高考物理教学论文命题新趋势“擦边球现象”愈来愈频发

用心爱心专心1高考物理命题新趋势：“擦边球现象”愈来愈频发每年高考都牵动了千千万的师生，而高考命题和高考试题则始终是关注的焦点。就物理这门学科而言，几十年来考察的知识方法范畴几乎没有太大的变化，所以大家都会发现近年来高考物理试卷中真正有新意的题不多，绝大部分是陈题翻新，很多题目可以称得上“剽袭”甚至“原题”，可见许多高考命题专家们也有些“江才郎尽”的感觉了。高考试题命题组和命题专家们为了突出重围，必然要“标新立意”、“挖空心思”和“绞尽脑汁”了。显而易见，在跨学科间或者中学物理与大学物理之间的那些“边缘地带”必然是命题专家们的最佳突破口。这些试题最显著特点是“看似超纲又不超纲”，笔者不妨称之为“擦边球试题”或“擦边球现象”。笔者发现，2011年可谓“擦边球现象”井喷之年。如：2011年全国大纲试卷中出现“引力势能”的概念，2011年上海卷中出现“牵连速度”的问题，2011年上海卷牵涉到“系统超重或失重”的问题，2011年北京试卷中出现的电势-位移图牵涉到“电势梯度”的概念，2011年安徽试卷中出现“曲率半径”概念，2011年安徽“粒子交变电场中运动”牵涉到v-t运动图像的应用、2011年安徽“示波器原理”，2011新课标“地磁场起源学说”。。。。笔者在不妨把这些真题摘录如下，并一一做简短的点评，以飨读者。欢迎广大师生交流探讨。QQ:1277221509,胡老师。【2011全国大纲卷】19．我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比：（D）A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大【点评】中学教材里只有重力势能而没有引力势能这个概念。学过高等物理的都知道，重力势能和引力势能这两个概念是即由联系但又有区别的。在地球表面附近，重力可以认为不变，所以重力做功属于恒力做功，得到重力势能的表达式Ep=mgh。在地球高度变化范围很大时，重力（严格者说是万有引力）不再是恒力，所以重力做功属于变力做功，运用高等数学微积分的知识可以得到引力势能表达式:Ep=-GMm/r(取无穷远出为零势点)【2011上海卷】11．如图，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为，船的速率为(C)(A)sinv(B)sinv(C)cosv(D)cosv【点评】几乎每年所有的高考物理复习教辅都会讲解绳或杆的牵连速度问题，但在笔者印象里，在高考试题中还从未正式考察这个问题。今年上海这道题好像是首开先河，大有“狼真的来了”感觉。用心爱心专心2【2011上海卷】16．如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态。地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力（D）(A)小于N(B)等于N(C)等于NF(D)大于NF【点评】此题如果按常规的隔离法分析，容易晕。其实，如果对系统运用“超重”的概念来分析，一眼就能看出答案选D.【2011安徽卷】17．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出，如图（b）所示。则在其轨迹最高点P处的曲率半径是：（C）A．20vgB．220sinvgC．220cosvgD．220cossinvg【点评】“曲率半径”这个概念在高等数学里才学到，一些学又余力的学生可能会了解。这里考察了学生的临场应变能力和知识迁移应用能力。【2011安徽卷】20．如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是:(B)A．004TtB．0324TTtC．034TtTD．098TTt【点评】此题属于今年来热点问题“带电粒子在交变电场中运动问题”。试卷标准答案给出的文字分析表述，一般的师生看了都有会“和尚二丈摸不着头脑”的感觉。其实这类问题，最简捷最有效方法，就是做出粒子在一个周期内的运动图像v-t，从图像中能直观看出粒子是做单向运动还是往复运动。【2011北京卷】24．静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折ρAv0αρP图（a）图（b）PtUABUO-UOOT/2TAB图(a)图(b)用心爱心专心3线，图中和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0Aq0）,忽略重力。求（1）粒子所受电场力的大小；（2）粒子的运动区间；（3）粒子的运动周期。【点评】此题给出电势-位移x图像让学生分析电场力的性质，要求考生对描述电场两个基本性质即电场强度和电势之间的关系理解深刻到位。一般的学生都知道，匀强电场中电场强度和电势差基本关系式：U=Ed。如果对电场强度和电势之间关系做更深入的理解，不能不提到高等物理才学的一个概念：电势梯度。其实电场强度的一个别名就叫电势梯度，所以-x图像在某点的斜率大小就是该点处的电场强度E大小，用导数表示即xE。若进一步拓展，可以得出，在电场强度与位移的图像里，E与x围成面积的物理意义即是两点的电势差。该类问题前两年江苏曾考察过，如：【2009年江苏卷】空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、Ecx，下列说法中正确的有：（AD）A．EBx的大小大于Ecx的大小B．EBx的方向沿x轴正方向C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功最后，笔者根据自己多年来的教学和教研经验，总结归纳了20个容易出现擦边球试题的命题点：1.用“整体法”对多物体组成的系统运用牛顿第二定律2.用超重和失重概念的分析和解决问题3.空间站的的完全失重环境，完全失重环境中的竖直平面内圆周运动问题4.绳或杆两端的牵连速度分解问题5.对系统运用动能定理货机械能守恒定律6.重力场和电场的等效力场问题7.复合场中圆周运动的“最高点”问题（物理最高点和几何最高点）8.正交分解法处理一般复杂的曲线运的“化曲为直”思想方法9.万有引力与天文甚至地理知识的结合10.用运动图像v-t分析解决复杂的多物体多过程问题11.电势和电场强度E的关系，-x图，E-x图及两图的互推。12.电路中含二极管的电容器动态分析问题（普遍结论“与电源相连电压不变，与电源断开电量不变”不再适用，需要分析电容器充电和放电过程）13.利用带电粒子洛伦兹力的左旋性分析问题（在同一磁场中同性电荷粒子旋转方向相同，二于初速度方向无关）14.圆形匀强磁场的“磁透镜现象”（北京和浙江曾分别考察过一次）15.牛顿第二定律结合微元法分析导体棒在磁场运动问题（江苏压轴题曾考察过一次）16.多普勒效应与宇宙大爆炸理论的支持依据之一“宇宙红移现象”用心爱心专心417.物理思想方法的应用：控制变量法、极端法、极限法、临界法、微元法、逆向思维法...18.数学知识方法的应用，如：不等式，数列、归纳法、一元二次方程判别式、解析几何....19.不同学科之间的交叉点，“多学科适度交叉和渗透”是未来高考改革和高考命题必然之路。20.基础阶段物理教育与高等物理教育的衔接点也将是命题的热点。