多角度分析2023 年江蘇高考物理卷第10 題

邢永超

江蘇省高淳高級(jí)中學(xué)，南京 211300

江蘇卷在新課改以后考查的“拋體運(yùn)動(dòng)”“運(yùn)動(dòng)分解與應(yīng)用”類(lèi)題型具體如表1 所示。本文著重分析江蘇省2023 年高考物理第10 題，致力于做到“一題多解”，幫助各類(lèi)學(xué)生找到適合自己的解題策略。而教學(xué)中教師也要注意設(shè)置“腳踏點(diǎn)”，逐步加深思維深度與廣度，提升學(xué)生綜合能力，從而形成高階思維［1］。

表1 近三年江蘇卷拋體運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)考查題目表

1 真題展示

達(dá)·芬奇的手稿中描述了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)罐子在空中沿水平直線(xiàn)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，沿途連續(xù)漏出沙子。若不計(jì)空氣阻力，則下列圖中能反映空中沙子排列的幾何圖形是（）

1.1 方法一：作圖法

取特殊值，沿水平方向、豎直方向分解運(yùn)動(dòng)，描點(diǎn)繪圖。取水平方向初速度為0，加速度也為g，間隔1 s 漏出一粒沙，根據(jù)表2 展示的數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫(huà)出圖1，得出答案。

圖1 漏沙位置圖

表2 各時(shí)間點(diǎn)下漏沙粒的坐標(biāo)值表

主要公式：

1.2 方法二：數(shù)學(xué)解析法

設(shè)罐子水平初速度為v0，每隔Δt 漏出一粒沙子，觀(guān)察時(shí)罐子向右運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為t，向右運(yùn)動(dòng)距離為X。

如圖2 逆向思考，以最后恰好漏出的沙子為起始點(diǎn)，研究倒數(shù)第（n＋1）個(gè)漏出的沙粒

圖2 運(yùn)動(dòng)分析圖

豎直方向：自由下落時(shí)間為nΔt，則

水平方向：勻加速時(shí)間為t-nΔt，則

勻速時(shí)間為nΔt，則

以最后恰好漏出的沙子為原點(diǎn)向下、向左建立直角坐標(biāo)系xOy（圖3）。

圖3 沙粒痕跡坐標(biāo)圖

1.3 方法三：相對(duì)運(yùn)動(dòng)法

如圖4 所示，以最后恰好漏出的沙子為參照系，設(shè)觀(guān)察時(shí)前面的某個(gè)沙粒是以初速度v0水平拋出，在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t。

圖4 沙粒運(yùn)動(dòng)分析圖

2 拓 展

若利用頻閃相機(jī)對(duì)以上罐子進(jìn)行拍照，將會(huì)留下什么樣的照片？

答案：如圖5 所示。

圖5 拓展附圖

3 結(jié) 語(yǔ)

維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)理論”指出，學(xué)生現(xiàn)有水平和可能達(dá)到的發(fā)展水平的差異是教學(xué)中應(yīng)該特別關(guān)注的“發(fā)展區(qū)”。教學(xué)中我們要綜合考慮以下兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)：第一，考慮為學(xué)生提供什么難度的內(nèi)容？第二，考慮如何鋪臺(tái)階，引導(dǎo)學(xué)生超越最近發(fā)展區(qū)而達(dá)到下一發(fā)展階段的水平？教學(xué)應(yīng)著眼于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，為學(xué)生提供帶有難度的內(nèi)容，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮其潛能，超越其“最近發(fā)展區(qū)”而達(dá)到其可能發(fā)展到的水平，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個(gè)“發(fā)展區(qū)”的發(fā)展［2］。

處理復(fù)雜的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其主要切入點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)，基于新高考學(xué)科素養(yǎng)的要求，老師在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生從本質(zhì)去思考問(wèn)題，從多維角度去解決問(wèn)題。將各類(lèi)運(yùn)動(dòng)情境分類(lèi)匯編給學(xué)生練習(xí)，讓其見(jiàn)識(shí)到每一類(lèi)常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)情境，并培養(yǎng)其獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的規(guī)范性，提升數(shù)形結(jié)合的能力是其解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵，爭(zhēng)取讓其能夠完整地分析出、規(guī)范畫(huà)出全部運(yùn)動(dòng)過(guò)程，練習(xí)過(guò)程中避免機(jī)械性刷題。學(xué)生經(jīng)過(guò)這樣完整的思考過(guò)程會(huì)對(duì)知識(shí)的形成過(guò)程獲得直接經(jīng)驗(yàn)，繼而培養(yǎng)出學(xué)生的遷移能力，讓其具備以不變應(yīng)萬(wàn)變的處理能力。