高考复习中要注意提高学生解答联系实际的物理题的能力(上下)
刘雄硕

 

  高考把对能力的考查放在首要位置,通过考查常识及其运用来鉴别学生能力的高低。近几年来,对学生联系实际解决问题能力的要求被提到较高的高度上,出现了不少与前沿科技、生产、生活、社会热点等实际紧密联系的物理题目,以考查考生运用物理常识的能力。笔者收集到的部分这类题目有以下类型或特点:
  1.以科研和工程中应用的仪器立意(如附题第1、8题)。
  2.以学生未接触过的前沿理论或科研方法立意(如附题第2题)。
  3.以常见的自然现象立意,其中一些是估算题,题目提供的条件不足,学生必须根据常识补充一些数据才能解答。(如附题的11题)
  4.题目粗看属常见题,所涉及的物理常识也属物理骨干常识,但解题所需的数据的提取和处理方法新颖(如通过图形或图线提取等,如附题第5 题)。
  5.将常规题加以改造, “穿衣戴帽”,将抽象的物理概念或过程变具体的实际问题或过程(如附题的第3、4、6、7、9题)。
  6.题目文字很长,信息“冗余”度大,部分文字与解题没有密切关系,与常见题的文字的简约对比另成一格,考生必须识别并剔除“冗余”,抓到核心信息才能顺利解答。(如附题的第2、8、10题)
  统计数据表明,学生习惯于解答较为传统的、“纯理论”特征明显的“成题”,对与实际联系的题目不很适应,即使题目所涉及的物理过程很简单,答对率也很低。
  造成学生对这类题目感到困难的局面的原因是多方面的:受传统教学观念和教学方式的影响和制约,从书本到书本、从书本到习题集的“题海”训练方式异化了学习物理的根本目的,为读书而读书、做题为考试变成了学习的终极目的,至使学生很少参加社会实践,缺乏捕捉自己身边事物中蕴含的物理规律的敏感性,缺乏用物理常识说明和解决实际问题的意识和冲动;教学中忽视对学生应用常识解决实际问题的能力训练,学生习惯于沿着从抽象到抽象的路径去思考问题,常见题目的物理情景多是指明如“质点”、“小车”、“小球”、“弹簧”、“单摆”、“点电荷”等学生熟悉的抽象的物体的“规范”的运动和变化,遇到具体的实际物体或情景时,缺乏从具象到抽象又到具象的思维能力、洞察事物本质的能力和建立物理模型的能力,不善于在头脑中把实际过程转化为熟悉的典型的物理过程;教学过程只注意强调学科常识的系统性和内在的逻辑关系,忽略学科间常识和能力的的交联和迁移,造成学生认知结构中人文常识与自然科学常识间的断裂和鸿沟。
  教学上的这些弊端应从基础年级开始加以克服,对过去缺少这方面训练的高三的学生必须亡羊补牢,在复习中补上这一课。
  扎实的常识是能力形成的基础, 能力的提高又会对基础常识的巩固起积极的反作用,两者相得益彰。高考复习教学的设计可以分两个阶段:第一阶段以单元复习为主线;第二阶段复习抓学科内常识综合训练,并开设一些物理常识在实际应用方面的专题训练课,以提高学生对这类题目的适应能力。
  引导这类专题复习时要着重在思维方法方面引导、点拨,将能力训练和心理训练结合起来。要引导学生克服畏难情绪,仔细沉着地阅读题目,抓准关键词,剔除“冗余”信息,弄清题目的情景,捕捉解题所需的包括过程、数据等方面的显性和隐性信息,并将其转化成自己熟悉的物理模型。
  复习教学中要充分体现学生的主体作用,摒弃“教师讲,学生听”的老套路,让学生在课堂上真正动起来,高度兴奋、高度专注地思考、解答。
  目前这方面可供的参考资料不多,教师不必也无法猜题,只要抓好心理和方法的训练,问题是能迎刃而解的。
以下列举了11道题供参考,为了与传统题对比,每道“新题”有一道“传统题”与之对照。,建议在教学中先呈现“新题”,让学生自己充分思考、自己谈解法,再呈现对照的“传统题”,让学生对“新”、“旧”题进行点评。
  注:附题中有*记号的是对照题。
  1.(99'广东高考题第23题)麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器,其基本部分是一个玻璃连通器,其上端玻璃管a与盛有待测气体的容器连接,其下端d经过橡皮软管与水银容器r相通,如图所示.图中k1、k2是互相平行的竖直毛细管,它们的内径皆为d,k1顶端封闭.在玻璃泡b与管c相通处刻有标记m.测量时,先降低r使水银面低于m,如图(a).逐渐提升r,直到k2中水银面与k1顶端等高,这时k1中水银面比顶端低h,如图(b)所示.设待测容器较大,水银面升降不影响其中压强,测量过程中温度不变.已知 b(m以上) 的容积为v,k1的容积远小于v.水银密度为ρ.









  (1)试导出上述过程中计算待测压强p的表达式.
  (2)已知v = 628cm3,毛细管直径d = 0.30mm,水银密度ρ=13.6xl03kg/m3,h = 40mm,算出待测压强p(计算时取 g = 1om/s2.结果保留二位数字) 
  1*(必修课本第一册p325第7题)一只汽车轮胎充足气时气体的体积是0.5米3,压强达5.0×105帕.将它装在汽车上后,出于受到车身的压力发生形变;体积减少为0.45米3,求这时轮胎内气体的压强.(假设发生形变时气体的温度未发生变化)
  2.(99`上海高考题第16题) 天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离大家而运动,离大家越远的星体,背离大家运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀,不同星体的退行速度v和它们离大家的距离r成正比,即v = hr。式中h为一常量,称为哈勃常数,已由天文观察测定,为说明上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,并设想大家就位于其中心,则速度越大的星体现在离大家越远,这一结果与上述天文观测一致。
  由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄t,其计算式为t =    。根据近年观测哈勃常数h =3×lo2米/秒·光年,其中光年是光在一年中行进的距离,由此估算宇宙的年龄约为    。
  2*(必修课本第一册p45第(4)题)如果已知做匀速直线运动的物体的速度为v,那么发生位移s所用的时t=    。







  3.(99年全国高考题)右图为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下,飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞机高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为 u1,右方机翼末端处的电势为 u2
a. 若飞机从西往东飞,u1比u2高
b. 若飞机从东往西飞,u2 比 u1高
c.若飞机从南往北飞,u1 比 u2高
d.若飞机从北往南飞, u2比 u1高
3* 右图所示的磁场中,mn是
闭合电路的一段导体,当mn向右运
动时,导体的感应电流方向怎样?
  4.(98年上海高考题)某人身系弹性绳自高空p点自由下落,右图中a点是弹性绳的原长位置, c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置。不计空气阻力,则下列说法中正确的是: 

a.从p至c过程中重力的冲量大于弹性
绳弹力的冲量
   b.从p至c过程中重力所做功等于人克
服弹力所做的功
   c.从p至b过程中人的速度不断增大
   d.从a至c过程中加速度方向保持不变
  4 *(91`高考题)一物体从某一
高度自由落下,落在直立于地面的轻
弹簧上,如下图所示,在a点,物体开
始与弹簧接触,到b点时,物体速度为
零,然后被弹回,下列说法正确的是:
  a.物体从a下降到b的过程中,动能不断变小
  b.物体从b上升到a的过程中,动能不断变大
  c.物体从a下降到b,以及从b上升到a的过程中,速率都是先增大,后减小
d.物体在b点时,所受合力为零
  5.(《高考复习指南. 综合2》) 地震波的纵波和横波在地表附近的传播速度分别为9.0km/s和4.0km/s。







  台湾地区附近发生一次地震时,广州和厦门的地震观测站分别记录到这次地震的震波。广州的观测站记录的纵波和横波到达的时间相差为125s;厦门的观测站记录的纵波和横波到达的时间相差为50s。这次地震的震中位于:
  a.台北附近
  b.高雄附近
  c.台湾海峡中部中线附近
  d.台湾中部以东的太平洋上
  5*(必修本第一册p166第10题)地震的纵波和横波在地表附近的传播速度分别是9.1千米/秒和3.7千米/秒。在一次地震时某观测站记录的纵波和横波的到达时刻相差5.0秒。地震的震源距这个观测站多远?
  6.(上海99年高考题)某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆,据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取=10m/s2)
  a.2 m/s
  b.4 m/s
  c.6 m/s
  d.8 m/s
  6*(甲种本p94练习十一第2题)竖直上射出的火箭初速度是35m/s,上升的最大高度是多大?
  7.(99年全国高考第21题)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离,已知某高速公路的最高限速v =120km/h,假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t = 0.5s,刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重力的0.4倍,该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?(g=10m/s2)
  7*(必修课本第一册p287第20题) 某辆汽车刹车时能产生的最大加速度值为10m/s2.司机发现前方有危险时,0.7s后才能做出反应,马上制动,这个时间称为反应时间.若汽车以20m/s的速度行驶,问停车距离为多少?
  8.测定患者的血沉,在医学上有助于医生对病情作出判断,设血液是由红血球和血浆组成的悬浮液。将此悬浮液放进竖直放置的血沉管内,红血球就会在血浆中匀速下沉,其下沉速率称为血沉。某人的血沉v的值大约是l0mm/h。如果把红血球近似看作是半径为r的小球,且认为它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为f=6πηrv。在室温下η≈1.8×l0-3帕·秒。已知血浆的密度ρ0=l.o×103千克/米3,红血球的密度ρ≈l.3xl03千克/米3。试由以上数据估算红血球半径的大小(结果取一位有效数字即可)。
  8*(必修本第一册p102第1 题)5.0×10- 4kg的雨滴,在无风的天气在空气中竖直落下,由于受到空气阻力,最后它达到一个恒定速度。达到此恒定速度时雨滴受到的空气阻力是多大?
  9.(2000年全国高考题)2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内.若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°,已知地球半径r、地球自转周期t、地球表面重力加速度g(视为常量)和光速c.试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示).
  10.在天文学上,太阳的半径、体积、质量密度都是常用的物理量,利用小孔成像原理和万有引力定律相结合,可以简洁地估算出太阳的密度.假设地球上某处对太阳的张角为θ(如下图所示),










地球绕太阳公转的周期为t,太阳的密度为ρ,半径为r,质量为m,该处距太阳中心的距离为r,由于r与r间存在着三角关系,地球上该处物体绕太阳公转由万有引力提供向心力,因此,在θ已知的情况下,可方便地估算出太阳的密度.
  如右图,取一个长l为80cm的圆筒,在其一端封上厚纸,中间扎直径为1mm的圆孔,另一端封上一张画有同心圆的薄白纸,相邻同心圆的半径相差o.5mm,当作测量尺度.把小孔对着太阳,筒壁与光线平行,另一端的薄白纸上可以看到一个圆光斑,这就是太阳的实像,光斑的半径为 r0=3.7mm,为了使观察效果明显,可在圆简的观测端蒙上遮光布,形成暗室.利用小孔成像原理和万有引力定律,估算太阳的密度(万有引力恒量g =6.67×lo11n·m3/kg2).
9*、10*(甲种本第一册p193第3题)应用通讯卫星可以实现全地球的电视转播.这种卫星位于赤道 的上方,相对于地面静止不动,犹如悬在空中一样,叫做同步卫星.同步卫星的周期是多大?计算它的高及和速率。
  11.某同学骑自行车在平直公路上匀速前进,1 小时内骑行了18千米。自行车前进时受到的阻力估计约为:
  a.2n  b. 20n  c.200n  d.1000n
  11*(必修课本第一册p114第2 题)质量75kg 的人,用 了 5.5 min 的时间登上大厦的第20层. 如果该楼每层高 3.5m,这个人上楼共做了多少功,功率是多大?

(编辑单位 广州市教委奥门威尼斯赌场【www.6778.com】室)


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