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2016年高考四川物理压轴题的多种解法*

2017-04-01王玉涵

物理通报 2017年4期
关键词:压轴斜面小球

邹 勤 代 伟 王玉涵

(西华师范大学物理与空间科学学院 四川 南充 637002)

2016年高考四川物理压轴题的多种解法*

邹 勤 代 伟 王玉涵

(西华师范大学物理与空间科学学院 四川 南充 637002)

通过对2016年高考四川物理压轴题多种解法的讨论,希望与广大同行进行交流.在高中物理教学中,培养学生勤于思考、善于思考的习惯,而一题多解不仅可以开拓学生的思维,还可以提高学习物理的兴趣,有利于培养高素质人才.

高考 压轴题 解法

2016年是四川省高考改革承上启下的一年,在这一年,四川省分步推进使用全国卷,语文、文综、外语听力以及外国小语种使用全国卷,而其他科目则最后一次使用过渡卷.相对往年,2016年的理科综合物理过渡卷内容更加贴近全国卷,特别是最后3道计算题,贴近生活的真实情景,深入挖掘生活中的物理知识和物理现象.

第11题历来作为理科综合物理部分压轴题,2016年继续延续往年对电磁学内容的综合考查,物理情景复杂,对考生综合分析和计算的能力要求较高.

1 第11题原题再现及解析

图1 题图

(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;

(2)若小球A和P在斜面底端相遇,求释放小球A的时刻tA;

参考答案:

代入数据后解得

第一问比较简单,学生只要知道是洛伦兹力提供小球做圆周运动的向心力就能代入公式将题完全答对,第一问几乎没什么难度.

(2)小球P在区域Ⅰ做匀速圆周运动时转过的圆心角为θ,运动到C点的时刻为tC,到达区域底端的时刻为t1,则有

s-hcotα=v0(t1-tC)

小球A释放后沿斜面运动,加速度为aA,与小球P在时刻t1相遇于斜面底端,有

联立以上方程解得

(3)设所求电场方向向下,在tA′时刻释放小球A,小球P在区域Ⅱ运动加速度为aP,有

联立相关方程解得

对小球P的所有运动情形讨论可得

3≤β≤5

2 其他解法

2.1 第二小问的其他解法

由动能定理得

联立以上方程解得

2.2 第三小问的其他解法

解法1:

P球进入区域Ⅱ的运动是做类平抛运动,因此,第三小问求区域Ⅱ中匀强电场的场强也可用类平抛运动的知识进行求解.

由第二问可知

P球进入区域Ⅱ做类平抛运动,令做类平抛运动的时间为tP,则

x=v0tP=(β-1)l

则P球下落的高度

Δh=H-[h-(s-x)]tanα=(6-β)l

mg-qE=ma

联立方程求解可得

解法2:

要讨论场强E的极大值和极小值及相应的方向,可以采用极值法进行求解,由题意可知,小球A和P在斜面相遇的极端位置为斜面顶端和斜面底端,故分别对这两个极端位置进行讨论.

当两小球相遇于顶端时,令小球P在区域Ⅱ运动的高度为h1,水平距离为s1,运动加速度为a1,有

联立方程求解可得

则β1=5,E1方向一定向上.小球P在区域Ⅱ竖直方向受力,由牛顿第二定律得

mg-qE1=ma1

当两小球相遇于底端时,令小球P在区域Ⅱ运动的高度为h2,水平距离为s2,运动加速度为a2,有

联立方程求解可得

则β2=3,E2方向一定向下.小球P在区域Ⅱ竖直方向受力,又由牛顿第二定律得

mg+qE2=ma2

综上所述,可得E的范围

3 思考与讨论

在笔者看来,高考除了考查学生对基础知识的掌握情况,从某种意义上讲更是在考查学生对实际问题的处理能力.伴随着新一轮课程改革的大力推行,发展学生综合能力,培养全面高素质人才逐渐成为人才培养的新目标.本文通过对2016年高考四川省理科综合物理部分第11题解法展开讨论,希望与关注物理高考的同行们交流,同时又表明笔者对于高中物理教学的一种态度---多重思维.一题多解不仅可以开拓学生的思维,而且可以提高学生对物理的学习兴趣.文中的多种解题思路,相较于原题解,可能形式上感觉步骤更多,但它对学生的逻辑思维能力要求相对较低,这可以帮助中等学习成绩的学生更好、更清晰地理解压轴题的解题思路和解题过程.

1 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003.10~11

2 宋丽霞,马昌法.PTA量表在中学物理探究活动中的应用.物理教师,2009,30(5):6~8

3 叶兵.提出问题能力评价策略初探.物理教学,2010,32(9):38~40

4 江爱国.例谈新课标下如何建构物理表现性评价.物理教学探讨,2009,27(1):19~20

Several Solution Methods on Physics Last Question of 2016 Sichuan College Entrance Examination

Zou Qin Dai wei Wang Yuhan

(College of physical and spacial science, China West Normal University, Nanchong, Sichuan 637002)

based on physical sichuan college entrance examination, 2016 the last topic discussion of various solution, hope to communicate with the counterparts. In high school physics teaching, cultivate the habit of students thinking, thinking, and more than a problem solution can not only broaden the minds of students, also can improve the students′ interest in learning physics, to cultivate high-quality talents.

college entrance examination; last question; solutions

*四川省研究生教育改革创新项目,项目编号:445001

邹勤(1992- ),女,在读硕士研究生,研究方向为学科(物理)教学.

指导教师:代伟(1964- ),男,教授,硕士生导师,主要从事大学物理实验教学与研究.

2016-10-18)

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