摘要:隨著新高考構(gòu)建“一體四層四翼”的評價體系,高考注重“關(guān)鍵能力”與“學(xué)科素養(yǎng)”的考查。學(xué)生的物理的思維能力往往是老師講不透的,讓學(xué)生多思考、多練思維才是有效的復(fù)習(xí)。本文針對高中物理微專題習(xí)題串復(fù)習(xí)課堂的建構(gòu)作了一些粗淺的探討和思考。
關(guān)鍵詞:微專題;習(xí)題串;高效復(fù)習(xí);物理課堂
高考試題是能力立意,著重于考查學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)與思維能力。學(xué)生的思維能力往往是老師講不透的,讓學(xué)生多思考、多練思維才是有效的復(fù)習(xí)。在高考復(fù)習(xí)時,會出現(xiàn)許多能力要求高的題目,學(xué)生學(xué)科思維能力不足,解決起來就會非常困難。并且同一類物理題目問題往往靈活多變,教師講解費時費力。
一、 微專題習(xí)題串的教學(xué)嘗試
微專題習(xí)題串,是對一個重點難點的問題設(shè)置的微專題。習(xí)題串是從典型例題出發(fā),以知識方法為主線,變式出一系列的習(xí)題。習(xí)題串盡可能地保留典型例題的情景,以節(jié)省審題時間,提高效率。習(xí)題串盡可能地覆蓋到這類難點所考查的常見問題與題型。
示例一:板塊模型
例題:(2015·新課標(biāo)全國卷Ⅰ·25)一長木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物塊;在木板右方有一墻壁,木板右端與墻壁的距離為4.5m,如圖(a)所示。t=0時刻開始,小物塊與木板一起以共同速度向右運動,直至t=1s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)。碰撞前后木板速度大小不變,方向相反;運動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1s時間內(nèi)小物塊的vt圖線如圖(b)所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2。求:(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2;(2)木板的最小長度;(3)木板右端離墻壁的最終距離。
圖(a)
圖(b)
(一) 題型分析
本題是2015年新課標(biāo)全國卷Ⅰ第25題,是一道典型的板塊模型題,考查了主干知識,注重考查分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力。1. 在vt圖像中隱藏了關(guān)鍵信息。2. 題目信息多樣化,物理過程復(fù)雜,過程分析能力要求高,隱藏了一些關(guān)鍵狀態(tài)、臨界條件的判斷。3. 過程較多,數(shù)學(xué)計算能力要求也較高。
(二) 板塊模型解題策略
這是一道關(guān)于兩個物體運動關(guān)系的連接體問題。此類問題考查的知識點多,綜合性強,難度高,試題選拔功能強,體現(xiàn)了高考對“關(guān)鍵能力”和“學(xué)科素養(yǎng)”的考查。這類問題的解題策略是:1. 采用隔離法,對兩個物體分別進行受力分析,應(yīng)用牛頓第二定律求出兩個物體各自的加速度。2. 結(jié)合受力情況,對兩個物體進行運動分析與過程分析。3. 抓住兩個運動的聯(lián)系:兩個物體運動的位移關(guān)系與時間關(guān)系。4. 注意臨界情況的分析,如兩物體共速之后的運動。
(三) 板塊模型習(xí)題串設(shè)計
例題:如圖所示,一質(zhì)量為2m的物塊A放在木板的最左端,木板B質(zhì)量為m,A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ/2。重力加速度為g。現(xiàn)給A一個水平向右的初速度v0,求:(1)為了使物塊不從木板上滑出,木板的至少要多長;(2)木板最終的位移;(3)若一開始只給B一個水平向左的初速度v0,上述兩問的解答又如何?
變式1:若給A一個水平向右的初速度v0,同時給B一個水平向左的初速度v0,求:(1)為了使物塊不從木板上滑出,木板的至少要多長;(2)木板最終的位移。
變式2:如圖所示,一質(zhì)量為2m的物塊A放在木板B的最左端,木板B、C的長度為L,質(zhì)量為m。A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B、C與地面間的動摩擦因數(shù)為μ/2。重力加速度為g。現(xiàn)給A一個水平向右的初速度,物塊最終停在C板的中點上,求:物塊的初速度v0的大小。
變式3:如圖所示,一質(zhì)量為2m的物塊A靜止放在木板的最左端,木板B質(zhì)量為m,A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ/2。重力加速度為g。現(xiàn)給B一個水平向左的力F,求:(1)A、B兩物體的加速度的大小;(2)若地面光滑,施加的力與時間的關(guān)系是:F=kt,試畫出A、B的加速度隨時間變化的圖像;并大致畫出物塊A的vt圖像;(3)若一開始是只給A一個水平向右的力F,上述兩問的解答又如何?
變式4:如圖所示,一質(zhì)量為2m的物塊A靜止放在木板的最左端,木板B質(zhì)量為m,長度為L。A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ/2。重力加速度為g。現(xiàn)給B施加一個水平向左的恒力F=5μmg,求:(1)A經(jīng)多長時間脫離木板;(2)物塊A最終的位移;(3)若B板的厚度為h,求A落地時與B的距離;(4)為了使A不脫離木板,恒力F作用的最長時間是多少。
變式5:如圖所示,一質(zhì)量為2m的物塊A靜止放在木板的最左端,木板B質(zhì)量為m。A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ/2。重力加速度為g。現(xiàn)給B施加一個水平向左的恒力F,力隨時間變化的圖像如圖所示,若木板足夠長,求:物塊A在B板上發(fā)生的位移。
(四) 總結(jié)與反思
滑塊滑板類問題中的應(yīng)用問題實質(zhì)是牛頓運動定律與運動學(xué)等知識的綜合問題,著重考查學(xué)生分析問題、運用知識的能力。
求解時應(yīng)先仔細(xì)審題,清楚題目的含義、分析清楚每一個物體的受力情況、運動情況。應(yīng)準(zhǔn)確求出各物體在各運動過程的加速度(注意兩過程的連接處加速度可能突變),找出物體之間的位移(路程)關(guān)系或速度關(guān)系是解題的突破口。
二、 微專題習(xí)題串的教學(xué)設(shè)計
微專題習(xí)題串的教學(xué)設(shè)計,要突出解題能力的訓(xùn)練,突出解決一類疑難問題的基本思路、基本方法,串通方法,串活思維,提高學(xué)生分析問題解決問題的能力,提高學(xué)生物理的科學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生能真正做到以不變應(yīng)萬變。
示例二:帶電粒子在磁場運動的臨界與極值問題——旋轉(zhuǎn)圓
例題:如圖,在一水平放置的平板MN上方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B,磁場方向垂直于紙面向里,許多質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個方向,由小孔O射入磁場區(qū)域,不計重力,不計粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域,其中R=mv/qB。哪個圖是正確的()
變式1:若把上題的勻強磁場區(qū)域改為寬度為d的雙邊界磁場,2R>d>R,試通過作圖求出AB板上可能被粒子打中的區(qū)域的長度。
變式2:若把勻強磁場區(qū)域改為一個的圓形,且圓的半徑r與粒子運動的半徑R相等,試通過作圖證明各個粒子從區(qū)域射出時速度方向是平行的。
變式3:如圖所示,若只有左半邊有帶電粒子射入,要讓粒子最后平行射出區(qū)域,求磁場區(qū)域的最小面積。
變式4;若磁場區(qū)域改為一個圓形,且圓的半徑r是粒子運動的半徑R的一半,求粒子在磁場中運動的最長時間。
總結(jié)與反思:帶電粒子在磁場運動的臨界與極值問題的兩個常見的變化:入射角度范圍變化與磁場區(qū)域的變化,如區(qū)域還可以變?yōu)槿切巍⑺倪呅蔚鹊取Nn}習(xí)題串的設(shè)計應(yīng)該抓住以下幾點:1. 知識方法不變:通過旋轉(zhuǎn)動態(tài)圓找到邊界條件,利用圓周運動的知識,結(jié)合幾何關(guān)系求解。2. 通過設(shè)計的習(xí)題串,讓學(xué)生在多變的情景中學(xué)會以不變應(yīng)萬變,串通方法能力,串活學(xué)生思維。3. 通過設(shè)計的習(xí)題串,覆蓋這類難點所考查的常見問題與題型,節(jié)省了學(xué)生審題、重復(fù)運算的時間,使復(fù)習(xí)課堂變得有效,高效。
三、 結(jié)語
我們的教學(xué)要注重培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng),重點要讓學(xué)生建立清晰的物理觀念,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。這一點是教學(xué)中最重要、最值得研究的,尤其是新課程教學(xué)。我們要做好教研工作,真正讓教研起到作用,多研究高考試題,善于思考,從中獲得物理的真諦,明確物理教學(xué)的用力點。真正轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,在題目的精與變上下功夫,不以量而以質(zhì)取勝。讓我們的研究,落實在我們的課堂,真正建立一個有效、實效、高效的課堂!
參考文獻(xiàn):
[1]姜鋼.堅持以立德樹人為核心深化高考考試內(nèi)容改革[J].中國高等教育,2015(13/14):31-34.
[2]姜鋼.探索構(gòu)建高考評價體系全方位推進高考內(nèi)容改革[N].中國教育報,2016-10-11.
作者簡介:
劉成金,福建省龍巖市,福建省長汀縣第一中學(xué)。