回归教材 重视过程 获取信息

高考结束后，教师和学生对2013年广东高考理科综合（物理）试题，普遍的评价是：出乎意料之外。那么，老师和学生意料之中的试题是怎样的？此次意料之外，外在那里？平时的教学是全面到位还是有所选择？是扎扎实实还是投机取巧？带着这样的问题和思考，认真、客观地分析、评价这份试题，对教师的教和学生的学是非常有借鉴作用的，尤其是对2014年高考备考复习有很好的启示和帮助。

启示一：回归教材要落到实处

现举例简析今年广东高考理科综合（物理）的部分试题，看看它们在教材上的影子。

【例1】某航母跑道长200m。飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为

A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s

简析：试题以航母为背景，考查匀变速直线运动问题，已知位移、加速度和末速度，求初速度，利用推论：[vt][2]-[v0][2]=2as，是非常基础的一个练习。看看粤教版物理必修1第二章第三节的例题2。

一列火车以30m/s的初速度匀加速从一长直斜坡驶下，经过700m的斜坡后速度达到40m/s，求火车在该段运动过程中加速度的大小。

例题有分析和解答。该例题已知初、末速度和位移，求加速度，仍然利用推论进行求解。相信你认真看了这道例题，对解决今年的这道高考题应该不会有什么障碍的。而且不会觉得意外。

【例2】某喷墨打印机的简化模型如图1所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电

室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中

A. 向负极板偏转

B. 电势能逐渐增大

C. 运动轨迹是抛物线

D. 运动轨迹与带电量无关

简析：试题以喷墨打印机为背景，考查带电粒子在电场中偏转的相关知识，联系实际又贴近生活，是一道非常不错的试题。看看粤教版物理选修3-1第一章第六节的练习第2题：

如图2是喷墨打印机的结构简图，其中墨盒可以发出墨汁微滴。此微滴经过带电室时被带上负电，带电多少由计算机按字体笔画高低位置由输入信号控制。带电后的微滴进入偏转板间，在电场力作用下偏转，沿不同方向射出，打到纸上即显示出字体。无信号时，微滴径直通过偏转板区域注入回流槽再流回墨盒。设一滴墨汁微滴的质量为1.5×10-10kg，经过带电后上了-1.4×10-13C的电荷量，随后以20m/s的速度进入偏转板间，已知偏转板的长度为1.6cm，板间电场强度为1.6×106N/C，那么此微滴离开偏转板时在竖直方向将偏转多大距离？

练习题介绍了喷墨打印机工作的原理，然后以一个定量计算的问题出现。显然，练习题比今年高考试题的要求要高，高考试题只要求进行定性的分析。如果在平时学习时，对这道练习题认真对待，面对这样的高考题就绝对不会觉得“出乎意料之外”了。

【例3】某轴核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应是[235][92]U+[0][1]n?[56][144]Ba+[89][36]Kr+3[0][1]n.下列说法正确的有

A. 上述裂变反应中伴随着中子放出

B. 铀块体积对链式反应的发生无影响

C. 铀核的链式反应可人工控制

D. 铀核的半衰期会受到环境温度的影响

简析：很多学生对试题中的“链式反应”及其相关的知识会认为是“意料之外”。其实这只是学生平时对教材的重视不够而已，《考试说明》“裂变反应堆”是Ⅰ级要求的一个考查点。粤教版物理选修3-5第四章第二节“放射性元素的衰变”强调了放射性元素的速率是核本身因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关。第五“裂变和聚变”对裂变和链式反应作了详细的介绍与分析，并清楚地讲到，铀块的体积对于产生链式反应也是一个重要的因素。本章的第六节“核能的利用”中明确指出，人们制成核反应堆来控制链式反应的速度，并介绍了如何利用石墨和重水来使中子减速。可以看到，考查的都是教材上的内容和基本要求。

启示二：重视物理过程的分析

在高考物理科要考查的“分析综合能力”中这样写到：能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起重要作用的因素及有关条件；能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的关系；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。所以重视物理过程的分析是强调和重视“分析综合能力”的体现。今年广东高考理综（物理）第35题在这方面作了一个很好的示范。

【例4】如图3所示，两块相同平板P1、P2至于光滑水平面上，质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端，质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹性限度内）。P与P2之间的动摩擦因数为μ，求：

（1）P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；

（2）此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep

简析：此题的初始状态，即已知条件非常明白；目标状态，即求解问题，也是很清楚；其中的障碍，即物理过程以及涉及到的物理规律和隐含条件，使得问题增大了难度。消除障碍的方法就是，逐步分解物理过程，逐一分析涉及到的相应物理规律。现就研对象、过程描述、过程末状态图、规律和公式及隐含条件列表分析如下：

通过过程分解式的分析，问题就一目了然了。很清楚地看到，每一个过程都不是那么的难，都是一些常见的基本问题。

启示：一般的物理问题都是由三个成分构成：一是初始状态，表现为一组给定的信息；二是目标状态，关于构成问题结构的描述；三是障碍，在问题的初始状态与目标状态之间存在障碍，正确解决方法并非显而易见，必须间接地通过一定的认知操作才能改变给定状态，逐步达到目标状态。这个“障碍”就是物理过程。

对待物理问题，要重视分析，尤其是物理过程的分析，而不是一味的套用公式。中学物理问题的基本结构是：一个物理状态到达另一个物理状态；而状态的变化总是通过运动来实现的；而运动则总是遵循一定的规律。其中运动状态的变化过程中，会有一些隐含的物理条件，如：竖直平面内圆周运动的物体恰能通过最高点（即隐含：仅重力提供向心力）、物体做匀速直线运动（隐含：合外力为零）……等；另外，除物理条件外，还有可能受到一些几何约束，包括边角关系、几何长短关系。重视物理过程的拆分与分析，对提高分析综合能力显得非常重要。

启示三：突出信息获取的能力

物理问题构成成分之一的初始状态，往往表现为一组给定信息。因此，要顺利地解决物理问题，信息获取能力至关重要。今年的理综（物理）卷在这方面有了充分的考虑。

【例5】如图4所示，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有

A. 甲的切向加速度始终比乙的大

B. 甲、乙在同一高度的速度大小相等

C. 甲、乙在同一时刻总能到达同一高度

D. 甲比乙先到达B处

简析：试题情境贴近学生生活实际。要顺利且正确解答本题，必须从题中获取以下信息：（1）轨道光滑，则甲、乙下滑过程中，只有重力做功，满足机械能守恒定律；（2）虽然甲、乙的路径不同，但起点相同、终点相同，所以，甲、乙的位移是相同。由信息（1），可以确定选项B是正确的。由信息（1）、（2），可以利用速度时间图象所围面积所代表的意义――位移，来定性确定甲、乙下滑的时间。

【例6】（计算题）如图5（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件。流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图5（b）所示，期中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点。ω>0代表圆盘逆时针转动。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圆盘、电流表和导线的电阻

（1）根据图（b）写出ab、bc段对应I与ω的关系式

（2）求出图（b）中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc

（3）分别求出ab、bc段流过P的电流Ip与其两端电压Up的关系式

简析：本题将文字信息与图象信息结合。文字信息有：（1）场景的描述；（2）电子元件的特性；（3）ω的正负与圆盘顺逆时针转动的界定；（4）已知量的的给出。图象信息有：（1）情境图象（工作场景）；（2）电路图象（各元件的串关联关系）；（3）函数图象（各物理量的数量及对应的规律）。本题的过程不复杂，运算也相对简单，只要能准确从题中提取这些信息，结合所学物理知识，对信息进行简单处理，问题就很轻易的得到解决。这种信息获取能力要引起我们的高度重视，广东近几年高考理综（物理）卷已给了我们提示，下面将2013年广东高考理科综合（物理）卷的最后一道题摘抄如下，供师生参考，希望能从中获得一些启示，为以后的高考备考提供明确的方向。

平时学生训练的都是一根导体棒在平行金属轨道上切割磁感线的问题，现在试题是圆盘在磁场中转动切割，学生觉得是“意料之外”。如果学生平时重视教材的阅读，这个问题就是意料之中的事。粤教版选修3-2第一章第五节“电磁感应规律的应用”以发拉第圆盘发电机为题材，重点介绍了圆盘在磁场中转动时，法拉第电磁感应定律的应用，并配有例题。现将例题和分析摘抄如下，供学生参考，以提醒学生回归教材、重视教材对高三复习的重要性。

启示：教材是传播知识的文献、是学生阅读的文本、教与学的载体，教材的内容虽然是既定的、现成的，但教材所选编的内容一定是最通识、最基础和最经典的。教师围绕教材的内容帮助学生包括对文字、图象、表格、插图等内容的解读；通过最基本的物理事实、著名科学家的故事、经典物理实验的作用与地位以及物理学史上的重大发现，渗透最基本的物理思想和研究问题的方法。学生通过对教材的阅读（包括典型的例题和基础的练习），吸取有利于学生终身发展的必备知识，也是基础教育所提倡的学习方式。重视教材也是突出“过程与方法”这维课程目标的体现。

每年的复习都会强调：回归基础、回归课本。完全源于课本上的试题几乎每年考有。关键是我们有没有认真对待，有没有有落到实处。

【例7】（2012年广东理综，第36题） 图8（a）所示的装置中，小物块A、B质量均为m，水平面上PQ段长为l，与物块间的动摩擦因数为μ，其余段光滑。初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r的连杆位于图中虚线位置；A紧靠滑杆（A、B间距大于2r）。随后，连杆以角速度ω匀速转动，带动滑杆作水平运动，滑杆的速度-时间图像如图8（b）所示。A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞。

（1）求A脱离滑杆时的速度v0，及A与B碰撞过程的机械能损失ΔE。

（2）如果AB不能与弹簧相碰，设AB从P点到运动停止所用的时间为t1，求ω得取值范围，及t1与ω的关系式。

（3）如果AB能与弹簧相碰，但不能返回到P点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，求ω的取值范围，及Ep与ω的关系式（弹簧始终在弹性限度内）。

简析：（略）

启示：信息隐含在给定的材料之中，可以文字的、图象的、情境的；也可以是物理学史的，科学、技术和社会的；还可以是生活常识和经验、日常生活和社会最新发展……等等。要求能从中获取与物理有关的信息，并能运用这些信息，结合所学的物理知识解决有关的物理问题，这是信息获取能力的重要表现。我们平常所说的要重视审题，在某种程度上就是要求学会从所给的材料中获取有用的信息。在高三的复习备考中一定要加强主方面能力的培养。

（作者单位：广州市教育局教学研究室）

责任编校 李平安