高考物理热点分析

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1、高考物理热点分析(1)田增银数学工具、物理方法——热点之(一) 物理问题的分析研究乃至物理学的发展都与数学有非常紧密的联系,所以物理科考试说明也明确地指出了这种唇齿相依、血肉相连的关系。物理科考试说明原来的提法是“利用数学工具解决物理问题的能力”,后来的提法改为“利用数学解决物理问题的能力”,今年的考试说明没有提到数学,这种变化暗示:物理科对数学的要求更高了,不只是数学知识,还包括数学思想、方法和技巧。例1、在验证动量守恒定律实验中,对两球质量m1、m2的大小有什么要求,为什么?解析:该实验要求入射小球

2、质量大于被碰小球质量,即:m1>m2,其主要目的是避免入射小球m1反弹,则在表示入射小球碰撞后的水平速度时,应用OM关于重垂线对称的OM’来表示,将会使问题变得复杂。为什么m1>m2就可以避免m1反弹呢?研究m1、m2在水平方向碰撞的过程,选向右为正方向,设碰撞过程为完全弹性碰撞,如图1所示。则:m1V1=m1V1'+m2V2'…………①m1V12=m1V1'2+m2V2'2…………②已知V1>0、V2'>0,要入射小球m1不反弹,需V1'>0。①②两式联立求解得:m1(m1+m2)V1'2-2m12V

3、1V1'+m1(m1-m2)V12=0…………③这是关于入射小球碰撞后速度的一元二次方程,要V1'>0,需:1)、根的判别式≥0,即:4m14V12-4m12(m12-m22)V12≥0,解得:4m12·m22·V12≥0,此式恒成立,看不出什么问题。2)、如果一元二次方程的两个根是V1'1、V1'2,要V1'>0,由韦达定理得:V1'1+V1'2=>0,即:>0,此式也恒成立,还是看不出问题。V1'1·V1'2=>0,即:>0,解得:m1>m2,可避免入射小球反弹。从完全弹性碰撞的角度看,两球在碰撞过

4、程中没有能量损失,。m1(m1+m2)V1'2-2m12V1V1'+m1(m1-m2)V12=0,解得:。当取“+”时,,这是没有放被碰小球时的情况。当取“-”时,,要避免入射小球反弹,V1'>0,则m1>m2。 例2、一探照灯照射在云层底面上,这底面是与地面平行的平面,如图2所示,云层底面高,探照灯以匀角速度ω在竖直平面内转动。当光束转过与竖直线夹角为θ时,此刻云层底面上光点的移动速度等于。解析:要求光束转过与竖直线夹角为θ时,云层底面上光点移动速度,即瞬时速度,。瞬时速度某过程平均速度当时的极限值。

5、假设一个过程,光线转过,云层底面上光点的位移,则该过程的平均速度为。由三角知识可得,故,当时,,,则。综上所述,物理问题除了基本概念的判断推理之外,大多要将物理问题转化为数学问题,应用数学工具求解。设计评价题的分析方法——物理热点之二 2002年全国高考《考试说明》:能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器、设计简单的实验方案并处理相关的实验问题;能够运用自然科学的知识,对有关见解,实验方案,解决问题的方案、过程和结果进行评价。这种形式的考查早在2001年高考物理上海卷就已出现,如第16题

6、要求对实验步骤和器材的选择作出改进;第18题设计完成力电转换器实验并设想实验中可能会出现的问题;第20题要求对所给解答方法作出评判、评价。从这一点来看,各试点省市的高考物理命题方向也反映了全国高考的改革动向。分析解答这类问题,首先要有相关自然科学的基础知识,其次以所学知识为评判标准判断所给解答、分析方法、设计思路和实验结果作出评判,最后进行修改完善并预期结果。例1、成都晚报02月20日讯:参加在美国波士顿举行的美国先进科学协会年会的科学家,将在2月22日首次认真讨论人类如何飞往离地球最近的宇宙星球;而由

7、于星际飞行是跨世纪并且需要减轻重量,宇航员将全由女性担任。星际飞行将利用一束激光作为推动力,将一艘宇宙飞船送上距地球4.3光年的半人马座,来回时间约需200年。为了减轻重量,宇航员全部为女性,科学家会为她们准备精子库使她们可在宇宙飞船上产子。解析:材料背景涉及宇宙飞船从地球到半人马座的运动过程,一般可设计为先加速运动至最大速度,这是典型的机车启动模型,达到最大速度后匀速运动,最后作减速运动,若能作出速度时间图像,可考虑最短运动时间、加速度、牵引力和牵引力功率(激光的功率),具体运动图景未作详细说明,有可

8、能要求学生完成。材料还涉及科学家对减轻宇宙飞船重量的设计方案:宇航员全部为女性。这种设计是否合理?需学生进行评判、评价。第一个问题:全女班飞行过程,如何解决生育繁殖问题?可以采用生物学手段。第二个问题:男女个体体重差异并不很大,全女班是否能解决根本问题?男女个体体重差异并不很大,下一代也可能出生男孩。第三个问题:有其它能从根本上解决问题的方法吗?从宇宙飞船的材料上,采用高强度、耐高温但轻质的材料;生产、生活供给上,采用无土栽培技术;能源上,

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