高中物理课程实施与高考的变革（一）课件.ppt

高中物理课程实施与高考的变革 杨思锋 几个方面 1 一起看看09年的物理高考试题2 从试题中所反映出来的一些问题3 教学过程中如何理解和落实 三维 目标4 我省高考内容范围的选定和非考试选修内容部分的开设思考 一 2009年高考物理试题概览 我们主要看全国统一高考试题 卷 对应普遍 基本 的要求 落实课程政策和理论的具体形式反映和一些观念层面的价值取向 我省的高考试题 反映出我们对物理高考试题的价值追求 主要是对教学的导向和高校招生 区分度 的需要 北京市的高考试题 代表我国对物理课程价值的深层次理解 同时也反映出最 新 的形式化表现 评述一些关于上海高考 看待问题和表现形式太极端和片面 2009年全国统一试题 卷 一 选择题1 下列说法正确的是a 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力b 气体对气壁的压强就是大量气体分子单位时间内作用在器壁上的平均冲量c 气体分子热运动的平均动能减小 气体的压强一定减小d 单位体积的气体分子数增加 气体的压强一定增大解答 b说的是力 即 力 是相互作用着的物体间单位时间内所传递的动量 一般说 气体的温度越高 密度越大 所产生的压强越大 但是 答案a是不合适的 因为基本内容是气体的压强 与a所表述的内涵是有区别的 2 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜 两镜面相互平行 物体距离左镜4m 右镜8m 如图所示 物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是a 24mb 32mc 40md 48m 3 氦氖激光器能产生三种波长的激光 其中两种波长分别为mm 已知波长为的激光是氖原子在能级间隔为ev的两个能级之间跃迁产生的 用表示产生波长为的激光所对应的跃迁的能级间隔 则的近似值为a 10 50evb 0 98evc 0 53evd 0 36ev 4 如图 一段导线位于磁感应强度大小为的匀强磁场中 且与磁场方向 垂直于纸面向里 垂直 线段的长度均为且 流经导线的电流为 方向如图中箭头所示 导线段所受到的磁场的作用力的合力 说明 该题在矢量计算方面的要求还在教学的平常要求范围内 意思是没有超纲 因为本题也可以不从矢量方面考虑 只是分解为垂直和平行两个投影 再只计算垂直部分受的力 5 如图所示 一电场的电场线分布关于轴 沿竖直方向 对称 是轴上的三个点 且 点在轴右侧 则a 点的电势比点的高b 将负电荷由点移动到点 电场力做正功c 两点间的电势差大于两点间的电势差d 在点静止释放一带正电粒子 该粒子将沿轴作直线运动 说明 本题是考查电场分布的电场线描述 以及等势线与电场线在相遇处垂直等基本知识点 从定性要求向定量要求作一些合理地拓展 我个人最认同这种命题的思路 这是物理题的难度反映的一种合理形式 也是学习物理的追求 或者说是一种课程目标 我们没有一种很确定的规则来描述物理题目的难与易 后面再进一步分析该问题 6 天文学家新发现了太阳系外的一颗行星 这颗行星的体积是地球的4 7倍 质量是地球的25倍 已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1 4小时 引力常量 由此估算该行星的平均密度约为说明 就是几个基本公式的分析比较 万有引力公式 向心力公式 球的体积公式等 7 一列简谐横波在某一时刻的波形如图1所示 图中两质点的横坐标分别为m和m 点的振动图象如图2所示 在下列四幅图中 点的振动图象可能是 说明 在图像的学习中 相位的理解是核心 是波和振动中最核心的知识点 正确地理解相位对于物理的学习具有普遍的意义 在我个人的学习经历中 我总在思考 波的内容中 什么是最基本的问题呢 即解决问题的根本依据 我认为是 简谐波是简谐振动形式在弹性介质中周期性的传播过程 可看成方法的内涵 我们用此观点来看一看 差3 4个周期 8 质量为的物块以速度运动 与质量为的静止物块发生正碰 碰撞后两者的动量正好相等 两者质量之比可能是a 2b 3c 4d 5解答 应考虑弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况 有 所以 ab正确我认为这是一种基本的物理学看待问题的观念 即反映出一定原则性 是一种定性的要求 具有方法的内涵 二 非选择题1 如图所示的电路中 1 2 3 4 5 6为连接点的标号 在开关闭合后 发现小灯泡不亮 现用多用电表检查电路故障 需要检测的有 电源 开关 小灯泡 3根导线以及电路中的各连接点 1 为了检测小灯泡以及3根导线 在连接点1 2已连接好的情况下应当选用多用电表的 挡 在连接点1 2同时断开的情况下 应当选用多用电表的 挡 2 在开关闭合情况下 若测得5 6两点间的电压接近电源的电动势 则表明 可能有故障 3 将小灯泡拆离电路 写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤 解答 可认为是考查实验操作知识与技能的考查 2 某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系 设计实验装置如图 长直平板一端放在水平桌面上 另一端架在一物块上 在平板上标出两点 点处放置一光电门 用光电记时器记录滑块通过光电门时挡光的时间 实验步骤如下 用游标卡尺测量滑块的挡光长度 用天平测量滑块的质量 用直尺测量之间的距离 点到水平桌面的垂直距离 点到水平桌面的垂直距离 将滑块从点由静止释放 由光电记时器读出滑块的挡光时间 重复步骤 数次 并求出挡光时间的平均值 利用所测数据求出摩擦力和斜面倾角的余弦值 多次改变斜面的倾角 重复实验步骤 做出 关系曲线 1 用测量的物理量完成下列各示 重力加速度为 斜面倾角的余弦 滑块通过光电门时的速度 滑块运动时的加速度 滑块运动时所受到的摩擦阻力 说明 实质上是一道简单的计算题 如果要求和已知倒过来 大致就是一较好的实验题 本题的真实意义是想呈现一种对科学探究考查的要求 起的是形式作用 即高考关注到了科学探究 从实验的角度看 仅仅是一个较好的实验设计而已 但是它反映出 国家 层面对科学探究的认识和价值判断 从国家考试层面看 从观念上是把探究作为物理实验的一种设计思想来看待的 认为是物理实验的内涵的一方面 换一个角度看 国家层面是认为科学探究是不能从形式上进行考查的 然而也有学科的高考说明把 科学探究能力 明确提出来作为搞考能力要求的 我省的考试说明也出现了这一问题 我们的说明即把 探究能力 单独提出来 又没有把 探究能力 作过明确的解释 但隐含地把实验能力放在了其内涵之中 后面再进一步对此问题进行理论上阐释 3 材料的电阻率随温度变化的规律为 其中称为电阻温度系数 是材料在 时的电阻率 在一定的温度范围内是与温度无关的常量 金属的电阻一般岁温度的增加而增加 具有正温度系数 而某些非金属如碳等则相反 具有负温度系数 利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性 可制成阻值在一定范围内不随温度变化的电阻 已知0 时铜的电阻率为 m 碳的电阻率为 m 在0 附近 铜的电阻温度系数为 碳的电阻温度系数为 将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成1 0m的导体 要求其阻值在0 附近不随温度变化 求所需碳棒的长度 忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化 说明 只是运用一下电阻定律和串联电路等效电阻公式 我感到考查视角过小 没有什么价值 4 如图所示 倾角为的斜面上静止放置三个质量均为的木箱 相邻两木箱的距离均为 工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑 逐一与其它木箱碰撞 每次碰撞后木箱都粘在一起运动 整个过程中工人的推力不变 最后恰好能推着三个木箱匀速上滑 已知木箱与斜面间的动摩擦因数为 重力加速度为 设碰撞时间极短 求 1 工人的推力 2 三个木箱匀速运动的速度 3 在第一次碰撞中损失的机械能 说明 就是考查简单的运动过程 需要的是动能定理和动量守恒知识 是可以的 属于基本的 普遍的要求 5 如图 在轴下方有匀强磁场 磁感应强度大小为 方向垂直于平面向外 是轴上距原点为的一点 为轴上距原点为的一点 a是一块平行于轴的挡板 与轴的距离为 的中点在轴 长度略小于 带电粒子与挡板碰撞前后 方向的分速度不变 方向的分速度反向 大小不变 质量为 电荷量为 0 的粒子从点瞄准入射 最后又通过点 不计重力 求粒子入射速度的所有可能值 答案 设粒子的入射速度为 在磁场中的轨道半径为 设粒子第一次射出磁场的位置是点 因对称关系有 即每次射出磁场与上次入射进磁场位置间的距离 是不变的 当然每次射出磁场的位置与对应入射进磁场的位置间的距离也是不变的为 所以 两次碰撞偏移的距离为 要最终又通过点 则最终出射点与关于轴对称 设经过次碰撞 恰好达到要求 则 且若要能发生碰撞 要求 说明 我仔细研究了这一试题 感到它的难度主要是超越了高中生的思维水平 知识上要求却很低 就是现在 我们也很难想象这两个关系式 并体会它的物理图景 这样一来 本题也就没有了区分度 关于试题的难度 在物理上本来是不应提出这样的问题 因为 物理重要的是其知识和所蕴涵的逻辑推理 在实际问题中 不是说数学的工具性在中学阶段也必须强调 再加上数学模型 所以 从中可以看出 各环节都是学物理的基本目标 你不能说其中哪个稍弱一些 但是 这是对物理工作者而言的 那么 对高中生应该要求带什么程度呢 这涉及到我们平时的教学要求 我的观点是 教学过程只能解决基本知识和物理学分析 处理实际物理问题的基本逻辑 难题的解决是不能教会的 因为所有的人都不会 关于这道题 可以作如下修改 要实现所设计的要求 粒子可以是通过与板碰撞的过程 也可以是不发生碰撞就达到 那么请你求 1 假如不发生碰撞就实现要求 粒子的速度如何 2 假如只发生一次碰撞 3 假如要发生二次碰撞 4 请你推证粒子要实现要求不能与板发生三次及以上次碰撞 这样一来 从物理思维逻辑上就合理了 不同的人得分情况也就区分开了 所以 我想难题不需要回避 但要合理 2009安徽省物理高考题一 选择题1 原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源 当氘等离子体被加热到适当高温时 氘核参与的几种聚变反应可能发生 放出能量 这几种反应的总效果可以表示为6hhehnmev 2 2009年2月11日 俄罗斯的 宇宙 2251 卫星和美国的 铱 33 卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞 这是历史上首次发生的完整在轨卫星相碰事件 碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境 假定有甲 乙两块碎片 绕地球运动的轨道都是圆 甲的运行速率比乙的大 则下列说法正确的是a 甲的运行周期一定比乙的长b 甲距地面的高度一定比乙的高c 甲的向心力一定比乙的小d 甲的加速度一定比乙的大 3 为了节省能量 某商场安装了智能化的电动扶梯 无人乘行时 扶梯运转得很慢 有人站在扶梯上时 它会先慢慢加速 再匀速运转 一顾客乘扶梯上楼 恰好经历了这两个过程 如图所示 那么 下列说法中正确的是a 顾客始终受到三个力的作用b 顾客始终处于超重状态c 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方 再竖直向下d 顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方 再竖直向下 本题考查受力分析 我认为是很恰当的 这是很基础的物理问题 首先从力的角度分析问题是牛顿力学的基本原则 其次 正确地进行受力分析是力学内容学习的基本课程目标 4 在光滑的绝缘水平面上 有一个正方形abcd 顶点a c处分别固定一个正点电荷 电荷量相等 如图所示 若将一个带负电的粒子置于b点 自由释放 粒子将沿着对角线bd往复运动 粒子从b点运动到d点的过程中a 先作匀加速运动 后作匀减速运动b 先从高电势到低电势 后从低电势到高电势c 电势能与机械能之和先增大 后减小d 电势能先减小 后增大 说明 本题考查了电荷激发电场的定量求解 更有意义的是考查了矢量的运算规则 这都是基本知识和技能的要求 5 右图是科学史上一张著名的实验照片 显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的轨迹 云室放置在匀强磁场中 磁场方向垂直照片向里 云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用 分析此径迹可知粒子a 带正电 由下往下运动b 带正电 由上往下运动c 带负电 由上往下运动d 带负电 由下往上运动 说明 本题也非常好 对学生的要求都比较合理 考虑到并不想使本题有很高的区分度 如果题中能作点提示 或许更恰当些 比如 请你通过比较两段弧线的半径大小 来判断 6 如图所示 一个电阻为r 面积为s的矩形导线框 水平放置在匀强磁场中 磁场的磁感应强度为b 方向与边垂直并与线框平面成角 分别是边和边的中点 现将线框右半边绕逆时针旋转到图乙位置 在这一过程中 导线中通过的电荷量是 说明 本题的知识点是磁通量的计算 而该量在物理中是通过矢量的点乘来定义的 这超出了高中的教学要求 因为 过程中面的方向 即法向 发生了变化 使得磁通量有了正 负的不同 如果只靠定性的思考 你不可能清晰地判断出磁通量的变化情况 二 非选择题7 1 用多用电表进行了几次测量 指针分别处于和的位置 如图所示 若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位 和的相应读数是多少 请填在表格中 说明 电表的读数是很专业的问题 我也说不清 在中学不作过高要求 但有效数字的计算是可以讲一下的 比如 若表上读数是12 6 乘以2后 不能是24 12 只能是24 1 今年若涉及到这个问题 阅卷就麻烦了 再就是电阻挡的读数 本题是不合适的 因为在这个刻度处是不能读电阻示蛇的 较准确的读数范围必须在中线两侧不大的范围 而本题就太偏远了 多用电表上只所以设置不同的挡位 就是要实现读数要求的 不过教材上也错了 现在已经修改了 2 用右图所示电路 测定一节干电池的电动势和内阻 电池的内阻较小 为了防止在调节滑动变阻器时造成短路 电路中用一个定值电阻起保护作用 除电池 开关和导线外 可供使用的实验器材还有 a 电流表 量程0 6a 3a b 电压表 量程3v 15v c 定值电阻 阻值1 额定功率5w d 定值电阻 阻值10 额定功率10w e 滑动变阻器 阻值范围0 10 额定电流2a f 滑动变阻器 阻值范围0 100 额定电流1a 那么 要正确完成实验 电压表的量程应选择 v 电流表的量程应选择 a 应选择 的定值电阻 应选择阻值范围是 的滑动变阻器 引起该实验系统误差的主要原因是 说明 我感到本题是很好的 尤其是涉及到对实验误差的要求 不仅有定性的要求 也有定量地比较 即定值电阻的选择 这其中要求也稍微高了一点 比如 选1欧的电阻 有造成电流表过量程的问题 但实际实验过程中是可以避免的 不过在高中阶段这不容易向学生说清楚 3 探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系 实验装置如图所示 实验的主要过程如下 1 设法让橡皮筋对小车做的功分别为 2 3 2 分析打点计时器打出的纸带 求出小车的速度 3 作出草图 4 分析图象 如果图象是一条直线 表明 如果不是直线 可考虑是否存在等关系 以下关于本实验的说法中有一项不正确 它是 说明 本实验题的设计也是考查科学探究能力的呈现形式 但比全国那个要深入一点 恰当一些 22 在2008年北京残奥会开幕式上 运动员手拉绳索向上攀登 最终点燃了主火炬 体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神 为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用 可将过程简化 一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮 一端挂一吊椅 另一端被坐在吊椅上的运动员拉住 如图所示 设运动员的质量为65kg 吊椅的质量为15kg 不计定滑轮与绳子间的摩擦 重力加速度取m s2 当运动员与吊椅一起正以加速度m s2上升时 试求 1 运动员竖直向下拉绳的力 2 运动员对吊椅的压力 说明 我认为是很好的题 因为它很规范 也很有物理特点 要求基本合理 但我觉得 在2008年北京残奥会开幕式上 运动员手拉绳索向上攀登 最终点燃了主火炬 体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神 很不适宜出现在物理题中 物理试卷不是表现生活中普通人的 态度 情感 价值观 的合适场所 可以不与该目标对应 我感到在物理学学习中提态度 情感 价值观目标是不确切的 因为 它们应该不是一个领域中的东西 23 如图所示 匀强电场方向沿轴的正方向 场强为 在点有一个静止的中性微粒 由于内部作用 某一时刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒 其中电荷量为的微粒1沿轴负方向运动 经过一段时间到达点 不计重力和分裂后两微粒间的作用 试求 1 分裂时两个微粒各自的速度 2 当微粒1到达时 电场力对微粒1做功的瞬时功率 3 当微粒1到达点时 两微粒间的距离 说明 这一题的设计很适宜 即考查的是很基本的物理知识点 也设计到基本的物理过程 如运动变化特点等的分析 不过 计算瞬时功率是存在问题的 因为这首先涉及功的定义 即两矢量的点乘 而过程中计算功是可以的 但是直接过渡到功率的计算是超纲的 23 该题本身没什么问题 但作为最后一题是不合适的 因为缺少应有的区分度 我总认为 物理高考题过难 过易都不利于物理课程的学习 过难 即使是合理的难 也会造成过重的学习负担 况且实际教学中的难多是不合理的 这反映一个老师的专业水平 但过易也不附和课程的地位 全面的看对学生的终身发展也是不负责任的 2009年普通高校招生全国统一考试 北京卷 一 选择题1 做布朗运动实验 得到某个观测记录如图 图中记录的是a 分子无规则运动的情况b 某个微粒做布朗运动的轨迹c 某个微粒做布朗运动的速度 时间图线d 按等时间间隔依次纪录的某个运动微粒位置的连线说明 我认为布朗运动是基本知识点 应该考 也可以考得很难 2 下列现象中 与原子核内部变化有关的是a 光电效应现象b 原子发光现象c 粒子散射现象d 天然放射现象 3 类比是一种有效的学习方法 通过归类和比较 有助于掌握新知识 提高学习效率 在类比过程中 既要找出共同之处 又要抓住不同之处 某同学对机械波和电磁波进行类比 总结出下列内容 其中不正确的是a 机械波的频率 波长和波速三者满足的关系 对电磁波也适用b 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象c 机械波的传播依赖于介质 而电磁波可以在真空中传播d 机械波既有横波又有纵波 而电磁波只有纵波 说明 本题是形式上考查 过程与方法 课程目标的 在课程标准中 是把诸如 类比 等列为物理学研究问题的方法的 我一直认为这是不适宜的 如果要把类比 归纳 演绎等看作方法 在社会学层面也许可以 但已经显得很通俗化了 更何况在科学课程中呢 在物理学中称得上是方法的 大概模型 实验 数学算得上 别的就不恰当了 尤其是把过程提取出来 就更不合适了 从这个意义上说 我认为课标中课程三维目标后两维的内涵表述是不适合中学物理的 我说不好应该如何提物理的课程标准 但我赞成将物理知识的学习从单纯的知识点传授深入一些 赋予中学阶段的学习一定的思想性 融入到科学学习的范畴之中 我觉得人受教育主要就是解放思想 丰富精神 而不仅是应对各种考试 4 某静电场的电场线分布如图所示 图中两点的电场强度的大小分别为和 电势分别为和 则a b d 5 一简谐机械波沿轴正方向传播 周期为 波长为 若在 0处的质点的振动图象如右图所示 则该波在时刻的波形曲线为 说明 我们用前面的观点来分析该题 即经过半个周期时 原点又回到平衡位置 因波向右传播 原点后面紧连的质点的振动情况 看位移 应该是原点稍前时刻的位移 我们看原点的振动图象 在半个周期时刻的稍前时刻是正的 于是只有a附和 这题是很难的 但难得合理 关键是你能否正确地运用知识进行分析 即探究能力的考查 6 如图所示 将质量为的滑块放在倾角为的固定斜面上 滑块与斜面之间的动摩擦因数为 若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等 重力加速度为 则a 将滑块由静止释放 如果 滑块将下滑b 给滑块沿斜面向下的初速度 如果 滑块将减速下滑 说明 实际上就是一个简单的力学计算题 7 如图所示的虚线区域内 充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场 一带电粒子 不计重力 以一定的初速度由左边界的点射入磁场 电场区域 恰好沿直线由区域右边界的点 图中未画出 穿出 若撤去该区域内的磁场而保留电场不变 另一个同样的粒子 不计重力 仍以相同初速度由点射入 从区域右边界穿出 则粒子 a 穿出位置一定在点下方b 穿出位置一定在点上方c 运动时 在电场中的电势能一定减小d 在电场中运动时 动能一定减小 8 图示为一个内 外半径分别为的圆环状均匀带电平面 其单位面积带电量为 取环面中心为原点 以垂直于环面的轴线为轴 设轴上