期刊正文


注重理论联系实际 提升物理学科素养

 

【作者】 胡 胜

【机构】 湖北省大冶市第一中学

【摘要】

【关键词】
【正文】  《课程标准》指出,学生必修课程完成后,可参加学业水平合格性考试,达到学业质量水平二为合格;学生必修和选择性必修课程完成后,可参加高校招生的学业水平等级性考试,学业水平四是进入高校相关专业应达到的要求,是高校招生录取的学业水平等级。为贯彻课程标准的要求,课本把学生练习题分为三个层次,第一层次是节后练习题,基本上是学业水平二;第二层次是章后题A组,大部分是水平二,少量是水平三的题;第三层次是章后题B组,供学有余力的学生使用,水平三、四的题占多数。
  复习与提高A组
  1.物体在平面上的位置和位移常用直角坐标系来表示。中国象棋的棋盘如图所示,它相当于一个平面直角坐标系,横坐标上标有数字,纵坐标上标有字母。利用它不仅可以准确地记录各棋子的位置,还能描述棋子的位移,从而能将双方对弈的过程记录下来。例如,棋子“帅”位于y=J、x=5的位置,可以简述为J5;棋子“象”从y=A、x=3的位置运动到y=C、x=5的位置,就可以简述为A3C5。
  还未开局时,甲方的马在J2和J8的位置、炮在H2和H8的位置、中兵在G5的位置,乙方的中兵在D5的位置,请你在棋盘上标明这六个棋子的位置。
  某次甲方开局时,用“当头炮”,即H8H5,而乙方的应变这是“马来跳”,即A2C3。请你用带箭头的线段画出这两个位移l甲和l乙,并指出这两个位移在x、y方向上的分位移各是多少?已知棋盘每个小方格都是边长为3cm的正方形。














  该题以中国象棋为情境,考查位移的概念,既培养学生的文化自信,也引导学生学以致用。学业水平2。









  2.某质点从A点沿图中的曲线运动到B点,质点受力的大小为F。经过B点后,若力的方向突然变为与原来相反,它从B点开始可能沿图中的哪一条虚线运动?为什么?
  该题已知质点曲线运动轨迹,要求学生运用曲线运动的条件分析出力F的大致方向;再已知力的方向要求判断质点的运动轨迹。本题考查运动与相互作用观念。学业水平2
  3.某架飞机在进行航空测量时,需要严格按照从南到北的航线进行飞行。如果在无风时飞机相对地面的速度是414km/h,飞行过程中航路上有速度为54km/h的持续东风。
  (1)飞机应该朝着哪个方向飞行?可以用三角函数表示偏角的大小。
  (2)如果所测地区的南北长度为621km,该测量需要多长时间?
  以飞机航空测量为情境考查运动合成,在构建平行四边形模型的基础上,用数学知识解决物理问题;用真实数据考查学生的计算能力。学业水平2。
  4.在水平路面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力,可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟?g取10m/s2







  从摩托车跨越障碍的情境中构建平抛运动模型,运用平抛运动特点计算摩托车的初速度。本题的目的是让学生学会使用平抛物体的运动规律解决实际问题。可以让学生继续了解:摩托车后轮是主动轮,摩托车在空中飞行时,总是前轮高于后轮,后轮先着地。学业水平2。
  5.一架飞机水平匀速飞行,搭载着多名高空跳伞运动员。每隔1s有一名运动员从飞机上落下。以下这段时间内伞没有打开,可以忽略空气阻力。
  (1)第四名运动员刚离开飞机时,相邻两运动员在竖直方向上的距离之比依次是多少?分别以飞机和地面为参考系,粗略画出此时这四名运动员在空中位置的情况。
  (2)以地面为参考系,四名运动员跳伞后可以在同一水平面上形成造型吗?为什么?
  该题以高空跳伞为情境,要求学生在不同参考系中构建质点自由落体或平抛运动模型,通过画运动员在空中位置情况,展现学生科学思维水平。
  以地面为参考系,根据平抛运动模型,四名运动员跳伞后始终在同一竖直线上,不会在同一水平面上形成造型,但我们却能在电视或网络中见到跳伞运动员在同一水平面形成造型的画面。该题的第二问能引导学生对自由落体和平抛运动模型深层次的思考,促进学生主动学习。学业水平3。
  6.如图,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个由蜡块做成的小圆柱体R。R从坐标原点以速度v0=1cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动。测出某时刻R的的x、y坐标分别为6cm和2cm。求此时R的速度的大小。













  观察是发现问题的重要手段,探究问题常常是从观察而来。该题以课本演示实验“观察蜡块的运动”为情境,要求学生在题给数据的基础上,结合运动与相互作用的观念,运用类平抛运动模型求R的速度的大小。该题可以用不同的公式求速度大小,通过一题多解,考查学生对匀变速直线运动公式的深度理解。学业水平3。
  7.跳台滑雪是一项勇敢者的运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出,在斜坡b处着陆,如图所示。测得a、b间的距离为40m,斜坡与水平面的夹角为300,试计算运动员在a处的速度大小和空中飞行的时间。不计空气阻力,g取10m/s2。
  有兴趣的同学可以计算一下运动员在空中离斜坡面的最大距离。









  该题对学生科学思维素养要求较高,在构建平抛运动模型的基础上,根据不同的问题将平抛运动沿不同方向分解。求解初速度和运动时间,将平抛运动沿水平和竖直方向进行分解,但计算运动员在空中离斜坡面的距离,将平抛运动沿平行斜面和垂直斜面的方向分解,既体现学生思维的灵活性,也能提高解题速度。学业水平3。












  复习与提高B组
  1.在篮球比赛中,投篮的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。某次投篮表演中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成450的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上,设投球点到篮筐距离为9.8m,不考虑空气阻力,g取10m/s2
  (1)篮球进筐的速度有多大?
  (2)篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是多少?
  为了落实课本的要求“仿照平抛运动的处理方法也能得到描述斜抛运动的几个关系式”,这道习题,通过巧妙设计已知条件既考查学生的模型建构、对称法等“科学思维”能力,又不要求学生背诵斜抛的结论,甚至连平抛的结论在此题中也淡化了。学业水平3
  该题引导学生热爱体育运动、积极参加体育锻炼的意识。习题情境的创设能够较好考查学生运用物理规律分析实际问题的能力,有利于提高学生热爱体育的兴趣,激发学生参与体育运动的热情。
  2.环保人员在一次检查时发现,有一根排污管正在向外满口排除大量污水。这根管道水平设置,管口离地面有一定的高度,如图5所示。现在,环保人员只有一把卷尺,请问需要测量哪些数据就可大致估测该管道的排污量?写出测量每秒排污体积的表达式。
  该题重在培养学生严谨认真、实事求是的态度及遵守道德规范,保护环境并推动可持续发展的责任感。考查了科学探究中制定方案、获得和处理数据、基于证据得出结论并作出解释。学业水平2。









  该题将物理学的基本概念、基本规律与科研进展、生产实践、生活实际紧密联系起来,通过设置真实的问题情境,考查学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力,引导学生关注身边的物理问题,关注科学的发展和社会的进步,培养学生学以致用的意识和躬身实践的能力。
  3.在某次演习中,轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹。炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角为θ,如图所示。不计空气阻力,求炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比。








  在炸弹垂直击中斜面的情境中将平抛运动模型与斜面倾角结合,可求出炸弹竖直与水平位移之比。主要考查“科学思维”中模型建构、科学推理等要素。学业水平3
  4.一小球从空中某点水平抛出,经过A、B两点,已知小球在A点的速度大小为v1,方向与水平方向成300角,小球在B点的速度方向与水平方向成600角。不计空气阻力,重力加速度为g,求小球由A到B运动的时间及A、B两点间距离。
  在构建平抛运动模型基础上,画出A、B两点的速度矢量关系图,可求出运动时间。同时也考查运用数学知识解决物理问题的计算能力。学业水平3
  5.如图,质量为m的质点在oxy平面坐标系上以某一速度v0运动时(方向如图中箭头所示),受到大小不变、方向为-y方向的合力作用,质点的速度先减小后增加。已知质点运动的最小速度为v,合力的大小为F。
  (1)当质点速度大小变为2v时,速度方向和x方向之间的夹角时多大?
  (2)质点速度由v增加到2v的过程用了多长时间?










  该题陈题出新,培养学生学科素养。要求学生读懂题意,找出已知量的内在关系。在运动与相互作用的观念的基础上建构平抛运动模型,再利用运动合成与分解规律解决问题。学业水平3。
  课本在练习、习题的编排上也非常注意联系实际。必修2总题目约130道,联系实际的题目有70道,联系实际题目占比53.8%。理论联系实际,是真正学好物理、培养学生的实践能力的有效途径。只有很好地将学生已有的生活经验同物理问题紧密结合,才能使学生很好地建构起科学的概念,感到物理跟生活是紧密相连的,只有将学到的物理知识应用到实际中去,才能使学生感到物理是有用的。

  • 【发布时间】2021/9/8 15:31:37
  • 【点击频次】369