從一道高考物理實驗題談解題中的“不列方程不研究”

摘 要：物理高考中實驗題的分數占比很大，全國高考的物理實驗題有沒有什么共同特點？在解答時有沒有通用方法呢？本文從具有代表意義的一道實驗題出發，思考近年來在高考實驗題中出現的占比較高又具有代表性的問題進行思考，對這類題目中的關鍵方法做出如下的概括——不列方程不研究。

關鍵詞：高考；列方程；高中物理

在《高中物理課程標準》和近幾年的《全國統一考試大綱中》都明確指出高考物理學科對學生能力的考查主要概括為理解能力、推理能力、分析綜合能力、實驗能力以及應用數學處理物理問題的能力。可以說高考試題的命制是以知識為出發點，圍繞對學生五種能力的考查來展開的。而在與“應用數學知識處理物理問題”相關的題目中有這樣一道實驗題，（2014年理綜新課標卷Ⅰ，23題，題干略）：圖（a）

問題設置如下：

1. 分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則1I與R的關系式為 .

2. 實驗得到的部分數據如下表所示，其中電阻R=3.0 Ω時電流表的示數如圖（b）所示，讀出數據，完成下表。

答：① ，② 。

3. 在圖（c）的坐標紙上將所缺數據點補充完整并作圖，根據圖線求得斜率k= A-1Ω-1，截距b= A-1。

4. 根據圖線求得電源電動勢E= V，內阻r= Ω。

【答案】1. 1I=RA+R1ER1R+1E[RA+RA+R1R1（R0+r）]

2. 0.110 9.09

3. 圖線如下：k=13-67=1.0，b=6.0

4. E=3.0 V，r=1.0 Ω

在近三年的高考題中出現這樣一道實驗題，對高三的復習工作是具有重要的指導意義的。此題考查了電流表這一高中基本測量工具的讀數（第2問），更重要的是對應用數學的方程（函數）結合圖像分析解決物理問題的考查（第1，3，4問）。

學生解決此題的關鍵可以概括為“不列方程不研究”。此題的重要步驟可以書寫為：1.依據電路的串、并聯和閉合電路歐姆定律列出：IRAR1+I×RAR1RA+R1+R+R0+r=E，在此基礎上整理推導得到1I=RA+R1ER1R+1ERA+RA+R1R1（R0+r）——看出1I與R是成一次函數關系（線性關系）的。

2. 由電流表讀數得到0.110，計算求倒數得9.09。

3. 在圖像中描點，連線，得出斜率k=13-67=1.0，截距b=6.0。

4. 由數學中函數的方法得到k=R1+R1ER1，

b=1ERA+Ra+R1R1（R0+r）代入數據，得E=3.0 V，r=1.0 Ω。

感悟：列方程是解決此題的關鍵步驟。“不列方程不研究”應該成為這種問題的重要提煉。

通過這道高考題的設問和求解方法，我們不難總結出在以后的教學中應該注意以下幾點：

首先，對物理公式和定律的教學，教師應該從新課的教學開始，幫助學生較深刻的建立起公式或者定律所包含物理量的內在關聯。進而讓學生在遇到具體題目時，能夠較為順利地找到題目所涉及物理量的內在關系。

其次，物理公式或者定律告訴我們的就是數學的一種函數關系。因此，在上一步驟的基礎上，大膽，準確的利用函數思想，建立好類似于上題中IRAR1I×RAR1RA+R1+R+R0+r=E的原始方程式，問題就解決了大半。

第三，建立好方程后，就是對方程按照題目需要的結果進行變形整理。這就是較為純粹的數學解題能力了。

事實上，在物理實驗題中從實驗原理出發，列出相關物理量之間的關系方程，進而解決物理問題是很普遍的一種解題方法。做高考復習中的有心人，列方程解決物理問題不僅在實驗題中有應用，就在很多涉及求最值的物理計算題（也包括選擇題）中也可以有巧妙地應用。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]2014年普通高等學校招生考試新課標Ⅱ理綜試題.

[3]蔣靈.提高得分效率的教學方法[J].昆明，2015（9）.

作者簡介：

孫建龍，重慶市，重慶復旦中學。