物理陌生题及其解题策略，本文主要内容关键词为：陌生论文,物理论文,策略论文，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。
每年高考都会出现一些大家平时教学中从未见到或遇到过的新鲜题，我们一般称它为“陌生题”。这些陌生题绝对不是偏题、怪题，也不是望而生畏的难题，而是构思新颖的创新题，是有一定测试要求的能力题。陌生题在整卷题量中占20％左右，虽然是少量的，但对高分段考生有突出的区分度，能满足不同水平的高校和相关专业招生的需要。本文归纳几种常见陌生题，并指出解题的策略。
一、新鲜知识类陌生题
例1：原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为En=-（A/n[2]），式中n=1，2，3…表示不同能级，A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是
A.（3/16）A B.（7/16）A C.（11/16）A D.（13/16）A
感悟：俄歇效应、俄歇电子都是新概念。铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射电子，而是将相应的能量转交给n=4能级以上的电子，由此获得动能，使之成为俄歇电子。
简答：E[，k]=E[，2]-E[，1]+E[，4]=-（A/4）-（-（4/4）A）+（-（A/16））=（11/16）A选项C正确。
例2：磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为（B[2]/2）μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小的距离△l，并测出拉力F，如图所示。因为F所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B=____________。
感悟：磁场的能量密度，磁导率μ为新知识。运用功是能量转化的量度处理陌生题。
简答：由功能原理得
例3：有质量的物体周围存在着引力场，万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义静电场场强的方法来定义引力场的场强。由此可得，与质量为M的质点相距r处的引力场场强的表达式为E[，G]=____（万有引力恒量用G表示）。
感悟：物体周围存在引力场，也有其场强。依据万有引力和库仑力有类似规律，用类比方法解。
简答：∵静电场场强E=K·（Q/r[2]） ∴引力场场强E[，G]=G（M/r[2]）
解题策略：新知识类陌生题特点是：新概念、规律有明确的定义，解决问题的方法有一定的提示。我们解题时要仔细审题，深刻理解新知识的确切含义，把握研究问题的方法。所以，对新知识的理解能力是关键。
二、科技信息类陌生题
自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射。热辐射具有如下特点：①辐射的能量中包含各种波长的电磁波；②物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；③在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同。
处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变。若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100％地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即P[，0]=δT[4]，其中常量δ=5.67×10[8]瓦/（米[2]·开[4]）。
在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。
有关数据及数学公式：太阳半径及R[，S]=696000千米，太阳表面温度T=5770开，火星半径r=3395千米，球面积S=4πR[2]，其中R为球半径。
（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10[-7]米～1×10[-5]米范围内，求相应的频率范围。
（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？
（3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为πr[2]（r为火星半径）的圆盘上。已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度。
感悟：尽管题目文字冗长，但可供思考的精髓为
①“黑体”是一种理想物体，能100％地吸收入射到其表面的电磁辐射。
②单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的能量与黑体绝对温度的四次方成正比。以上两点是解题的关键。
简答：（1）、（2）两问直接应用物理公式，由ν=c/λ和W=4πδR[2][，S]·T[4]·t，得辐射的频率范围3×10[13]Hz～1.5×10[15]Hz。每小时从太阳表面辐射的总能量1.38×10[30]（J）
第（3）问根据题目介绍黑体模型，由能量保持不变解之。设火星表面温度为T′，太阳到火星距离为d，则火星单位时间内吸收来自太阳辐射能量P[，吸]=4πR[2][，S]δ·T[4]（πr[2]/4πd[2]）而d=400R[，S]。所以P[，吸]=πδT[4]r[2]/（400）[2]，火星单位时间内向外辐射电磁波能量P[，放]=4πδ·r[2]·T′[4]，当火星处在平衡状态有P[，放]=P[，吸]，故联立上述两式得T′，=T/
=204（K），即火星平均温度约为204K。
解题策略：信息陌生题的特点是：文字叙述冗长，把那些对高中学生说来比较深奥的内容，阐述得容易理解。解题时必须认真阅读题目，接受信息，明确试题所给的信息内容，处理信息，重点掌握题目所述的“精华”，并理解与哪种物理模型有联系，输出信息，应用物理规律进行等效，将有用信息（新的物理理论、公式）有机渗透到解题过程中。科技信息层出不穷，如宇宙大爆炸理论、星球“坍塌”、光谱“红移”、黑洞、暗物理、宇称不守恒等：超导、磁悬浮、信息技术、纳米材料、基因工程研究、星际空际站等，都是陌生题的素材。千万别被题目洋洋几百字所吓倒，充分认识其“高起点、低落点”。
三、实际应用类陌生题
例5、为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m[2]的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒10[13]个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10[-17]C，质量为m=2.0×10[-15]kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？
感悟：应用静电场知识（带电粒子在匀强电场中的加速）研究静电除尘。研究经多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附，将烟尘整体处理。而研究经多长时间烟尘颗粒的总动能达到最大时，隔离颗粒作为研究对象，第（3）问还用到不等式性质求极值。
解题策略：实际应用类陌生题的特点是：来自实际，贴近生活，突出应用，高度概括，赋予理想化。解答时①首先要认准实际问题归属的知识体系，即描述的为力学、热学，还是电磁学、光学、原子物理，以及学科内综合程度。②其次知道实际问题的简化、理想化情况。③最后明确解决问题所需的物理基本知识。总之，实际问题与物理规律要一一对应，学以致用。
四、情境创新类陌生题
例7：劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示，干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹
图1（侧视图）
A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失
感悟：常见的空气薄膜干涉法用来检查工件表面光滑质量。现在改变空气薄膜厚度观察干涉条纹是否变化，物理情境有新意。
简答：抽去一张纸片，仍满足（1）、（2）特点不过恒定的厚度差要向图示的右侧移，且变稀，选项A正确。用图示法解更直观。（见图3）
例8：在图a所示区域（图中直角坐标系Oxy的1、3象限）内有匀强磁场，磁感强度方向垂直于图画向里，大小为B.半径为L、圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R。
（1）求线框中感应电流的最大值I[，0]和交变感应电流的频率f。
（2）在图b上画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图像。（规定与图a中线框的位置相应的时间为t=0）
感悟：这是电磁感应问题，但金属导线框不是矩形、三角形，而是扇形。线框不是在恒定匀强磁场中平动或绕轴转动，而是绕扇形圆心角顶点匀速转动，磁场是间隙变化（有与无），显然是情境创新的陌生题。
简答：（1）在从图a中位置开始（t=0）转过60°的过程中，经△t，转角△θ=ω△t。回路的磁通增量为△Ф=（1/2）θL[2]B
由法拉第磁感应定律得，感应电动势为ε=（△Ф/△t）
因匀速转动，这就是最大的感应电动势，欧姆定律可求得I[，0]=（1/2R）εBL[2]
前半圈和后半圈I（t）相同，故感应电流频率等于旋转频率的2倍，f=ω/π
（2）图线如图c所示
解题策略：高考中的“陌生题”，很大一部分是物理情境创新题。特点是：往往通过变化，将学生原来接触过的物理问题脱胎换骨，进行巧妙构思使之不落俗套，富有新意。物理情境的创新旨在考查学生的能力。解题时，抓住新情境中物理问题本质，分析陌生的物理情境变化之处，寻找与已学基础知识联系点，注意思维灵活应变，适时发散，充分发挥整体思维、等效思维、类比思维、图象思维、逆向思维的事半功倍的解题作用。
例10：如图所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的左盘a下面挂有一个矩形线圈。宽为l，共N匝。线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I（方向如图所示）时，在天平右盘b放上砝码。线圈和砝码质量分别为m[，1]、m[，2]，此时天平平衡，当电反向而大小不变时，在大平右盘内又放入质量为m[，0]的砝码，天平又重新平衡。
（1）求磁感应强度的大小和方向；
（2）上述测定磁感应强度所用的线圈系铜锌合金。某学生欲测定该合金的铜锌比例，取此种合金12.76g，投入到足量的2mol/L的稀硫酸中，充分反应后，收集到气体在标准状况下的体积为896mL，求合金中铜、锌的物质的量之比。
感悟：这是道测定性理化实验综合题，涉及到安培力和力学平衡知识，化学反应式的书写及物质的量正确计算。
简答：（1）第二次天平平衡时，右盘所受的向下压力增大了m[，0]g，故第二次平衡中，左盘所受的向下的拉力也增大△F=m[，0]g。由于两次所受安培力大小相等，方向相反，故第一次磁场对通电线圈的安培力F[，A]已必须向上，第二次磁场对通电线圈的安培力F[，A]必须向下，由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外，且△F=2F[，A]=m[，0]g，
解题策略：跨学科综合题是高考科目设置改革中出现的新颖题，当然是一种“陌生题”。特点是：将物理、化学、生物等相关知识渗透在同一问题中，但目前仍为“拼盘”模式，突出以单学科基础知识为重点，所以，解题时按设问次序逐一解答，也可按易难（单学科知识掌握的程度）先后分别解答，达到各个击破。
综述：从上面的分类选题解析中可以看出，“陌生题”并不一定都是很复杂，只不过有点新颖，学生首次接触罢了。有的题看起来也还是很简单，涉及的知识内容亦不一定多。处理这类问题所需的物理基本概念、基本规律都是学生已学过的，关键考查学生能否灵活地综合运用所学知识，独立地，有创造性发挥知识和能力优势。克服思维定势的负面效应进行换位思考。解决这类问题的方法也是基本的，特殊的思维方法能起到巧解、妙解的目的，起到培养学生创新意识和才能的作用，所以，从这个意义上讲陌生题是创新题也是能力题。