例談“搭地鐵”式解決物理科高考“氣缸類”題型

羅雷多

【摘要】氣缸類問題是物理科高考全國卷第33題熱學題中常見的題型，一直以來深受高考命題專家們的青睞。在高三復習氣缸類問題的過程中，基礎一般的學生通常無從下手，完全找不到北。在教學實踐過程中，本人嘗試用生活中常見的“搭地鐵”作為類比，引導學生建立物理模型，發現教學效果非常好，既提高了學生的物理建模能力，也提高學生分析問題和解決問題的能力。

【關鍵詞】復習 興趣 教學效果

【中圖分類號】G633.7

【文獻標識碼】A

【文章編號】1992-7711（2020）14-169-01

氣缸類問題是物理科高考全國卷第33題熱學題中常見的題型，一直以來深受高考命題專家們的青睞。解決氣缸類問題時通常需考察氣體、氣缸或活塞等多個研究對象，涉及到熱學、力學甚至電學等物理知識，學生解題時要求具有靈活應用知識解決問題的能力。在高三復習氣缸類問題的過程中，基礎一般的學生通常無從下手，完全找不到北。在教學實踐過程中，本人嘗試用生活中常見的“搭地鐵”作為類比，引導學生建立物理模型，發現教學效果非常好，既提高了學生的物理建模能力，也提高學生分析問題和解決問題的能力。

一、“塔地鐵”式解題的創新點

通過人們熟悉的生活場景“搭地鐵”作類比，引導學生建立物理模型，學會解決物理熱學中氣缸類問題的分析方法，提高學生的建模能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。

在教學實踐過程中，本人會把“卡”與“活塞”類比，引導學生明白人站前要“刷卡”——初態要對活塞進行受力分析，出站前也要“刷卡”——末態對活塞進行受力分析，如果買一張票，就刷一張票，如果買兩張票，就刷兩張票，同樣道理，題目中只有一個活塞時，要對這一個活塞進行受力分析，如果有兩個活塞時就要對兩個活塞都要分別進行受力分析了。對于封閉氣體，把選擇哪路車與理想氣體經歷的過程，如等溫、等壓或，等容等作類比。

二、教學課例

【例】（ 2019年全國高考海南卷33題）如圖，一封閉的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，一重量不可忽略的光滑活塞將容器內的理想氣體分為A、B兩部分，A體積為VA=4.O×10_-3m₃。壓強為PA=47cmHg;B體積為Vn=6.O×10_-3m₃，壓強為PB=52cmHg。現將容器緩慢轉至水平，氣體溫度保持不變，求此時A、B兩部分氣體的體積。

帶領學生讀題，對關鍵語句進行分析，讓學生討論，并回答以下問題：

讓學生交流后，知道有兩部分封閉氣體，分析物理過程時要對兩部分氣體分別進行分析。

問題二，此題中理想氣體經歷的物理過程是怎樣的？等溫？等壓？相當于搭乘了哪一路車。

讓學生交流后，通過“氣體溫度保持不變”知道此過程對封閉氣體1和封閉氣體2都是等溫變化。

問題三.此題中活塞的初、末態的受力情況是怎樣的？相當于進站要刷卡，出站要刷卡。

讓學生交流后，知道活塞受力分析。

【解析】設容器轉至水平時，AB兩部分氣體的體積分別為V¹和V²，兩部分氣體的壓強均為P，則對氣體A：P^AV^A=PV¹;氣體B：P^BV^B=PV²;

其中V^A+ V^B=V¹+V²

聯立解得：V²=6.24×10_-3m₃，V¹=3.76×10_-3m₃

與學生一起總結熱學氣缸類問題的解題思路，這樣，通過生活中熟悉的搭地鐵事例，提高了學生主觀能動性，提高了物理建模能力。

三、結語

這節課通過人們熟悉的生活場景“搭地鐵”作類比，課堂上學生們比以往的物理課更感興趣了，能主動思考，積極地討論交流，課堂練習完成的情況也比以往有較大的進步。課后經常有后進生興奮地對我說他們再也不用擔心氣缸類問題了，感覺做這類問題像“搭地鐵”一樣容易。我很感動，同時也再次明白課前做好“醞釀”的課堂才會更有“味道”。

【參考文獻】

[1]趙雪琴新課標下高中物理習題課有效教學研究[D]華中師范大學2017年

[2]張利利.平衡與活塞[J].學周刊.2011年29期.