论高考基础知识教学与疑难问题的解决_高考论文

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高考物理试卷中各大题的最后一个小题,都是难度较大的题目。试题有较高的区分度。笔者认为,强化基础知识教学,深入理解基础知识,刻意训练基本应用,是解答好高考难题的基本策略和根本出路——这正符合高考命题的另一原则:有利中学各科教学。本文以1998年高考物理试卷第12、17、20、25题为例,试作议论。

情境新颖的第20题,是一道勿须计算只作判断的实验题,如图1.为了求出电路中未知电阻的值,需要调节电阻箱R的大小,问R至少要取几个不同数值。此题初看既非学生实验,又非演示实验,既不是伏安法,又不是测电源,情境确实新颖,其解答所依据的基础知识在哪里?由于题设电流表内阻不计,根据串联电路的基础知识,可以把未知电阻R[,x]和电池内阻r之和看作电池内电阻R[,x]['],即R[,x][']=R[,x]+r。于是,试题变成了用电阻箱和电流表测电池电动势和内电阻的问题。而教材(必修本)第53页的例题,可以看作试题的原型,如图2.教材明确指出:这道例题介绍了一种测电源电动势和内电阻的方法。由此可知,只须测出两组对应的电阻、电流值于是可以判定:R取2个不同数值即可。

这就是植根于欧姆定律的基础知识和它的基本应用,也是本实验的基本原理。关键是深入理解这些基础知识,掌握其基本应用即迁移与变通。

基于同样的认识,对该题第2问即若电流表每个分度表示的电流值未知,但指针偏转角度与通过的电流成正比,R至少取几个不同数值,可以测出R[,x],仍可用基础知识得出结论。根据学生电流表有两个量程,每个分度电流值可表示0.1A和0.02A的基础知识,两次测量的电流可以表示为可见,最小分度电流值未知,并不影响测定,其正确答案仍应是2次。

该题第3问若电池内阻不能忽略,则由R[,x][']=R[,x]+r可知,r未知时,R[,x]便不能确定,答案应该是否定的。

学生之所以会出现各种失误,根本原因还是对闭合电路欧姆定律及实验原理等基础知识缺乏真正的理解。可见,强化基础知识的教学显得多么必要。

对于填空题型的第17题,情境新颖且构思精巧,它考查了对电流强度这一基础知识的理解。题中设置的细柱形质子流形成的电流,学生是不应陌生的。因为教材(必修本)第24页图2-3和教材(选修本)第231页图7-16,两次描绘了柱形电流的物理模型,见图3、图4这两个模型,一个定性的,一个定量的,是电流强度的基础知识,学生对此理应是熟悉的。如果真正理解了电流的柱体模型这一基础知识,则由电流强度定义式,可知。借助这种模型间的迁移与变通,便知欲求质子数n之比,只须求出其速度v之比即可。作出情境示意图如图5,在题设电场加速均匀的条件下,质子在各处的加速度a相等,故在距质子源L和4L的两处,两个极短等长的细柱形质子流中,质子运动速度由运动学基础知识。注意,题目中限定质子流“极短等长”的条件,就是为了保证这两个细柱形质子流中各质子的速度分别为v[,1]和v[,2]。

对该题的后一问,学生失分较多。不少学生竟无从入手。其根源,就是淡忘了电流强度两个柱体模型这一基础知识。

对于选择题型的第12题。可以这样说:若老师直接提问学生“单摆振动的周期与摆球质量和振幅有无关系”时,学生必将笑而对曰“与质量、振幅无关”。但是,当把上述问题以两个并排悬挂的单摆摆球碰后作谐振,

以第12题的形式给出,并配以灵活的设问时,情况就不同了。如图6,对于两个摆球A、B的碰撞,由动量守恒定律等基础知识,不难得出碰后两摆球作简谐振动的多种初始情形:B球向右起摆,A球向右或向左起摆,或停止平衡位置,且振幅也不尽相同,如图7所示。但对于下一次在哪里相碰的问题,学生却不能理直气壮地作出判断。其实,根据单摆振动周期与摆球质量和振幅无关这一基础知识,不难判定:不管两球质量关系如何,下一次碰撞必在经历1/2后发生,而不论哪种情况,因周期相同,摆球的将回到初始位置相碰,故正确答案应是C、D。

作为对优秀学生选拔用的第25题,难度无疑是最大的。难就难在运动过程较为复杂,须仔细分析。但若将问题分解成若干子过程,则会看出有许多常见情境,如A、B两物相碰速度互换的情形,用到的都是非常基础的知识。而该题中的三个重要子过程:B带动C的运动(两次)和C带动B的运动(一次)都是常见情境,都是可以用基础知识予以解答的,见图8(a)、(b),具体说明如下:A与B第一次碰撞速度互换后,A静止B以v[,0]运动,因摩擦将带动C向右运动,此时若用隔离法这样的基本方法将B、C隔离出来,如图8(c)所示,则该情境就是教材(选修本)第114页练习二(3)题所提供的常见情境,即水平方向上两物体相互作用下的运动,结果是B减速、C加速,有可能以共同速度v[,1]运动,过程中动量守恒。这都是学生十分熟悉的基础知识。由题设条件,可知即令C在地上不动,B在C上的滑行距离也小于l,更何况B既要带动C,又要克服摩擦损失机械能,可见B、C将先达到共同速度v[,1]=(v[,0]/2),然后一起运动到A、B第二次相碰,这里用到的不就是动能定理、动量守恒定律这样一些基础知识吗?

为了求出第(2)问中A、B将要发生第四次碰撞时,A、B、C三者的速度,可作出图9,A、B第二次碰撞后速度互换,则A、C均以速度v[,0]/2运动,而B静止。此时将B、C隔离出来如图9(d),即成为C以摩擦力带动B运动的情境。显然,这是前述第114页(3)题的翻版,B、C将获得共同速度v[,2]=(v[,0]/4),直到A、B第三次碰撞。碰后,A、B速度再互换,则

从本题的解答过程可以看出,尽管题目涉及的运动过程较为复杂:A、B三次碰撞速度互换,B、C三次相互带动取得共同速度,在这关键之处的解答中仍然是以动量守恒定律等基础知识作为解题依据的。可以说,过程再复杂的题目,其分解后的若干子过程,都是可以用基础知识一一作答的。

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