■江蘇省阜寧中學(xué) 蔣守培(特級(jí)教師)

立足基礎(chǔ)、突出能力、側(cè)重應(yīng)用
——評(píng)2017年高考理綜全國(guó)Ⅰ卷,定高三備考復(fù)習(xí)主旋律

■江蘇省阜寧中學(xué) 蔣守培(特級(jí)教師)

編者注:“經(jīng)典題突破方法”欄目里例題選名校模擬題或三年高考真題,推出本欄目的主要目的是讓同學(xué)們更好地領(lǐng)悟解題思想方法,通過(guò)多解多變培養(yǎng)同學(xué)們多思多想的好習(xí)慣。學(xué)會(huì)解題反思,無(wú)疑是同學(xué)們學(xué)習(xí)的一條捷徑,愿同學(xué)們不斷在反思中進(jìn)步,在反思中收獲!

2017年高考理綜全國(guó)Ⅰ卷物理部分的整體難度與2016年的相當(dāng),注重物理概念、物理規(guī)律的理解及運(yùn)用,著重考查同學(xué)們的理解能力、推理能力、分析綜合能力,以及運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力。整套試題關(guān)注生活實(shí)際和科技發(fā)展,聯(lián)系實(shí)際,充分體現(xiàn)了物理的應(yīng)用性。

一、“基礎(chǔ)知識(shí)”——高考永恒的主題

例1在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,任一點(diǎn)的電勢(shì)φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖1所示。電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)φa已在圖中用坐標(biāo)(ra,φa)標(biāo)出,其余類推?，F(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),在相鄰兩點(diǎn)間移動(dòng)的過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。下列選項(xiàng)正確的是( )。

圖1

A.Ea∶Eb=4∶1

B.Ec∶Ed=2∶1

C.Wab∶Wbc=3∶1

D.Wbc∶Wcd=1∶3

分析:本題是直接考查電場(chǎng)概念的試題。

解答:由圖像可知a、b、c、d到場(chǎng)源電荷的距離分別為1m、2m、3m、6m,直接運(yùn)用點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式,故選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。因?yàn)殡妶?chǎng)力做功W=qU,a與b、b與c、c與d之間的電勢(shì)差分別為3V、1V、1V,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。答案為AC。

復(fù)習(xí)策略:基本知識(shí)、基本技能是高考永恒的主題。在2017年高考理綜全國(guó)Ⅰ卷的物理試題中,除上述的第20題外,還有第14、15、17、第34(1)題等也是緊扣物理概念的試題。因此同學(xué)們?cè)趥淇紡?fù)習(xí)時(shí)應(yīng)該一切從基礎(chǔ)出發(fā),注重訓(xùn)練對(duì)物理基本規(guī)律、原理、定理、定律的掌握及應(yīng)用。

一輪復(fù)習(xí)是對(duì)基本知識(shí)和基本概念再認(rèn)識(shí)的過(guò)程,不僅要求記住這些知識(shí)的內(nèi)容,而且還要加強(qiáng)理解,既要“知其然”,又要“知其所以然”。這一過(guò)程對(duì)基礎(chǔ)較好的同學(xué)而言是一個(gè)加強(qiáng)和加深的過(guò)程,對(duì)基礎(chǔ)較弱的同學(xué)而言則是一個(gè)迎頭趕上的良好機(jī)會(huì)。

注意:一輪復(fù)習(xí)雖是對(duì)教材知識(shí)的溫習(xí),但絕對(duì)不是對(duì)原來(lái)內(nèi)容的重復(fù),而是需要提升到理順各章節(jié)的綱領(lǐng)關(guān)系,歸納每個(gè)部分的處理方法這一高度。在這個(gè)過(guò)程中,要弄清每個(gè)章節(jié)需要加深的有哪些知識(shí)點(diǎn),以及這些知識(shí)點(diǎn)在高考中是什么樣的要求;要了解基本規(guī)律的來(lái)龍去脈,知道本章節(jié)內(nèi)容和其他章節(jié)內(nèi)容間的關(guān)聯(lián);要通過(guò)復(fù)習(xí)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合歸納,連成線、結(jié)成網(wǎng)、形成樹(shù)。

一輪復(fù)習(xí)要在典型例題上多下工夫,要認(rèn)真思考例題與這一部分知識(shí)的聯(lián)系,即思考例題中所求的物理量與已知物理量是如何通過(guò)本章節(jié)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)建立關(guān)系式的,然后討論這個(gè)例題有哪些解法,這些解法中哪種方法是最簡(jiǎn)捷的,即對(duì)典型題目一定要一題一議,達(dá)到“做一題帶動(dòng)一類題”、舉一反三、觸類旁通的學(xué)習(xí)效果。

二、“核心素養(yǎng)”——物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)

例2一質(zhì)量為8.00×104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60×105m處以7.50×103m/s的速度進(jìn)入大氣層,逐漸減慢至速度為100m/s時(shí)下落到地面。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn),在飛船下落過(guò)程中,重力加速度可視為常量,大小取為9.8m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能。

(2)求飛船在從離地面高度600m處至著地前瞬間的過(guò)程中克服阻力所做的功,已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%。

分析:這是一道考查主要知識(shí)點(diǎn)——機(jī)械能的典型試題。

解答:(1)飛船著地前瞬間的機(jī)械能E0=,飛船進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能2.4×1012J。

(2)飛船在高度h'=600m處的機(jī)械能由功能關(guān)系可知,飛船在從高度600m處至著地前瞬間的過(guò)程中克服阻力所做的功W=Eh'-E0=9.7×108J。

復(fù)習(xí)策略:物理學(xué)的核心素養(yǎng)是同學(xué)們?cè)诮邮芪锢斫逃^(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的必備品格和關(guān)鍵能力,是同學(xué)們通過(guò)物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)。通俗地理解,物理學(xué)的核心素養(yǎng)就是把所學(xué)的物理知識(shí)都忘掉后,所剩下的可以讓人終身受用的東西;或者說(shuō),學(xué)過(guò)的物理知識(shí)能給同學(xué)們打下的烙印,以及他跟沒(méi)學(xué)過(guò)物理的人相比所存在的差異。主干知識(shí)是物理知識(shí)體系中的最重要的知識(shí),學(xué)好主干知識(shí)是學(xué)好物理的關(guān)鍵,是提高能力的基礎(chǔ),是提升物理核心素養(yǎng)的主要途徑。對(duì)“考試說(shuō)明”中列出的主干知識(shí),如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、能的轉(zhuǎn)化與守恒定律、閉合電路歐姆定律、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等,同學(xué)們一定要充分理解,并在熟練掌握物理主干知識(shí)和應(yīng)用的過(guò)程中,有效地培養(yǎng)物理能力,形成物理思維。

注意:要重視學(xué)科思想和學(xué)科方法的學(xué)習(xí)。物理知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐,物理概念、物理規(guī)律的建立和發(fā)現(xiàn)都要經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)、曲折的過(guò)程,這期間包括了許多科學(xué)思維方法的運(yùn)用和科學(xué)精神的體現(xiàn),如理想化方法、理想化實(shí)驗(yàn)、建立模型,以及隔離法、整體法、對(duì)稱法、極限思維法、逆向思維法等。

三、“提升能力”——備考復(fù)習(xí)的目標(biāo)

例3氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖2中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是。

圖2

A.圖中兩條曲線下面積相等

B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形

C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形

D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目

E.與0℃時(shí)相比,100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大

分析:本題考查的是氣體分子速率分布規(guī)律。

解答:溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。溫度越高分子的平均動(dòng)能越大,不同溫度下相同速率的分子所占有的比例不同,溫度越高,速率大的分子所占有的比例越高,故虛線對(duì)應(yīng)于0℃時(shí)分子速率分布規(guī)律,實(shí)線對(duì)應(yīng)于100℃時(shí)分子速率分布規(guī)律。圖中兩條曲線下的面積都是1,故相等。答案為ABC。

復(fù)習(xí)策略:歷年高考全國(guó)理綜Ⅰ卷物理試題一直堅(jiān)持以能力測(cè)試為主導(dǎo),2017年也不例外。比如,第33(1)題考查了氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布特點(diǎn),對(duì)圖像處理能力要求很高;第34(2)題要求同學(xué)們利用對(duì)稱性確定反射點(diǎn),對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算能力有一定要求;第18題考查磁場(chǎng)的疊加、第21題考查力的動(dòng)態(tài)平衡,雖然都是常見(jiàn)問(wèn)題,但對(duì)方法的靈活選擇和矢量的處理能力要求較高;第25題以帶電油滴在真空中大小和方向變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為情境,對(duì)綜合分析判斷能力要求較高。另外,實(shí)驗(yàn)探究能力是近年來(lái)高考考查的另一個(gè)重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)試題通過(guò)設(shè)計(jì)新穎的實(shí)驗(yàn)情境,以問(wèn)題為導(dǎo)向,要求同學(xué)們將實(shí)驗(yàn)知識(shí)、方法和技能與新的情境相結(jié)合完成實(shí)驗(yàn)。比如,第22題利用“滴水計(jì)時(shí)器”研究物體的運(yùn)動(dòng),考查同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的遷移能力;第23題研究小燈泡的伏安特性,第(3)問(wèn)的解決需要同學(xué)們利用實(shí)驗(yàn)曲線和理論方程的聯(lián)立求解,體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)和理論相結(jié)合的思想。

注意:在高三的備考復(fù)習(xí)中,要切實(shí)轉(zhuǎn)變思想觀念。不應(yīng)該再花費(fèi)大量的時(shí)間去做難題、偏題和怪題,不應(yīng)該做毫無(wú)意義的猜題和壓題,不能盲目追趕時(shí)髦,搞“熱點(diǎn)問(wèn)題”,更不能刻意追求所謂的跨學(xué)科綜合訓(xùn)練。而應(yīng)該扎扎實(shí)實(shí)地掌握物理基礎(chǔ),理解物理規(guī)律、悟出物理思想、理清物理方法。只有強(qiáng)化學(xué)科“雙基”,才能談得上能力培養(yǎng)。逐步在頭腦中編織中學(xué)物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、構(gòu)建物理知識(shí)體系,增強(qiáng)自我總結(jié)、自我反饋的能力,強(qiáng)化用已學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行遷移、演繹、推理和歸納的能力,逐步培養(yǎng)、不斷提升自己的綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,達(dá)到最終適應(yīng)高考要求的目的。

四、“生活科技”——未來(lái)高考的方向

例4掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌,為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng),在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板,并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng),如圖3所示。無(wú)擾動(dòng)時(shí),按如圖4所示的四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng);出現(xiàn)擾動(dòng)后,對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是( )。

圖3

圖4

分析:本題考查的知識(shí)點(diǎn)是感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。

解答:感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。在A圖中,外界振動(dòng)在磁場(chǎng)中的部分有時(shí)多有時(shí)少,紫銅薄板中的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,紫銅薄板受到安培力,阻礙原振動(dòng),故A正確。在B、C、D三個(gè)圖中,紫銅薄板中的磁通量均不發(fā)生變化,不會(huì)產(chǎn)生阻礙原振動(dòng)的作用力,均錯(cuò)誤。答案為A。

復(fù)習(xí)策略:物理知識(shí)與生產(chǎn)生活、現(xiàn)代科技密不可分,學(xué)以致用是物理學(xué)習(xí)的初衷,也是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的有效手段。近年來(lái),全國(guó)理綜試題的明顯特點(diǎn)之一就是考查理論聯(lián)系實(shí)際能力的試題屢見(jiàn)不鮮,如2017年第18題以掃描隧道顯微鏡(STM)中隔離振動(dòng)對(duì)裝置的影響為素材,考查同學(xué)們對(duì)電磁感應(yīng)規(guī)律的理解。顯然,物理基礎(chǔ)知識(shí)是我們所熟悉的內(nèi)容,但配上實(shí)際生活的情境,就顯得新穎、自然,不落俗套了。在高三的備考復(fù)習(xí)過(guò)程中,同學(xué)們一定要在掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,關(guān)注與生產(chǎn)和生存環(huán)境相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,了解科學(xué)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,培養(yǎng)學(xué)以致用的意識(shí)和躬身實(shí)踐的能力。

總之,在高三的備考復(fù)習(xí)中,不僅要求我們有吃苦耐勞的學(xué)習(xí)精神,踏踏實(shí)實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度,還要求我們有適應(yīng)新形勢(shì)的新思想和新觀念。只要我們把握正確的高考命題方向,落實(shí)科學(xué)的備考策略,就一定能夠取得最后勝利。

(責(zé)任編輯 張 巧)