2016年高考四川物理壓軸題的多種解法*

鄒 勤 代 偉 王玉涵

(西華師范大學(xué)物理與空間科學(xué)學(xué)院 四川 南充 637002)

2016年高考四川物理壓軸題的多種解法*

鄒 勤 代 偉 王玉涵

(西華師范大學(xué)物理與空間科學(xué)學(xué)院 四川 南充 637002)

通過(guò)對(duì)2016年高考四川物理壓軸題多種解法的討論，希望與廣大同行進(jìn)行交流.在高中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、善于思考的習(xí)慣，而一題多解不僅可以開拓學(xué)生的思維，還可以提高學(xué)習(xí)物理的興趣，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)人才.

高考 壓軸題 解法

2016年是四川省高考改革承上啟下的一年，在這一年，四川省分步推進(jìn)使用全國(guó)卷，語(yǔ)文、文綜、外語(yǔ)聽力以及外國(guó)小語(yǔ)種使用全國(guó)卷，而其他科目則最后一次使用過(guò)渡卷.相對(duì)往年，2016年的理科綜合物理過(guò)渡卷內(nèi)容更加貼近全國(guó)卷，特別是最后3道計(jì)算題，貼近生活的真實(shí)情景，深入挖掘生活中的物理知識(shí)和物理現(xiàn)象.

第11題歷來(lái)作為理科綜合物理部分壓軸題，2016年繼續(xù)延續(xù)往年對(duì)電磁學(xué)內(nèi)容的綜合考查，物理情景復(fù)雜，對(duì)考生綜合分析和計(jì)算的能力要求較高.

1 第11題原題再現(xiàn)及解析

圖1 題圖

(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(2)若小球A和P在斜面底端相遇，求釋放小球A的時(shí)刻tA；

參考答案：

代入數(shù)據(jù)后解得

第一問(wèn)比較簡(jiǎn)單，學(xué)生只要知道是洛倫茲力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力就能代入公式將題完全答對(duì)，第一問(wèn)幾乎沒(méi)什么難度.

(2)小球P在區(qū)域Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為θ，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)刻為tC，到達(dá)區(qū)域底端的時(shí)刻為t1，則有

s-hcotα=v0(t1-tC)

小球A釋放后沿斜面運(yùn)動(dòng)，加速度為aA，與小球P在時(shí)刻t1相遇于斜面底端，有

聯(lián)立以上方程解得

(3)設(shè)所求電場(chǎng)方向向下，在tA′時(shí)刻釋放小球A，小球P在區(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)加速度為aP，有

聯(lián)立相關(guān)方程解得

對(duì)小球P的所有運(yùn)動(dòng)情形討論可得

3≤β≤5

2 其他解法

2.1 第二小問(wèn)的其他解法

由動(dòng)能定理得

聯(lián)立以上方程解得

2.2 第三小問(wèn)的其他解法

解法1：

P球進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ的運(yùn)動(dòng)是做類平拋運(yùn)動(dòng)，因此,第三小問(wèn)求區(qū)域Ⅱ中勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)也可用類平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)進(jìn)行求解.

由第二問(wèn)可知

P球進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ做類平拋運(yùn)動(dòng)，令做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tP，則

x=v0tP=(β-1)l

則P球下落的高度

Δh=H-[h-(s-x)]tanα=(6-β)l

且

得

mg-qE=ma

聯(lián)立方程求解可得

解法2：

要討論場(chǎng)強(qiáng)E的極大值和極小值及相應(yīng)的方向,可以采用極值法進(jìn)行求解，由題意可知，小球A和P在斜面相遇的極端位置為斜面頂端和斜面底端，故分別對(duì)這兩個(gè)極端位置進(jìn)行討論.

當(dāng)兩小球相遇于頂端時(shí)，令小球P在區(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)的高度為h1，水平距離為s1，運(yùn)動(dòng)加速度為a1，有

聯(lián)立方程求解可得

則β1=5，E1方向一定向上.小球P在區(qū)域Ⅱ豎直方向受力，由牛頓第二定律得

mg-qE1=ma1

則

當(dāng)兩小球相遇于底端時(shí)，令小球P在區(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)的高度為h2，水平距離為s2，運(yùn)動(dòng)加速度為a2，有

聯(lián)立方程求解可得

則β2=3，E2方向一定向下.小球P在區(qū)域Ⅱ豎直方向受力，又由牛頓第二定律得

mg+qE2=ma2

則

綜上所述,可得E的范圍

3 思考與討論

在筆者看來(lái)，高考除了考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，從某種意義上講更是在考查學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的處理能力.伴隨著新一輪課程改革的大力推行，發(fā)展學(xué)生綜合能力，培養(yǎng)全面高素質(zhì)人才逐漸成為人才培養(yǎng)的新目標(biāo).本文通過(guò)對(duì)2016年高考四川省理科綜合物理部分第11題解法展開討論，希望與關(guān)注物理高考的同行們交流，同時(shí)又表明筆者對(duì)于高中物理教學(xué)的一種態(tài)度---多重思維.一題多解不僅可以開拓學(xué)生的思維，而且可以提高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣.文中的多種解題思路，相較于原題解，可能形式上感覺步驟更多，但它對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力要求相對(duì)較低，這可以幫助中等學(xué)習(xí)成績(jī)的學(xué)生更好、更清晰地理解壓軸題的解題思路和解題過(guò)程.

1 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)).北京:人民教育出版社,2003.10～11

2 宋麗霞,馬昌法.PTA量表在中學(xué)物理探究活動(dòng)中的應(yīng)用.物理教師,2009,30(5):6～8

3 葉兵.提出問(wèn)題能力評(píng)價(jià)策略初探.物理教學(xué),2010,32(9):38～40

4 江愛國(guó).例談新課標(biāo)下如何建構(gòu)物理表現(xiàn)性評(píng)價(jià).物理教學(xué)探討,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創(chuàng)新項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：445001

鄒勤(1992- )，女，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)閷W(xué)科(物理)教學(xué).

指導(dǎo)教師：代偉(1964- )，男，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與研究.

2016-10-18)