如何从“望而生畏”到“处变不惊”——由两道2017年高考江苏物理题引发的教学思考

潘霞娟

(江苏省黄埭中学 江苏 苏州 215143)

2017年高考江苏物理试卷，分别在多选题以及计算题出现了两个看上去有点类似的3个物体组合模型，而平时一般接触的都是两个物体问题，很多学生望而生畏，在考场中显露焦躁情绪，对考场发挥产生了很大影响.

1 试题展示与分析

【例1】(2017年高考江苏物理卷第9题)如图1所示，3个小球A，B，C的质量均为m，A与B，C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B，C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长.现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A，B，C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则此下降过程中( )

图1 例1题图

C.弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下

解析：整个过程，对A球隔离研究，A先向下加速后向下减速，即加速度先向下且减小后向上且增大，所以A球动能最大时，速度最大，加速度为零.C选项已能判断：弹簧的弹性势能最大时，即A球在最低点，A的加速度方向竖直向上.但是如果分别隔离A球B球研究，来判断A,B选项是否正确，势必耗费紧迫的考场时间，这时学生若能以ABC整体为研究对象，就简单明了.如图2所示，对整体在竖直方向受力分析.

图2 整体分析

A的动能最大时，竖直方向合力为零

2F支=3mg

得

A的动能达到最大之前，竖直方向的合力向下

3mg-2F支=ma

得

对于D选项，在这里首先需要学生能够判断出A,B球的速度关系，对于本届高三学生来说应该不是很陌生，在模拟题中已有多次练习.如图3所示,有

得vA=0时，vB=0.

图3 速度分解

同时仍要学生有对整体研究的眼光，系统能量守恒，所以，由静止释放下降到最低点过程，A减少的重力势能完全转化为弹性势能，即

Ep=mgΔh

其中

(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F；

(2)动摩擦因数的最小值μmin；

(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W.

图4 例2题图

解析：第一小问属于基础题，C静止，三力平衡，用合成法或正交分解法均可.二、三两问对学生来说就有难度了.首先,搞不清研究对象是谁，大部分学生都会隔离3个物体分别分析.其次,为什么会有动摩擦因数的最小值，这个问题从何而来？这里就看学生是否注意到C对B有向左的推力，但B是处于静止状态的，推不动，说明了什么？

所以对B研究需满足

Fx≤fmax

如图5由隔离受力分析及力的相互作用可知

图5 隔离分析

对于第三问，如果仍然用隔离法，仅对A研究，使用动能定理求解，对学生来说难度也不低，因为虽然通过对B的研究可以发现最大静摩擦力是不变的，也就是说A受到的滑动摩擦力是不变的，摩擦力做功可以直接求出，但是C对A的推力做功是“绊脚石”，有学生能发现是水平方向的分力做功，然而它是变力做功的求解……所以，若能改变研究对象，对ABC组成的系统研究，分析过程就简单很多，如图6所示，球间的弹力是内力，做功为零，系统仅外力拉力、C受到的重力、A受到的滑动摩擦力做功，由动能定理得

W+WG+Wf=0

其中

得

图6 整体分析

也可以对系统利用能量守恒观点处理：外力做正功消耗能量及C减少的重力势能转化为A与地面之间摩擦生热的内能.

W+Ep减=Q

其中

Ep减=mghC

内能

Q=μmgxA

得

2 对命题的思考

试题考查的知识涉及研究对象的合理选择、运动状态分析与受力分析、动态变化研究、临界问题分析、牛顿运动定律和功能关系的应用与处理，涵盖高中物理必修部分的核心内容.题目“从传统中来，而又高于传统”，问题设置层层推进，知识兼顾基础与综合性，处理方法巧妙，能够很好地体现高考对“情景、问题、知识、方法”的全面考查，体现了高考对物理人才的选拔功能.

作为教师，静下心来回看这两道题，是多个物体组合模型，符合高考考试说明要求，通过情景巧妙设置，使物体的运动与受力并不复杂，既兼顾基本物理知识的考查，又强调处理物理问题所要求的综合分析能力，激活物理思维，使学生经历了一次充满挑战的心灵之旅.当然，多个物体组合模型因其复杂的外观，必然对学生物理建模能力、过程分析能力、多角度解决问题能力提出较高要求，所以，在物理教学的过程中，教师注重基础知识教学的同时，须对学生处理物理问题的视角、方法、心理不断引导，才能让学生处变不惊，灵活应对.

3 对教学的启示

3.1 重视基本概念 基本规律 基本模型 基本方法的教学

基本概念和基本规律是学习物理的基础，首先必须很好地掌握基本概念和规律.教师在日常教学过程中，给学生充足的思维空间，使学生学会独立理清每个概念和规律的引出，定义、公式、单位或注意事项，物理意义或适用条件，这些概念和规律在高中物理中的地位和作用等，使学生思维活动建立在概念和规律的基础上，按物理内在规律进行思维.

同时，教师更要重视物理模型及基本方法的教学，教会学生从典型例题和习题中，归纳出各种物理模型及处理问题的方法，并明确其条件和特征.当学生头脑中有了建模的主观意识时，复杂的物理现象就能分解成若干简单物理过程与物理模型，便使复杂的物理问题演变成一幅幅生动形象的物理画面，这样既提升了学生的综合思维能力也使问题迎刃而解.

3.2 重视知识迁移 挖掘思维深度

物理学科知识点不多，处理的问题却广泛而多样，无法简单靠记忆来解决问题，所以，教师需强化思维训练，重视知识的迁移，在目前高考指挥棒作用下，适量地多做一些物理练习题也是有必要的，特别是到高三复习阶段，特别要敢于做一些综合性较强、物理过程较复杂的练习题.通过思维方式的挖掘和应用，不断提升物理素养，才能提高解决问题的能力.同时，重视“一题多解”和“一题多变”，提升灵活解决问题的应变能力.

如动能定理的适用范围，在新课教学阶段，为了便于学生掌握，研究对象都是单个物体，不涉及内力做功，但是到高三复习阶段，特别是一轮复习完成后，就应该引导学生考虑是否可以应用与多个物体组成的系统，可以以物块长木板相对运动模型为例，请学生先隔离列式，再得出相加后的综合算式，研究其物理内涵，学生能够发现系统动能定理同样适应，只是要注意，总功还包含系统内相互作用力做功，即

W总=W外+W内=ΔEk

3.3 重视心理引导 从容面对“陌生题”

高考题经常会出现“生面孔”，其实不一定“难”，只不过是学生首次接触，处理这类问题的基本概念、基本规律，学生都已经熟练掌握，关键看学生能否冲破思维定式，克服心理障碍，沉着冷静，仔细审题，挖掘其考查的知识点，灵活应用已有的方法处理问题.当然，“处变不惊”也是需要平时扎实的积累与训练的，在高三复习过程中，教师可以适度让学生处理“陌生题”，学生平时通过独立解决物理问题而获得的满足与喜悦，是对考场心理的积极暗示.

同时，教师的教学过程更应重视心理引导，如果教师在教学中灌输给学生的是“物理难教、难学、难解”，那么学生即使有兴趣，也会打退堂鼓.教师应提供愉快的教学环境，“轻松”地掌握每一个新规律、新方法，从容面对陌生的问题，这样，在考场中的“陌生题”也就不那么可怕了.

实际上在近几年的江苏高考试题中，通过这种多物体组合模型来考查学生的各种能力的试题也不在少数，如2016年高考江苏物理卷第9题“猫抓桌布”、2015年高考江苏物理卷第14题，或通过创设新的物理情境，或通过设置较新颖的问题等，而其所用解题方法和思路既基本也有一定高度.

因此，教师在教学中既要重视基本内容的教学，也要循序渐进，提升知识迁移能力，挖掘思维深度，同时也要重视心理因素对处理问题的影响，实现冷静备考.