2020年高考物理對必修一主干知識的考查分析

王金聚

[摘 ? 要]通過分析高考物理對必修一主干知識的考查情況，展示幾種常見的考題，指出解決此類問題的方法，并提出復習迎考過程中應關注的重點。

[關鍵詞]2020年高考;物理必修一;關注點

[中圖分類號] ? ?G633.7 ? ? ? ?[文獻標識碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1674-6058（2020）32-0036-03

物理必修一是高中物理學習的入門教材，是今后進一步學習物理的基礎知識，是培養學生物理學科素養的奠基石，是要求全體學生都必學的基礎課程。其內容主要包含直線運動、力的相互作用、牛頓運動定律等知識，是今后學生進一步學習物理的基礎，在高考中占有重要的地位。高考物理命題常圍繞必修一的主干知識展開，注重考查核心概念和規律，且常以生活中的實際問題和物理知識相結合的形式呈現，以考查學生分析和解決實際問題的能力。從2020年全國高考物理試題來看，必修一的內容所占的分數為12～16分，這看上去似乎并不多，但這并不是說必修一不重要。相反，必修一中所涉及的核心內容和思想方法，是后續物理學習與提高的不可替代的必備知識。下面結合2020年高考物理試題進行分析探討。

一、對運動圖像的考查

圖像是一種數學語言，用圖像來描述物理過程簡潔明了。新課程標準要求學生“能用公式、圖像等方法描述勻變速直線運動，理解勻變速直線運動的規律，并能運用其解決實際問題”。對圖像的考查歷來是高考物理命題的熱點之一。必修一中涉及的圖像主要有[x-t]圖像、[v-t]圖像、[F-t]圖像等。

[關注點]利用圖像可讀取物體運動過程中的一些相關信息，為分析和解決問題帶來便利。但在真正尋求解題思路時，如果所給的已知條件中沒有圖像，在大多數情況下學生往往還只是考慮用公式法，會把“圖像法”遺忘到九霄云外！這并非說學生不會用，而是根本就沒想到！即在腦海中還未形成利用“圖像法”解題的意識。因此，在平時的教學中，我們要加強對物理圖像的引導，使學生能把圖像中的數學元素和物體的運動狀態對應起來，看到圖像就立馬能想到物體的運動情境;有意識地引導學生自己動手去描繪一些物理過程的圖像，讓他們思考圖像中隱含哪些物理信息，如圖像中的面積、斜率、截距、交叉點坐標、最高點、最低點等都對應物體運動過程中的哪些量，哪種狀態，并適當地介紹一些利用圖像法解題的巧妙案例，將公式法與圖像法解題的優勢與劣勢加以比較，使學生認識到圖像法解題的優勢所在。當學生見多識廣了，用“圖像法”解題的意識也就建立了。

二、對物體受力分析的考查

新課程標準要求學生“能用共點力的平衡條件分析生產生活中的問題;能對物體的受力和運動情況進行分析，得出結論”。分析物體受力情況是研究物理問題的出發點，分析受力時我們務必要把握好下面兩點：

（1）勿把“施力”當“受力”;

（2）找出力的施力物體是誰。沒有施力物體的力是不存在的。

[例2]（2020年全國Ⅲ卷第17題）如圖4，懸掛甲物體的細線拴牢在一不可伸長的輕質細繩上的O點處，繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質量相等。系統平衡時，O點兩側繩與豎直方向的夾角分別為α和β，若[β=70°]，則[α]等于（）。

A. 45° B. 55° C. 60° D. 70°

解析：此題容易出現的一種典型錯誤是：把圖4默認為與圖5等效，認為O點兩側原本是一條繩，兩側繩的拉力應該始終一樣大，即認為等同于圖5中在O點處懸掛了一個可自由移動的動滑輪，甲物體就懸掛在動滑輪上。由平衡條件可知，左右兩側繩對O點拉力的合力應豎直向上，與甲物體對O的拉力相平衡。故有[α=β=70°]，D選項正確。

實際上，懸掛甲物體的細線是拴牢在O點的，拴牢的O點就是一“節點”，節點并不能沿繩向移動，而動滑輪卻是可以在繩子上自由移動的，所以二者并不等效。

因為甲、乙兩物體質量相等，所以甲、乙繩對O點拉力大小相等，由平衡條件可知，此兩個拉力的合力應沿著左側繩子的延長線方向，如圖6所示，易看出[α+2 β=180°]，所以[α=55°]，正確選項為B。

[關注點]本題，由于節點O受到的力只有三個，所以可以采用力的合成法，即利用任意兩個力的合力與第三個力都是等大、反向的關系進行分析求解。除此之外，我們還要讓學生熟練掌握力的正交分解法、矢量三角形法，甚至還可以適當地介紹相似三角形法、力矩平衡法等，借以開拓學生的解題思路。在研究由兩個或兩個以上的物體構成的物體系時，還要給學生有機地融入隔離法和整體法的思想。

三、對運動學規律和牛頓運動定律的綜合考查

課程標準要求學生“能從物理學的運動與相互作用的視角分析自然與生活中的有關簡單問題”。在高考物理命題中，單獨考查運動學規律或單獨考查牛頓運動定律的題目越來越少，大多數情況下是將兩者結合起來一并考查。

[例3]（2020.1浙江卷第19題）一個無風晴朗的冬日，小明乘坐游戲滑雪車從靜止開始沿斜直雪道下滑，滑行54 m后進入水平雪道，繼續滑行40.5 m后減速到零。已知小明和滑雪車的總質量為60 kg，整個滑行過程用時10.5 s，斜直雪道傾角為37°（sin 37°=0.6）。求小明和滑雪車

（1）滑行過程中的最大速度vm的大小;

（2）在斜直雪道上滑行的時間t1;

（3）在斜直雪道上受到的平均阻力Ff的大小。

學生要厘清每個公式的適用條件是什么，是如何推導出來的，該規律能不能用圖像展示，若能，那對應圖像中的面積、斜率、截距、交叉點等又有何物理意義。這些問題學生都應該駕輕就熟、成竹在胸。上述6個運動學的基本公式中有4個都含有加速度a，而牛頓第二定律[F=ma]中也含有a，所以a自然就成了聯系運動學和動力學知識的橋梁。相應地，這類綜合問題可以分成兩大類：一是由運動情況求受力情況，二是由受力情況求運動情況。與之對應的解題思路也可按照如下的正向或者反向的順序進行：

譬如，當碰到由受力情況求運動情況的問題時，我們就可按照上面的順序進行思考：物體受哪些力？→合力為多少？→求出合力后利用牛頓第二定律可求出加速度a→再由運動學公式求位移、速度、運動時間等相關物理量。

四、對實驗的考查

對必修一教材來講，新課程標準要求學生必做的實驗有4個——“測量做直線運動物體的瞬時速度”、“探究彈簧彈力與形變量的關系”、“探究兩個互成角度的力的合成規律”以及“探究加速度與力、質量的關系”。利用紙帶數據是測量物體速度的基本方法，在今后的很多實驗中都會用到，學生要學會紙帶的處理方法并熟練掌握。“探究加速度與力、質量的關系”實驗，不僅體現了牛頓運動定律的重要性，還第一次觸及“控制變量法”的實驗思想，該實驗是必修一中難度最大、過程最復雜的一個實驗。實驗原理、實驗步驟及誤差分析都是高考物理命題的熱點內容。

[關注點]必修一中對紙帶數據的處理無疑是許多實驗中要用到的基本操作，也是高考實驗考查的高頻考點。通過紙帶如何求速度、加速度，刻度尺的讀數規則和有效數字的要求，我們都要交代清楚。如利用紙帶求加速度的方法，就有逐差法、兩段法、圖像法、剪貼紙帶法等，務必給學生講深講透、不留疑問。

物理是一門以實驗為基礎的學科。實驗教學可培養學生的探究能力，提升學生的學科核心素養。從本題可以看出，同一實驗，可以采取不同的實驗方案。既可以是教材中的一些經典的傳統方案，亦可以是一些不斷挖掘創新的方案。創新的方案學生會感到陌生、害怕，這都是正常的。我們在復習中應讓學生多接觸一些創新的實驗題，以鍛煉他們的臨場應變能力，幫助他們克服恐懼心理。但不論方案如何更新變化，我們都重在厘清實驗原理，搞清實驗誤差產生的原因，這樣就可以以不變應萬變。

（責任編輯 易志毅）