比例思想和比較思維在高考物理的呈現(xiàn)及應(yīng)對(duì)策略

李勝?gòu)?qiáng)

(江蘇省鄭集高級(jí)中學(xué)城區(qū)校區(qū)，江蘇 徐州 221116)

比例思想和比較思維在高考物理的呈現(xiàn)及應(yīng)對(duì)策略

李勝?gòu)?qiáng)

(江蘇省鄭集高級(jí)中學(xué)城區(qū)校區(qū)，江蘇 徐州 221116)

縱觀2016年高考物理試題，不管是全國(guó)卷還是地方卷，都滲透了比例思想和比較思維的考查，不管是力學(xué)習(xí)題還是電磁學(xué)試題，都滲透了推導(dǎo)能力的考查，在定性和定量中找尋物理規(guī)律和解題技巧.

理論推導(dǎo)；比例思想；比較思維；應(yīng)對(duì)策略

一、從相同中找不同——求同存異

圖1

原題1 (2016·新課標(biāo)Ⅰ卷第15題)現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來(lái)分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖1所示，其中加速電壓恒定.質(zhì)子在入口處從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開(kāi)磁場(chǎng).若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開(kāi)始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開(kāi)磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的12倍.此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為

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

圖2

原題2 (2016·全國(guó)卷Ⅲ第21題)如圖2所示，M為半圓形導(dǎo)線(xiàn)框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線(xiàn)框，圓心為ON；兩導(dǎo)線(xiàn)框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過(guò)直線(xiàn)OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面.現(xiàn)使線(xiàn)框M、N在t=0時(shí)從圖示位置開(kāi)始，分別繞垂直于紙面、且過(guò)OM和ON的軸，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則( ).

A.兩導(dǎo)線(xiàn)框中均會(huì)產(chǎn)生正弦式交變電流

B.兩導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的周期都等于T

D.兩導(dǎo)線(xiàn)框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值也相等

原題2中導(dǎo)線(xiàn)框M、N均旋轉(zhuǎn)切割磁感線(xiàn)，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)第一個(gè)90°的過(guò)程物理規(guī)律完全一致(磁通量一直增大)，旋轉(zhuǎn)第二個(gè)90°的過(guò)程物理規(guī)律完全不同(M磁通量繼續(xù)一直增大，N磁通量不變)，旋轉(zhuǎn)第三個(gè)90°的過(guò)程物理規(guī)律又完全一致(磁通量一直減小)，旋轉(zhuǎn)第四個(gè)90°的過(guò)程物理規(guī)律又完全不同(M磁通量繼續(xù)減小，N磁通量為零)，綜上所述，導(dǎo)線(xiàn)框M中始終有電流存在而N中階段性存在電流(一個(gè)周期內(nèi)只有一半時(shí)間有電流)，選項(xiàng)BC正確.

應(yīng)對(duì)策略 相同的物理情景必然蘊(yùn)含著相同的物理規(guī)律，應(yīng)推導(dǎo)出物理規(guī)律的最終結(jié)果，通過(guò)控制變量的研究方法構(gòu)建物理量的定量關(guān)系，這也是比例思想的理論基礎(chǔ).

二、從不同中找相同——求異存同

原題3 (2016·全國(guó)卷Ⅱ第16題)小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短.將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖3所示.將兩球由靜止釋放，在各自軌跡的最低點(diǎn)( ).

圖3

A.P球的速度一定大于Q球的速度

B.P球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能

C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力

D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

原題4 (2016·四川卷第4題)如圖4所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿fd方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)速度大小為vb時(shí)，從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tb，當(dāng)速度大小為vc時(shí)，從c點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tc，不計(jì)粒子重力.則( ).

圖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

原題4中粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向相同(從f點(diǎn)沿fd方向射入)，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)位置不同(從b點(diǎn)和c點(diǎn)射出).從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，磁偏轉(zhuǎn)的圓心在a點(diǎn)，軌道半徑大小為正六邊形的邊長(zhǎng)l，圓心角為120°，從c點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，磁偏轉(zhuǎn)的圓心在af與bc反向延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)，軌道半徑大小為2l，圓心角為60°，選項(xiàng)A正確.

應(yīng)對(duì)策略 看似不同的物理情景實(shí)際上蘊(yùn)含的物理規(guī)律是一致的，要看透表象的不同，通過(guò)表象看實(shí)質(zhì)，通過(guò)物理原理解決物理問(wèn)題，不被表象迷惑.

三、比例思想的應(yīng)用——追根溯源

圖5

原題5 (2016·浙江卷第16題)如圖5所示，a、b兩個(gè)閉合正方形線(xiàn)圈用同樣的導(dǎo)線(xiàn)制成，匝數(shù)均為10匝，邊長(zhǎng)la=3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，不考慮線(xiàn)圈之間的相互影響，則( ).

A.兩線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

B.a、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為9∶1

C.a、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電流之比為3∶4

D.a、b線(xiàn)圈中電功率之比為3∶1

原題6 (2016·北京卷第16題)如圖6所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大.兩圓環(huán)半徑之比為2∶1，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響.下列說(shuō)法正確的是( ).

圖6

A.Ea∶Eb=4∶1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?/p>

B.Ea∶Eb=4∶1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?/p>

C.Ea∶Eb=2∶1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?/p>

D.Ea∶Eb=2∶1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?/p>

四、比較思維的應(yīng)用——看透實(shí)質(zhì)

圖7

原題7 (2016·江蘇卷第2題)有A、B兩小球，B的質(zhì)量為A的兩倍.現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出，不計(jì)空氣阻力.圖7中①為A的運(yùn)動(dòng)軌跡，則B的運(yùn)動(dòng)軌跡是( ).

A.① B.② C.③ D.④

原題8 (2016·海南卷第10題)如圖8所示，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線(xiàn)圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線(xiàn)分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線(xiàn)圓的交點(diǎn).不計(jì)重力.下列說(shuō)法正確的是( ).

A.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B.M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能

C.N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能

D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功

試題分析 原題7中A、B兩小球的質(zhì)量不同，以相同速率沿同一方向拋出時(shí)，，水平分速度vx=v·cosθ豎直分速度vy=v·sinθ，由斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，A、B兩小球經(jīng)歷的時(shí)間相等，A、B兩小球的豎直高度相等，A、B兩小球的水平位移相等.選項(xiàng)A正確.

原題8中根據(jù)帶電粒子M和N在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌

跡，體會(huì)固定于O點(diǎn)帶正電的點(diǎn)電荷對(duì)帶電粒子M和N的偏轉(zhuǎn)效果的不同，對(duì)M和N分別引力和斥力的作用效果，點(diǎn)電荷對(duì)M的引力先做正功再做負(fù)功，點(diǎn)電荷對(duì)N的斥力先做負(fù)功再做正功，軌跡具有對(duì)稱(chēng)性，物理規(guī)律也有對(duì)稱(chēng)性.選項(xiàng)AC正確.

應(yīng)對(duì)策略 定性中的物理問(wèn)題的判斷是高考中常用的解題技巧，根據(jù)物理情景看透物理實(shí)質(zhì)，通過(guò)定性比較體會(huì)兩種情景的不同.

[1]人民教育出版社.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書(shū)物理選修3-1[M].北京：人民教育出版社，2010.

[2]李勝?gòu)?qiáng).從兩道力學(xué)實(shí)驗(yàn)題談起[J].物理教學(xué)探討，2015(4):61-63.

[3]李勝?gòu)?qiáng).伏安法在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基本應(yīng)用與變式分析[J].物理教學(xué)探討，2016(2):60-63.

[4]李勝?gòu)?qiáng).對(duì)2015年江蘇高考題中一道電學(xué)實(shí)驗(yàn)題的商榷[J].物理教師，2016(3):88-90.

[責(zé)任編輯：閆久毅]

2017-05-01

李勝?gòu)?qiáng)(1980- )，男，江蘇徐州人，中小學(xué)一級(jí)教師，本科學(xué)歷，從事高中物理教學(xué)．

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1008-0333(2017)19-0065-03