精选物理习题，优化作业设计——2013年陕西高考理科数学试题中的多种思维方法，本文主要内容关键词为：作业论文,陕西论文,理科论文,习题论文,数学试题论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
当前，“作业多、负担重”依然是中学物理教学中的一大现象。事实上，过多的课外作业，不仅不能促进学生的自主学习，反而会使学生疲于应付，对物理学习产生厌烦抵触情绪。
为此，笔者注重课外作业的优化设计，在控制常规题型题量的同时，精选精编了一些特殊类型的作业题，取得了较好的教学效果。以下以人教版普通高中课程标准实验教科书《物理1》中的相关习题为例，对精选题的类型做以介绍。
一、上当题
例1 把一重为G的物体，用一水平推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙上。那么，在图1中，能正确反映从t=0开始物体所受摩擦力
随t变化关系的图象是（
）
评析 物体沿墙面下滑的问题，重在对其进行受力分析和运动过程分析，涉及从滑动摩擦力到静摩擦力的动态变化。本题若不认真地对物体进行受力分析和运动过程分析，往往会上当——忽视“物体所受滑动摩擦力的大小等于重力后，物体还会继续下滑，滑动摩擦力还会继续增大，直到物体静止”，从而，误选选项D。
俗话说：“吃一堑，长一智。”教师在习题教学中有意识地埋设一些陷阱，诱发学生上当，然后引导他们分析上当原因，探讨正确解法，有助于学生总结经验教训，突破知识难点。陷阱的设置应注意其典型性与有效性，值得上当，容易上当。此类上当题在新课教学与复习课中均可选用。
二、纠错题
例2 一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000 m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车必须以多大的加速度启动？
甲同学的解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，则
代入数据得
乙同学的解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30m/s，则
代入数据得
你认为他们的解法正确吗？若错误请说明理由，并写出正确的解法。
评析 受最大速度的限制，物体在运动过程中，可能一直做匀加速直线运动（未达到或刚达到最大速度），也可能先做匀加速直线运动再做匀速直线运动（已达最大速度）。本题属于后一种情况。甲、乙两学生犯的错误，正是由于忽视了最大速度的限制，或武断地认为摩托车追上汽车时刚好达到最大速度。
在习题中，给出一些似是而非的解答，要求学生做出评判，进行纠错，不仅能防范学生发生类似的错误，还能培养学生的鉴别评价能力。
此类纠错题一般可在复习阶段布置，题中的错误解法可选自学生平时的作业，以增强问题的针对性。
三、对比题
例3 （1）如下页图2所示，一质量为m的物体正沿固定的粗糙斜面匀加速下滑。若在该物体上叠放另一质量为m'的小物体，两物体保持相对静止，则物体沿斜面下滑的加速度将（
）
A.增大
B.减小
C.保持不变
D.如何变化无法确定
（2）如图3所示，一质量为m的物体正沿固定的粗糙斜面匀加速下滑，若在该物体上施加一恒力F，F通过物体的重心且竖直向下，则物体沿斜面下滑的加速度将（
）
A.增大
B.减小
C.保持不变
D.如何变化无法确定
评析 在物体上叠加另一物体，所施压力为一恒力，似乎与在物体上施加一恒力F的效果相同，从而两题的结果似乎应相同。其实，在物体上叠放另一物体，两者保持相对静止而一起沿斜面向下运动时，叠放上去的物体对原物体除压力外，还有摩擦力的作用，与单纯在物体上施加一向下的恒力F，其效果是不同的。对两种情况分别应用牛顿第二定律，即可得出正确结论。
有比较，才能有鉴别。将一些问题编排在一起，组成对比题，通过比较辨析，有助于学生对基本概念与规律的掌握。编制对比题，可将形似实异的问题进行组合，也可将形异实同的问题进行组合。前者重在找出它们之间的区别，提高学生的鉴别能力，避免知识的负迁移；后者重在找出它们之间的联系，引导学生把握事物的本质属性，寻求解决问题的规律。
此类对比题，宜在综合复习阶段布置。
四、变式题
例4 质量为M=4kg、长为l=1m的木板静止在光滑的水平面上。一质量为m的滑块，以初速度
=6m/s，从木板的一端开始滑行，经△t=0.2s后从另一端滑出去。因受摩擦力作用，滑块的速度变为
=4.4m/s。问滑块滑出后，木板的速度多大？（滑块大小不计）
变式1 原题中，在0.2s内木块和木板各自前进了多长的距离？
变式2 要使木块不滑出木板，则木板至少要多长？
变式3 若要在木板长度不变的情况下，增加木块的质量，使木块不滑出木板，则木块质量最小多大？
变式4 若要在木板长度不变的情况下，减小木板的质量，使木块不滑出木板，则木板的质量是多大？
变式5 若保持木块、木板的质量都不变，木板长度也不变，则木块和木板之间的动摩擦因数应为多大，木块才不至于滑出木板？当两者相对静止时，木板滑行多远？
评析 本题以木块在木板上滑行为背景，多次变换条件，讨论木块滑出与不滑出木板的运动问题，使学生掌握两体运动模型的分析方法以及匀变速直线运动规律与牛顿第二定律的综合应用。
此类变式题，既有利于知识的融会贯通与灵活应用，促使学生更牢固地掌握基础知识，又有利于增强学生思考的深度与广度，提高其分析和解决问题的能力，促使学生的思维活动获得新的飞跃。编制变式题，应注意从多个不同角度对问题提出设问与探讨，由易及难，步步深入，把握适度原则，力避繁杂。
变式题一般可在专题复习阶段使用。
五、开放题
例5 一辆运输车往返于相距s的A、B两站之间。若运输车在加速和制动时能达到的最大加速度大小为a，且规定运输过程中速度大小不得超过v，求该运输车从A站启动到B站停止所需的最短时间t。
评析 这是一个开放型问题，需分两种情况讨论：
（1）若运输车的最大速度
不超过限速v，则运输车先加速后减速；
（2）若运输车的最大速度超过限速v，则运输车先加速至v，匀速运动一段路程后再减速。
若不注意运输车速度的限制，往往会漏解后一种情况。对此类问题，须根据题给条件进行周密的分析，全面考虑可能出现的多种情况，避免漏解。
开放题有利于培养学生思维的严密性、广阔性。开放题的编制，一般可通过隐含问题的多种情况，实施物理条件的开放、物理过程的开放及物理结论的开放。此类问题对学生的思维能力要求较高，通常宜在综合复习阶段布置。
六、实践题
例6 适当调整开关，观察水龙头流出水柱粗细的变化，分析产生这种变化的原因。
例7 到图书馆或上网查阅有关文艺复兴时期的史料和伽利略的生平，然后写篇短文，谈谈你对“科学与社会”的认识，并与同学交流。
例8 为探究加速度与力、质量的关系，请认真阅读教材中关于“测量加速度的一些设想”的相关叙述，确定自己的探究方案，进行实验，作出图象，进行分析，形成结论，并与同学讨论交流，对结论的可靠性进行评估。
评析 例6安排在学习过“自由落体运动”后布置，学生根据水流的连续性及自由落体运动规律，不难做出定性解释。
例7安排在学习过“伽利略对自由落体运动的研究”后布置，旨在增强学生的人文素养。
例8可安排在“实验：探究加速度与力、质量的关系”后布置，旨在对教材中的实验进行适度的拓展。
实践题有别于常规的书面作业题，对培养学生的综合能力有不可替代的作用。实践题可包括多种形式。例如：
（1）要求学生观察生活中的物理现象，应用学过的物理知识加以解释；
（2）组织学生参观工厂及科研单位，了解物理知识在生产与科研中的应用；
（3）让学生到图书馆或上网查阅资料，或开展社会调查，撰写物理小论文；
（4）运用学过的物理原理及用过的物理器材，对某一问题进行实验探究；
实践题的布置，要考虑所需时间、难易程度等，安排在平时的课余时间或假期进行。
总之，物理课外作业不在乎多，而在于精，教师在布置作业时要加强优化设计，争取达到以少胜多、事半功倍的效果。