分)合计(30分)2015年10月048+12242016年4月0010+10202016年10月0210+10222017年4月0410+1024

说明:(1)选择题Ⅱ为不定项选择,题量3个,分值 6分,考查内容为物理选修3-4与3-5中规定的内容。

(2)2016年4月加试实验题为“用双缝干涉测量光的波长”(4分)。

由表5可见,加试实验题1题4分,内容涉及电学、光学、机械振动、动量等模块,可以1题1考点,也可以1题2考点。加试计算题题型、题量稳定,总分20分,权重大,占选考总分的2/3,主要考查选修3-1与3-2的主干规律。加试电学分值稳定在20~24分之间,分值占加试部分的75%左右。

2.选考3年4卷加试实验题部分涉及选修3-1、3-2实验考点考查汇总

加试实验题目1个,题号第21题,分值4分。根据选考考试标准,实验考查对象涉及选修3-1、3-2的有4个,2015年10月至2017年4月真题卷的考核情况见表6。

表6:浙江物理选考3年4卷电学加试实验考点考查汇总

实验名称教材真题卷难度系数探究导体电阻与其影响因素关系(同时练习使用螺旋测微器)3-12015年10月0.54探究电磁感应的产生条件3-2//探究感应电流方向的规律3-22017年4月0.56探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系3-22015年10月0.542016年10月0.502017年4月0.56

由表6可见,电学必考实验的难度系数稳定在0.50~0.56之间。3年4卷中考查的都是考试标准中涉及的课本分组实验,其中“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”4卷3考,考查频次爆表;“探究导体电阻与其影响因素关系”“探究感应电流方向的规律”都是4卷1考,应予以重视;“探究电磁感应的产生条件”未曾考查过,应特别加以关注。

表7:浙江物理选考3年4卷电学加试实验选修3-1、3-2典型考题解读

实验名称考查内容(真题卷)探究导体电阻与其影响因素关系螺旋测微器的读数;实验器材的选用(2015年10月)探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系交流电源与变压器线圈的连线;电压比与匝数比不相等的原因(2015年10月)原、副线圈的电压测量;电压比与匝数比的关系(2016年10月)器材的选用;原、副线圈的判定(2017年4月)探究感应电流方向的规律感应电流方向的判定;i⁃t图象的判定(2017年4月)

由表7可见,电学选考实验同样源于教材,强调基础操作(螺旋测微器、游标卡尺读数),重视原理理解(画电路图、连实物图、器材选择),侧重结果分析(误差分析、物理量计算、物理量方向判定、物理图象判定),呈现重点实验热度不减、冷点实验也需关注的态势。

3.选考3年4卷加试计算题部分涉及选修3-1、3-2核心考点汇总

按照选考标准考试要求,物理选修3-1、3-2中加试要求的核心考点,有表8所列的5个d级(综合应用)知识点。

表8:浙江物理选考加试计算题涉及选修3-1、3-2核心考点考查汇总

核心考点考试要求考查频率题型题量带电粒子在电场中的运动d级4卷4考闭合电路欧姆定律d级4卷4考通电导体在磁场中受到的力d级4卷4考带电粒子在匀强磁场中的运动d级4卷4考法拉第电磁感应定律d级4卷4考计算题共2题

由表8可见,带电粒子在匀强磁场中的运动,带电粒子在电场中的运动,法拉第电磁感应定律,闭合电路欧姆定律,通电导体在磁场中受到的力(安培力)等d级考点逢卷必考。

表9:浙江物理选考3年4卷加试计算题电磁场运动典型考题解读

真题卷问题情景考查核心规律难度系数2016年10月第23题质谱仪带电粒子在磁场中圆周运动;带电粒子在电场中加速直线运动;动能定理;动量定理0.302017年4月第23题磁汇聚与电偏转带电粒子在磁场中圆周运动;带电粒子在电场中偏转运动;动能定理;i⁃U图象0.28

由表9可见,带电粒子在磁场中的圆周运动,同时融合带电粒子在电场中的加速直线或类平抛运动,通常以科技实例为背景,涉及多个过程、多种情景,还时常运用动能定理、动量定理等力学规律,因综合性强,难度系数一直稳定在0.30左右,有相当大的区分度。

表10:浙江物理选考3年4卷加试计算题电磁感应典型考题解读

真题卷问题情景考查核心规律难度系数2016年4月第23题电磁喷气火箭电磁感应定律,闭合电路欧姆定律,电量公式,安培力公式;动量定理;动量守恒定律0.302017年4月第22题“联动三杆”切割与碰撞电磁感应定律,闭合电路欧姆定律,安培力公式;动量守恒定律;动量定理;能量守恒定律0.35

由表10可见,基于电磁感应背景的计算题,涉及电学中的3大规律(楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律),力学中的4大规律(牛顿第二定律、动能定理、动量定理、动量守恒定律),卷卷必考且有新意,难度系数稳定在0.30左右。

三、浙江物理选考电学备考建议

1.以概念图为依托,纵横对比,夯实电学核心考点的根基

电学必考题“两考(学考与选考)合一”,重在检测电学重要史实、基本概念与基本规律的掌握程度。对于电场强度、电势、电势能、电流、电动势、电阻、电功、电功率、电热、路端电压、磁感应强度、磁通量、安培力、洛伦兹力等概念,运用概念图复习提问(见图1),简洁明了,针对有效。对于章节关联性考点的复习,运用脉络图可使知识系统化、结构网络化(见图2)。

图1 场强概念内涵图

图2 静电场考点脉络图

对于某些电学基本规律,可通过比较方法,明晰规律的内容、表达式、适用条件及注意事项。如库仑定律与万有引力定律、静电力做功与重力做功的功能关系、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律、电阻定律与电阻定义式、串联与并联电路、安培定则与左手定则、静电力与洛伦兹力、用电器的U-I图象与电源的U-I图象等,通过对比,理清异同,有助于深化规律的理解与应用。

2.以原理图为依托,做练结合,落实电学核心实验的技能

电学必考与选考实验,基本上是源于教材及考试标准规定的实验。由于实验的考查对象有限,由于“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验隐含伏安法测电阻(外接、内接)及滑动变阻器的接法(分压、限流),由于“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验所涉及的“交变电流”对应章节不可能出现计算题与选择题,使得这些热点实验重复考、不回避。

以实验原理为依托,以三图(电路图、实物图、U-I图)为核心,制定每个实验的技能导向图(见图3),通过说(理论分析)、做(重做实验)、练(专项演练)等途径,有效落实电学实验的各项技能,切实达成知实验原理、会画电路图、会连实物图、会电表读数、会选择器材、会作U-I图、会求解结果、会分析故障。

图3 “测绘小灯泡的伏安特性曲线”技能导向图

“练习使用多用电表”属于“一表多用”实验,一是未曾考过,二是多功能、多用途,三是操作及读数技能要求高,需要特别关注与练习。“测定电池的电动势和内阻”属于“一题多法”实验,因提供器材的不同,有伏安法、伏阻法、安阻法等多种测法,内涵丰富,考点多多,其中伏安法是重中之重,每一个技能须逐条落实,其他两种方法也应关注。

3.以问题串为依托,由浅入深,活化核心规律的应用能力

“带电粒子在磁场中的运动”与“带电粒子在电场中的运动”这两个核心规律考点,逢卷必考,须认真细致备考。根据场的类型,可以把它分为:(1)单一电场(包括匀强电场和点电荷电场);(2)单一磁场;(3)无重力场的复合场(包括电场与磁场的组合或叠加);(4)有重力场的复合场(包括电场与重力场,磁场与重力场,电场、磁场与重力场的组合与叠加)。对每一类问题,选择有代表性的系列案例,由浅入深,有的放矢,进行分类、分层探讨,活化规律的应用能力。如带电粒子在单一磁场中的运动(见图4),可从边界、临界、范围、最小面积、聚焦发散的序列系统讲练,达成“带电粒子在磁场中的运动”问题的广度、深度与厚度。

图4 带电粒子在单一磁场中运动的问题串

4.以典型题为依托,提炼思路,突破核心规律的整合能力

电磁感应综合计算题,因综合性强、能力要求高、思维难度大而著称。从感应电动势成因看,有感生型与动生型两类。动生型电磁感应问题,有多种多样的变式情景(见图5)。通过剖析典型性问题,获得这类问题的求解思路(见图6),再通过情景变式,提高物理建模能力,增强思维变通能力,提升分析应用能力,突破核心规律的整合能力。

图5 动生型电磁感应问题的类型

图6 电磁感应问题的分析思路

浙江省衢州市菁才中学)

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