物理教學(xué)中隱性“講不清”現(xiàn)象的辨析——對2014年高考上海卷第16題的深入思考

張 波　喬月梅

(江蘇省口岸中學(xué)　江蘇 泰州　225321)

?

物理教學(xué)中隱性“講不清”現(xiàn)象的辨析
——對2014年高考上海卷第16題的深入思考

張 波喬月梅

(江蘇省口岸中學(xué)江蘇 泰州225321)

摘 要：在平時的教學(xué)中存在一種隱性的“講不清”現(xiàn)象，產(chǎn)生的主要原因是由于教師和學(xué)生沒有仔細辨析題目，用解“熟題”的經(jīng)驗解答造成的．這種不良現(xiàn)象不易被教師和學(xué)生發(fā)現(xiàn)，帶來的危害是隱蔽而深遠的．本文以一道高考選擇題為例說明為什么會產(chǎn)生這種“講不清”現(xiàn)象以及如何避免這種不良現(xiàn)象．

關(guān)鍵詞：選擇題講不清現(xiàn)象

從歷年的高考選擇題中可以看出，有些選擇題是從往年高考試題或者教材中的習(xí)題改編而成的，這種題型給學(xué)生既熟悉又陌生的感覺，命題者通過創(chuàng)設(shè)一個新的情境或增減一兩個條件來考查學(xué)生的知識遷移能力．如果以“熟題”的解題經(jīng)驗去解答，會造成學(xué)生解題的迷惑，教師講解的困惑．出現(xiàn)“選得出正確結(jié)果，講不清問題”的怪現(xiàn)象，這就需要我們教師辨析解法、追根溯源，幫助學(xué)生參透題意，得出正確的解答過程．以下就以2014年高考上海卷第16題為例加以說明．

【題目】(2014年高考上海卷第16題)如圖1，豎直平面內(nèi)的軌道Ⅰ和Ⅱ都由兩段細直桿連接而成，兩軌道長度相等．用相同的水平恒力將穿在軌道最低點B的靜止小球，分別沿Ⅰ和Ⅱ推至最高點A，所需時間分別為t1和t2；動能增量分別為Ek1和Ek2．假定球在經(jīng)過軌道轉(zhuǎn)折點前后速度大小不變，且球與Ⅰ和Ⅱ軌道間的動摩擦因數(shù)相等，則

A．Ek1>Ek2；t1>t2

B．Ek1=Ek2；t1>t2

C．Ek1>Ek2；t1

D．Ek1=Ek2；t1

圖1

1問題焦點

這是一道很有意思的題目，在高三的一次集體備課中組內(nèi)所有教師都參與討論了該題，發(fā)現(xiàn)該題似曾相識，但又有不同之處，大家都能用動能定理推理出整個過程中動能的增量是相等的，所以應(yīng)該在B和D中選出正確答案，問題的焦點在于時間的判斷方法上出現(xiàn)了爭論，部分教師認為應(yīng)用圖像法判斷出時間長短.

圖2

解答如下：設(shè)動摩擦因數(shù)為μ，由圖2中可知當(dāng)斜面傾角為θ時，小球的加速度

令

tanα=μ

則

從表達式中可以看出，當(dāng)θ越大a越小，由初速為零和動能的增量相等可知到達頂點的速率相等，結(jié)合題中給出路程相等信息定性作出速率-時間圖像，圖像如圖3所示，可知沿Ⅱ軌道運動的小球先到達，故選B．

圖3

在文獻[1]中談了判斷時間大小的具體過程，內(nèi)容表達如下：依據(jù)初、末速率相等和路程相等，同時根據(jù)圖1上軌道的對稱特點，可定性認為小球在軌道上一直做加速運動，畫出速率隨時間變化的圖像如圖4所示，可知沿Ⅱ軌道運動的小球先到達．

圖4

筆者認為以上均使用v-t圖像進行定性解答，能快速地選出正確答案，在考試中使用比較節(jié)約時間，但是如果我們教師在課堂上也這樣講，是不嚴密的，存在講不清的現(xiàn)象，理由是題中只講了豎直平面內(nèi)的軌道Ⅰ和Ⅱ都由兩段細直桿連接而成，兩軌道長度相等，沒有給出各段的大小關(guān)系，不管從題目中還是從圖形中都得不出Ⅰ和Ⅱ軌道對稱的信息，如果要用圖像法解答，就必須將BC與BD(如圖5所示)的各種大小關(guān)系情況的速率-時間圖像都要畫出，才能判斷出時間的大小關(guān)系．

圖5

2正確解法

筆者認為判斷本題時間大小應(yīng)當(dāng)用動能定理和平均速率解答比較好，具體解析如下.

解析：小球運動到某一位置的受力如圖2(設(shè)該位置處斜面傾角為θ)，其中滑動摩擦力

(1)

對小球從B上升到A的過程根據(jù)動能定理得

Fx-mgh-f L=ΔEk

(2)

將式(1)代入式(2)

整理得到

(3)

由于沿兩種軌道向上運動過程中水平位移和上升的高度均相等，可得拉力、摩擦力、重力做功均相等，所以整個過程中動能的變化量相等．

圖6

3追根溯源

為什么許多教師和學(xué)生拿到該題會一下子想到用圖像法，原因來自于我們平時作業(yè)中常用的一道習(xí)題．具體題目如下.

【例1】如圖7所示，ABC和AD是兩個高度相等的光滑斜面，ABC由傾角不同的兩部分組成，且AB+BC=AD．兩個相同的小球a和b從A點分別沿兩側(cè)斜面由靜止滑下，不計轉(zhuǎn)折處的能量損失，則滑到底部的先后次序是

A．a(chǎn)球先到B.b球先到

C.兩球同時到達D.無法判斷

圖7

這道題經(jīng)常被教師拿來當(dāng)范例，許多教師會將圖像法的解答呈現(xiàn)給學(xué)生看，用來說明圖像法解答的便捷、準(zhǔn)確性，甚至?xí)霈F(xiàn)部分教師放棄用動能定理和平均速率的基本解法，造成學(xué)生碰到該類型題時只能想到用圖像法解答．

4一點思考

教師和學(xué)生對本題都有似曾相識的感覺，相似但不相同，這是高考命題者追求的狀態(tài)，也是成功命題的表現(xiàn)．筆者認為該題是將下列兩個題目有機糅合并巧妙改造而成的．

【例2】如圖8所示，一薄木板斜擱在高度一定的平臺和水平地板上，其頂端與平臺相平，末端位于地板的P處，并與地板平滑連接，將一可看成質(zhì)點的滑塊自木板頂端無初速度釋放，滑塊沿木板下滑，接著在地板上滑動，最終停在Q處．滑塊和木板及地板之間的動摩擦因數(shù)相同．現(xiàn)將木板截短一半，仍按上述方式擱在該平臺和水平地板上，再次將滑塊自木板頂端無初速度釋放，則滑塊最終將停在

A．P處B．P和Q之間

C．Q處D．Q的右側(cè)

圖8

【例3】(2013年高考廣東卷第19題)如圖9，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相等的光滑軌道．甲、乙兩小孩沿著不同軌道同時從A處自由滑向B處，下列說法正確的有

A．甲的切向加速度始終比乙大

B．甲、乙在同一高度的速度大小相等

C．甲、乙在同一時刻總能到達同一高度

D．甲比乙先到達B處

圖9

從例2中可以推知滑動摩擦力做功只與動摩擦因數(shù)、重力、水平位移有關(guān)，與斜面的傾角無關(guān)．從例3可以知道兩種軌道情況下初、末速度一樣，沿甲軌道加速度一直減小，沿乙軌道加速度一直增大，從圖形中可以看出加速度具有對稱性．所以用圖像法可以很快選出正確答案．2014年上海卷第16題巧妙地利用了上述兩題的結(jié)論，并在此基礎(chǔ)上有所變化，只描述了整個路程相等，沒有描述各段的大小關(guān)系，筆者以為如果在題中突出整個路程相等，其中各段大小關(guān)系不定，再將選項C,D中的時間t1

5小結(jié)

從上面的案例中可以看出，教師講課時不僅要注意聲音上的講不清，更要注意題目分析、講解時的講不清，第一種講不清，會造成聽覺上的聽不清，只要提高音量或使用話筒即可解決．第二種講不清，會造成學(xué)生理解上的“聽不清”．要避免第二種講不清需要教師仔細分析題意、辨析解法、幫助學(xué)生參透題意，引導(dǎo)學(xué)生使用常規(guī)思維、方法、知識去解題，切實提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力．

參考文獻

1潘華君，夏云. 巧用速率-時間圖像 妙解兩道高考題.物理教師，2014(11):75

收稿日期：(2014-12-30)