從考生錯解談高中物理復習的備考策略

【摘要】本文以2023年全國高考乙卷物理壓軸題為例，主要從學生的錯解入手，了解答題情況，并在此基礎上提出幾種典型的解法，希望能為學生的針對性復習和備考提供有效的參考.

【關鍵詞】高中物理；物理觀念；解題技巧

1真題再現

（2023年全國高考乙卷物理第25題）如圖1所示，一豎直固定的長直圓管內有一質量為M的靜止薄圓盤.圓盤與管的上端口距離為l，圓管長度為20l.一質量為m=13M的小球從管的上端口由靜止下落，并撞在圓盤中心.圓盤向下滑動，所受滑動摩擦力與其所受重力大小相等.小球在管內運動時與管壁不接觸，圓盤始終水平，小球與圓盤發生的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短.不計空氣阻力，重力加速度大小為g.求：

（1）第一次碰撞后瞬間小球和圓盤的速度大小；

（2）在第一次碰撞到第二次碰撞之間，小球與圓盤間的最遠距離；

（3）圓盤在管內運動過程中，小球與圓盤碰撞的次數.

2錯解展示

錯解1考生判斷小球與圓盤最遠距離失誤

絕大部分考生認為當小球上升至最高點時，此時，球與盤相距最遠，并在這一判斷基礎上計算小球的位移，然后與該時間段內的圓盤位移相加，得出結果.

錯解2在錯解1的基礎上認為圓盤做勻加速運動，球在最高點時求一個上升位移.該時間段內，計算圓盤的位移，兩者相加，得到最遠結果.

考生在分析物體的受力情況與運動之間的關系時出現判斷失誤，錯誤地認為圓盤做勻變速運動，這主要歸因于考生缺乏扎實的相互作用觀和運動觀.

錯解3多次碰撞后，速度計算困難

確定了小球與圓盤的最大間距為l，與正確答案相同，但是沒有進行詳細解釋.這給閱卷帶來了干擾.從客觀角度來看，這種解法也存在很多錯誤.單從兩個時刻來看，應明確指出，同一直線上兩個物體的追擊過程中，速度相等時相距最遠，不能簡單認為二者在整個過程中距離不會超過l.另外，很多考生放棄作答第三問，即使做答了，做對的也寥寥無幾.究其原因，時間規劃不合理，或者認為題目難度較高，直接選擇了放棄.

錯解4表示速度的字母設置隨意

對于小球和圓盤碰撞次數，學生在設定字母標識時較為隨意，這也直接導致他們依次設置速度為v1，v2，v3，v4，列方程得出解后，無法明確這些速度分別代表第幾次碰撞的結果.

錯解4直接利用“二級理論”

很多考生利用自己在日常練習答題過程中積累的公式，直接套用，缺失了重要過程.

3幾種妙解

妙解1對稱性

判斷球速與盤速相等時，二者相距最遠.根據上拋運動的對稱性得出第一次碰撞時，小球的位移為0，用時t，求解Δx1=u′1t=l.

妙解2結合圖象

判斷小球做豎直上拋運動，圓盤勻速下降.根據碰撞后的小球與圓盤的速度和受力，繪制出二者的圖象，根據圖象求得最大距離.

妙解3借助圓盤參考系

速度相等時二者相距最遠.以圓盤為參考系，球從第一次碰撞點回到第二次與圓盤碰撞之前，小球的運動情況與上次一樣.第二次碰撞后，小球的速度再增加12v1，并做豎直上拋運動，依此類推，借助圓盤參考系，可以將問題轉化為純粹的運動學問題.據此類推，圓盤共位移4次，故碰撞4次.

4備考策略

4.1形成物理觀念

根據學生對本題的答題情況，不難看出，學生對力學、物體速度、上拋運動、能量守恒等相關物理知識的學習掌握并不牢固，他們無法準確判斷物體在初始運動后的后續運動情況，這在錯解1與錯解2中學生的解答中表現得尤為明顯.學生對圓盤運動物體相距最遠條件的分析能力和判斷能力較差，這也給教師的物理教學提供了有益啟示，教師要有意識、有目的地培養學生的運動觀、相互作用觀、物質觀、能量觀等物理觀念，這對于學生今后的物理學習以及物理核心素養的形成與發展都極為關鍵.一旦學生形成了基本的物理觀念，他們對題目的分析把握能力以及挖掘題目中隱含信息的能力也會逐漸增強.

4.2培養物理思維能力

在處理復雜的物理情境時，由于其中存在的因素較多，教師在帶領學生分析題目時過于注重題目本身物理規律、物理知識或者物體復雜運動過程的拆解與分析，而忽略了培養學生物理思維能力的重要性.這進一步提醒教師，要借助多物體、多過程的物理情境這一重要載體，培養學生的物理邏輯思維能力.比如，針對物理量的字母設置，教師要盡量挖掘字母背后的物理含義及其與其他物理量之間的內在邏輯關系，這樣更有利于幫助學生理順答題思路，同時這也是學生物理思維的重要顯現.教師在日常教學或備考過程中應當有所體現.此外，本題還涉及了數形結合思想、對稱思想等.

4.3培養學生的物理學習能力

題目涉及追及與相遇問題，進而可以判斷速度相等時，二者相距最遠.但學生判斷錯誤，究其原因，還是學生的基礎知識不牢固，物理學習能力、物理建模能力等方面還存在不足.教師在日常教學或備考中，應有意識地培養學生的物理建模能力，夯實學生的物理基本功，增強其靈活應對題目的能力和信心.

4.4避免對公式的套用和濫用

在題海戰術之下，很多學生依靠大量教輔資料或練習總結答題技巧和經驗，極易被其中的“二級結論”所迷惑，出現在不明所以，不知來路的情況下盲目套用、濫用公式的情況.這就掉進了命題專家所設置的“反機械刷題”的陷阱.即便學生用對公式，但往往也會因解題過程不完整而丟失分數.

5結語

以高考物理題目為重要抓手，根據學生的作答情況，反思日常物理課堂教學中的不足，進一步為教師提供重要的教學指引.在高一、高二打基礎的重要階段，教師應立足教材，開展正常的教學活動，讓學生打好物理基礎，形成一定的物理思維、物理觀念.在高三備考階段，一方面，有針對性地提高學生的薄弱環節，查漏補缺；另一方面，也要回歸教材，強化對學生能力與素養的培育，以不變應萬變，讓學生更自信、更靈活地應對的物理題目.

參考文獻：

[1]戴偉綱.基于模型的分析與拓展提升遷移能力——以2023年湖北高考物理壓軸題為例[J].物理教師，2024，45（01）：92-94.

[2]馬明.2020—2022年高考全國各卷物理壓軸題真題解析[J].招生考試通訊（高考版），2023（02）：1-8.

[3]李貴安，楊語嫣.2023年高考全國乙卷理科綜合物理第23題評析與啟示[J].中學物理教學參考，2023（32）：46-48.