探究質(zhì)譜儀模型在考查學(xué)生物理能力上的作用

商熔鋼 付蓉 王愛星

[摘 要] 質(zhì)譜儀模型是高中物理選修3-1第三章中重點(diǎn)介紹的一個物理模型，也經(jīng)常出現(xiàn)在高考物理卷的壓軸題中。通過對2015年高考物理江蘇卷中第15題的研究，以“五大能力要素”為背景來分析質(zhì)譜儀模型的作用，并為教學(xué)實(shí)踐提供建議。

[關(guān) 鍵 詞] 高考物理；質(zhì)譜儀； 能力探究

[中圖分類號] G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）19-0160-02

一、背景與研究方法

近幾年，質(zhì)譜儀在高考物理江蘇卷中出現(xiàn)的頻率較高，說明其在高中物理學(xué)習(xí)中的重要性。在新一輪課改的大背景下，教學(xué)反對過于注重知識傳授，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生以能力為主的核心素養(yǎng)。結(jié)合物理學(xué)科自身的特點(diǎn)和規(guī)律，建構(gòu)出五大能力要素的學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ唬?）物理想象能力；（3）物理思維能力；（4）物理運(yùn)算能力；（5）運(yùn)用物理知識的能力[1]。本文著重討論分析了以質(zhì)譜儀模型命制的壓軸題，考查學(xué)生對五大能力要素的掌握。

二、考題再現(xiàn)

例題 一臺質(zhì)譜儀的工作原理如下圖所示，電荷量均為+q、質(zhì)量不同的離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為零，這些離子經(jīng)過加速后通過狹縫O沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，最后打在底片上，已知放置底片的區(qū)域MN=L，且OM=L。某次測量發(fā)現(xiàn)MN中左側(cè)2/3區(qū)域MQ損壞，檢測不到離子，但右側(cè)1/3區(qū)域QN仍能正常檢測到離子。在適當(dāng)調(diào)節(jié)加速電壓后，原本打在MQ的離子即可在QN檢測到[2]。

（五）運(yùn)用物理知識的能力

中學(xué)物理知識是高校進(jìn)行物理學(xué)習(xí)和研究的基礎(chǔ)，高考作為大型的人才選拔考試，其注重考查學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握程度，要求學(xué)生理解物理概念和規(guī)律的含義和意義，并對相關(guān)知識加以區(qū)分和聯(lián)系。……