朱木清 姜付锦

(武汉市黄陂区第一中学 湖北 武汉 430300)

做题评题是总复习的主要活动.高三教师都希望有更多的创新题激活课堂，产生更优的教学效果.身限讲台的教师能到哪里找创新题呢？除网络、期刊外，其实最贴近、最便捷的方式便是教材.新课程倡导教师“用教材教”，而不是“教教材”.“用教材教”， 要求“用好教材，超出教材”.教师是教材的实践者，也是教材的探究者和开发者.这里不说广义的教材概念，就说狭义的教材即教科书，它不单是知识传承的工具和新课教学互动的平台，同时也是物理文化的结晶和复习淘金的智能宝藏.复习课，利用教材挖掘高考元素，编拟新题，自产自销，有助提升复习品位，再现教材的潜在价值.下面以“万有引力与航天”复习为例，谈谈从教材采摘的实践点滴.

1 认识教材的文化传承内涵 紧扣教材自拟新题深化基础知识理解

【例1】如图1，设想在地球赤道沿地球半径方向插入并固定一根“通天杆”，并在“通天杆”上固定A和B两个太空实验舱，位置分别在同步卫星高度的上方和下方，A和B两个实验舱和“通天杆”随地球自转一起运动.则以下表示“通天杆”对A和B两个实验舱作用力的方向，图1中哪个图示可能是正确的

图1 通天杆的模型

解析：

两个太空实验舱和“通天杆”随地球自转一起运动，动能不变，故外力不做功，则力沿圆运动切向分量必为零，故选项C，D错误.设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，同步卫星的轨道半径为r0，角速度为ω0，则有

设实验舱A和B的质量分别为mA,mB，轨道半径分别为rA,rB，角速度分别为ωA,ωB，由于ωA=ωB=ω0，则

故应为

选项A对B错，答案选A.

拟题思考：

学生对同步通信卫星已很熟悉，对在建的我国空间站也知晓，教材《物理·选修3-2》中又介绍了“卫星缆绳发电”，在此背景下编拟此题，加深对做匀速圆周运动所受合外力与所需向心力的关系理解，引导注重教材基础作用，自觉抵制“重资料、钻题海”行为.

2 把教材渗透的学科方法融入拟题 让自编题成为训练思维的“唯美”艺术

【例2】设金星和地球绕太阳中心是公转方向相同、轨道共面的匀速圆周运动，金星在地球轨道的内侧(称为地内行星).在某些特殊时刻，地球、金星和太阳会出现在一条直线上，这时候从地球上观测，金星挡住了阳光像镶嵌在太阳脸上的小黑痣缓慢走过太阳表面.天文学称这种现象为“金星凌日”. 如图2所示，2012年6月6日天空上演的“金星凌日”吸引了全世界数百万天文爱好者.假设地球公转轨道半径为R，“金星凌日”每隔t0年出现一次，则金星的公转轨道半径为

图2 金星凌日图片

解析：

得

得

联立解得

故正确选项是B.

拟题思考：

教材《物理·必修2》中讲述了“笔尖下发现的行星”的故事：人们通过观察到天王星每隔一定时间，其轨道向外发生一次较大偏离，预测可能是受到它的外侧某一未知行星的吸引，后来通过计算发现了海王星.编拟本题，用“相对角速度”求解，意在拓展“相对运动法”应用.类比海王星发现，体会科学方法之美，引导思维创新.

3 采摘教材中科学资料扮靓拟题 让自编题赋予“求真”的迷彩

【例3】太阳系行星在众多恒星背景下沿一定方向移动，但也会出现反常，即改变了移动方向出现“逆行”现象.据有关新闻报道，2012年11月7日至11月27日，我们迎来了该年度最后的一次水星“逆行”.行星的逆行在天空(天球背景)看起来好像倒退一样，其中水星的逆行现象每年都会发生3次，若以地球为参考系观察到水星的运动轨迹如图3所示.已知每当地球与水星相距最近时就发生一次逆行，假设水星和地球绕太阳公转方向相同且轨道共面，则水星和地球绕太阳做匀速圆周运动的周期之比为

A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4

图3 水星逆行模型

解析：

对本题，学生有3个疑问：一是逆行现象是怎样产生的？二是在地球参考系中观察到的水星轨迹是这样的吗？三是出现逆行的条件是什么？

(1)行星逆行现象

行星逆行现象实际是行星和地球在同平面绕太阳同向转动，角速度不等，当相距最近位置附近时(会合)，在地球上观察，会看到行星在天球背景上“视运动”反向.如图4所示，在地球轨道内侧的行星(称地内行星)公转角速度比地球的大，在地球轨道外侧的行星(称地外行星)公转角速度比地球的小，图4中对应位置标注就直观说明了这两种情况下行星逆行的视觉成因.显然，行星和地球相距最近位置附近时(会合)，出现“逆行”.

图4 行星逆行现象

(2)行星轨迹方程的推导

如图5所示，以太阳为原点建立平面直角坐标系xOy，当两者相距最近时作为初始位置，则经过时间t后，行星相对太阳的位置为

x地(t)=R地cos(ω地t)

y地(t)=R地sin(ω地t)

则经过时间t后，行星相对太阳的位置为

x行(t)=R行cos(ω行t)

y行(t)=R行sin(ω行t)

图5 行星与地球绕太阳的运动模型

如果以地球为参考系和坐标原点，根据相对运动知识，行星相对地球运动满足s行地=s行太-s地太，则经过时间t后，行星相对地球的位置为

x′(t)=R行cos(ω行t)-R地cos(ω地t)

y′(t)=R行sin(ω行t)-R地sin(ω地t)

(3)数据分析

拟题思考:

教材《物理·必修2》中提供的大量天文资料都是不可多得的原始素材，用MathCAD工具绘制出水星的可视化运动轨迹图.学生可能对其中过程还很难理解，但借助教材中“托勒密的本轮与均轮学说”展开想象，可吸引探究，学会“提问题”.

4 用科学成就贡献烘托拟题 让训练题潜隐“从善” 感恩的无声寄语

【例4】2003年10月15日，中国人实现了遨游太空的梦想，杨利伟成为中国航天第一人.当时“神舟”宇宙飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图6所示，它记录了“神舟”飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示一段时间内飞船绕地球沿圆周飞行4圈，依次飞经中国和太平洋地区的4次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度(如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……)，从图中可知：“神舟”宇宙飞船的运行周期约为

A.80 min B.90 min

C.100 min D.110 min

图6 屏幕显示飞船运动轨迹

解析:

飞船的运行轨道半径必大于地球半径，运行周期不小于84.5 min(地球近地卫星的周期)，首先排除选项A.本题关键是看懂飞船运动的轨迹图.事实上这是一张将地球球面展开而成的平面图，一条曲线是飞船绕地球圆运动1周，4条曲线是绕地球转了4周.本来飞船运行的轨道平面是一个确定平面，而绕地球运动4周在地球表面呈4条曲线，是因为地球自转经度线移动，飞船相邻两次通过同一空间位置时垂直投影到地面(地面检测记录)的经度位置不同而形成的.飞船每运行一周，地球自转角度为180°-157.5°=22.5°，可知道神舟飞船运行周期为

选项B正确.

拟题思考:

突破平常卫星运动题目的呈现方式——本题

以教材所附图片为线索，以电视上见过的画面为背景，不疑处生疑，题干只字不提地球自转，读题时如果不能联想联系到地球的自转，则无法破译，意在强化如何从“图”中挖掘隐含条件.同时，面临高考，适时鼓励：在我国首批3名潜航员中，“蛟龙号”载人潜水器主任设计师叶聪就出自我校，说不定将来“嫦娥号”“中国太空站”上也会有我校的学子.

5 结语

利用教材编拟新题，充实复习训练，作用也不必刻意夸大，从教学角度看尚可说“一石三鸟”：回归本源，强化基础知识；刺激思维创新，面对“生题” 提高应变能力；联系生活实际，熏陶科学情操.从教育角度看，渗透“真”“ 善”“ 美”的价值追求，也是我们对毕业生成长的期盼.需补充说明的是，高三教师工作繁重，再兼顾开发教材习题，宜有组织有计划、采取分工合作方式进行.

参考文献

1 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准.北京：人民教育出版社，2009.61

2 梁旭.拓展物理教学目标的内容.物理教学, 2012(9)：8～11，5

3 陈显盈,邵成武.为什么行星会出现逆行现象.物理教师,2013 (5)：57～58

4 侯爱琴.浅谈两个版本教材习题的开发利用.中学物理(高中版),2011(6)：16～18