新課標高中物理熱學選考模塊的試題特點及啟示

【摘 要】 目前有關高中物理的教研論文及備考資料很多，但與必修模塊相比，選考模塊分值較小，所以各種高考教研論文及資料重點都集中在必修模塊，從而選修模塊成了高考指導的盲點；另一方面，在三個選修模塊中，選取哪個模塊進行備考的研究更少。本文通過對比各選修模塊，認為選擇熱學部分是相對合適的，尤其對于基礎較差的考生；同時結合近三年的高考真題，提出了熱學選修模塊的備考方案。該教學研究結果對高中考生及高中物理在職教師有一定的指導意義和參考價值。

【關鍵詞】 高中物理；熱學；高考備考

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2012）23-0258-01

1 選考熱學模塊的原因

高中物理選考模塊3-3為熱學，考察內容只有分子動理論、熱力學定律、理想氣體[1]，內容較少，而且只需定性了解，相對簡單[2，3]。而選考模塊3-4為機械振動、機械波和光學[4]，考查內容較多，而且考生在學習機械振動和機械波時容易混淆[3]。選考模塊3-5為動量和原子物理部分，其中動量守恒定律對考生的過程分析能力要求較高[5]；另外，解題中要用到動量和能量守恒聯立方程求解問題，對考生的數學能力要求很高。綜上所述，模塊3-3內容相對最少，難度最小，和其他物理主干知識聯系最少。我們認為，對于基礎較差的考生，在高考備考中，選考3-3，可以節省時間，提高考生的高考物理成績。以下通過近三年來新課標卷的熱學試題加以具體說明[6]。

2 近三年新課標卷熱學模塊試題特點

2.1 試題分布： 近三年，選考模塊3-3試題分布如下：

年份 類別 分數 考查知識

2010 多選題 5分 晶體和非晶體

計算題 10分 理想氣體的等溫變化

2011 多選題 6分 理想氣體的性質

計算題 9分 理想氣體的等溫變化

2012 多選題 6分 熱力學定律

計算題 9分 理想氣體的等溫變化和等容變化

2.2 試題特點

2.2.1 試題難度較小。模塊3—3對知識的要求較低，與課程標準中“了解”和“認識”相當。

2.2.2 試題考察的知識點較少。本模塊僅有三大主干知識即分子動理論與統計觀點；固體、液體與氣體；熱力學定律與能量守恒。其中計算題集中考察氣體實驗定律及理想氣體狀態方程的簡單應用。

3 近三年新課標卷熱學模塊的解題分析

選考模塊有兩個小題，其中多項選擇6分，計算題9分[3]。由于多項選擇明確告訴考生有三個正確選項，考生只需要理解考綱中的知識點，難度不高。而計算題集中考察理想氣體狀態方程的應用，狀態變化較難分析，本文僅以2012年試題為例著重分析其解題特點。

如圖，由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0°C的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內為真空，B和C內都充有氣體。U形管內左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開閥門S，整個系統穩定后，U形管內左右水銀柱高度相等。假設U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積。

（i）求玻璃泡C中氣體的壓強（以mm Hg為單位）

（ii）將右側水槽的水從0°C加熱到一定溫度時，U形管內左右水銀柱高度差又為60mm，求加熱后右側水槽的水溫。

這道題考察了理想氣體的等溫和等容變化，審題后我們發現有兩個變化過程和兩個研究對象。第一個過程為打開閥門S后，玻璃泡B中的氣體擴散到A，體積增大，溫度不變。選用玻意耳定律，需要確定變化前后的P、V狀態參量，體積的變化很容易確定，關鍵是寫出壓強的表達式。第二個過程為玻璃泡C中氣體溫度升高，壓強升高，體積不變，發生了等容變化。選用查理定律，需要確定變化前后的P、T參量，代入狀態方程，很容易求出加熱后的溫度。

通過以上解題過程的分析，我們總結出理想氣體“十二字”的解題模式，即：

①選對象—根據題意，選出所研究的某一部分氣體，需要注意的是，這部分氣體質量必須不變；

②找參量—找出作為研究對象的這部分氣體發生狀態變化前后一組P、V、T數值或表達式；

③認過程—過程是連接兩個狀態之間的變化方式，往往需要通過對研究對象跟周圍環境相互關系分析中才能確定。

④列方程—根據研究對象狀態變化具體方式，選用對應的狀態方程式或實驗定律，代入具體數值，最后分析討論所得結果的合理性及其物理意義。

4 近三年新課標卷熱學模塊對高考復習的啟示

從近三年的高考題來看，熱學模塊考察內容最少。從考察層次來看，熱學模塊都是Ⅰ級要求，相對簡單。就熱學部分的知識特點和高考命題特點，根據我們多年的教學經驗，現總結如下：

4.1 在復習中，要足夠的重視。不能因為熱學模塊是選修模塊且分值小就忽視它，相反，由于這15分是最容易拿的，我們一定要確保得到該模塊全部分數。

4.2 在復習中，要研究考試說明上的樣題，把握好復習的方向和范圍，做到四個堅持，即：

①堅持在對熱學基本概念和基本規律的理解上下功夫—沒有對物理概念和物理規律的真正理解，解決問題就無從談起；

②堅持在對氣體狀態變化過程的分析上下功夫—沒有過程的分析就無法列出狀態方程；

③堅持在對數學運算的能力上下功夫—沒有較繁的字母或數字運算以及多個表達式聯立就無法解決問題；

④堅持在規范答題上下功夫—“不怕難題不得分，就怕每題被扣分。”

參考文獻

[1] 普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-3，人民教育出版社，2010年。

[2] 楊振云，劉建成，《問題與問題解決-物理》， 江蘇教育出版社，2008年。

[3] 2012年高考考試說明（課程標準實驗版）理科綜合，高等教育出版社，2012年。

[4] 普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-4，人民教育出版社，2010年。

[5] 普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-5，人民教育出版社，2010年。

[6] 任志鴻，《五年高考分類解析與應試策略（物理）》，云南教育出版社，2012年。