新课标背景下的高考物理命题展望.docx
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新课标背景下的高考物理命题展望
命题稳中求变突出素质考查
——新课标背景下的高考物理命题展望
江苏姜启时
今年新课标《考试大纲》已正式出台，最近教育部考试中心相关负责人指出：
多样化、选择性和探究性，让学生全面而有个性的发展是新课程改革的亮点，新大纲在维护统一考试的前提下，尽可能反映新课标中倡导的这种多样性和选择性，体现学生的个性化发展.参加新课程改革的考生将于今年参加全国统一高考，作为传统教学与新课程改革衔接的关键一年，今年高考有着承前启后的重要作用.2006年高考物理试题，各地试题注重基础知识，注重能力考查,渗透了新课标的理念，同前几年相比,凸显“稳中求变、考查素质”的特点.新出台的《考试大纲》注重了新课标理念，注重对学生综合素质和创新能力的考查,回顾2006年高考,对照新的《考试大纲》,今年高考命题必将体现如下特点：
一、命题注重对物理学主干知识的考查
2006年高考理综试卷及物理单独命题试卷,试题都注意突出考查了主干知识，包括匀变速运动规律、牛顿定律、机械能守恒、动量守恒、机械波、带电粒子在电场中的加速与偏转、带电粒子在磁场中的运动、电磁感应等，从而使得测试结果能客观反映考生对基本概念、规律的理解和掌握程度,命题兼顾对非重点知识（热、光、原）的考查，在试卷中这三部分均有相应的试题，所占分值约20%左右,这些非重点知识的考查多以选择题出现，侧重于对知识的理解，也体现出了一定的综合度.
例1（2006年广东卷题17）宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用.已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：
一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行.设每个星体的质量均为m,万有引力恒量为G.
（1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期.
（2）假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？
答案
（1）
；
；
（2）
本题以宇宙中的三星系统为背景命题,考查了匀速圆周运动、力的合成与分解、万有引力定律和向心力公式等主干知识.2006年各省市高考试卷都突出重点内容，注重对主干知识的考查,表现出《考试大纲》对高考的指导作用.试题内容覆盖面较广，力学、热学、电学、光学、原子物理各部分的比例合理．命题突出物理学科内的综合，综合题出现频率较高的综合点主要在以下几个方面：
牛顿定律与圆周运动和万有引力定律相综合解决天体运动问题;物体间相互作用过程中的动量守恒和能量转化；从运动和力的角度及能量观点分析带电粒子在电场中的加速与偏转;利用牛顿定律、圆周运动、洛仑兹力等知识解决带电粒子在匀强磁场中的运动问题;从运动、力、能量的角度并与电路计算相综合分析电磁感应过程，等等,可以预计,2007年试题也必然会注重主干知识的综合考查.近几年高考改革体现了素质教育的方向，许多试题在课本中都能找到原型，后一段复习中,教师要引导学生回归课本，依托课本,疏理知识，将已学过的基础知识，结合《考试大纲》进行系统整理,加强主干知识的梳理和整合，弄清主干知识之间的内在联系，达到“牵一点、起一线、连一片、构一体”的目的，提高知识的综合运用能力．
高考注重对主干知识的考查,今年高考命题必然沿袭这一特点,复习中应注意主干知识的归纳整理，以各部分重点内容为核心，将知识条理化、系统化，形成知识网络.值得一提的是,在复习的最后阶段,应杜绝再做难题,对以前做错的题目进行一次清理,剔除难题、偏题,对于考查主干知识的基础题和中档题,以往做错的必须反思,分析失误的原因,并寻找同类型题目进行巩固训练,以提高自己的分析能力和综合能力.
二、注重以理解能力为主导的能力测试题
高考物理《考试大纲》指导思想要求：
“以能力测试为主导，考查考生对基础知识、基本技能的掌握程度和运用所学知识分析、解决问题的能力”．2006年高考中，以考查理解能力为主导的命题思想都得到了充分的体现，今年的高考命题，这一理念必将进一步体现.
例2（2006年天津卷题25）神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律,天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX—3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响,A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示.由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T,引力常量为G.
（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m'的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m'（用m1、m2表示）.
（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；
（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞.若可见星A的速率v＝2.7
105m/s，运行周期T=4.7
104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗?
（G＝6.67
10-11N·m2／kg2，ms＝2.0
1030kg）
答案：
（1）
；
（2）
；（3）暗星B有可能是黑洞.
本题考查了考生的理解能力、综合分析能力、运用数学方法处理物理问题的能力.2006年高考物理考查重点是对基本概念、基本规律的理解，在此基础上,进一步考查运用物理基础知识进行判断和推理的能力．今年《考试大纲》中的能力考查要求与2006年相对照,“五大能力”要求未变,“五大能力”可归纳为理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力.复习中,教师必须严格要求学生牢固掌握基础知识、基本技能，透彻理解概念和规律，学生的理解能力才能得到提高.必须清楚,理解能力是基础，只有理解能力提高了，其他能力才能得到发展.《考试大纲》要求考生：
“能够根据已知的知识和所给的物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确结论或作出正确判断”.高考物理综合题在逻辑推理能力和运用数学方法能力的要求都很高,必须在的理解的基础上,才能进一步利用假设推理法化解障碍,突破难度较大的综合题,应注意掌握物理假设的特点,熟悉物理假设、逻辑推理的方法．
三、关注同科学技术和社会经济发展相关的命题
《考试大纲》指导思想要求：
“重视对考生科学素养的考查，要关注科学技术和社会经济的发展，以利于激发学生的兴趣，形成科学的价值观和实事求是的科学态度”．《物理课程标准》在前言部分讲到：
“高中物理课程应体现物理学自身及其与文化、经济和社会互动发展的时代性要求，肩负起提高学生科学素养、促进学生全面发展的重任．”从这些情况,我们可以看到《考试大纲》与新课程标准做到了完美结合．
2006年高考中同科学技术和社会经济发展相关的试题频频出现,这些试题通过文字叙述或利用图表、图象和图示提供信息，向考生提供较新的概念和相关公式，考生解题过程就是获取信息、分析信息的过程.新信息题往往与高新科技综合，有些知识是完全陌生的，但解决问题的方法仍是中学常见的基本方法.
例3（2006北京卷题24）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用，图1是在平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成,如图2所示，通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m，工作时，在通道内沿z轴正方向加B=8.0T的匀强磁场；沿x轴负方向加上匀强电场，使两极板间的电压U=99.6V；海水沿y轴方向流过通道,已知海水的电阻率ρ=0.20Ω·m.
（1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；
（2）船以
=5.0m/s的速度匀速前进。
以船为参照物，海水以5.0m/s的速率涌入进水口，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水的速率增加到
=8.0m/s,求此时金属板间的感应电动势U感.
（3）船行驶时，通道中海水两侧的电压按U'=U-U感计算，海水受到电磁力的80%可以转换为船的动力,当船以vs=5.0m/s的速度匀速前进时，求海水推力的功率.
答案
（1）797N；方向沿y轴正方向；
（2）9.6V；（3）2880W
本题以高新科技——磁流体推进器为背景命题,涉及安培力、左手定则、欧姆定律、电阻定律、功率计算等知识点.2006年高考命题关注高新科技,注重理论联系实际能力的考查,考查考生灵活运用所学知识去分析和解决实际问题的能力,同时也考查考生能否通过阅读和理解试题所给出的物理情境，从中获取有用的信息，并将所获得的知识与所学知识结合起来，建立物理模型，寻找各物理量的联系，最终解决问题.在后一段复习中,教师要多关注时事热点和科技新成果的报道，如：
我国“环流器2号”氢核聚变、“嫦娥”登月计划、青藏铁路、高温超导、纳米科技、伊朗核问题、近年诺贝尔奖等，并与课本主干内容进行横向联系拟题，让学生进行相关试题的训练，学会如何筛选有用信息，将新信息与题目所求未知量挂起钩来，培养运用新信息解题的能力.
四、关注对自主学习和创新能力考查的命题
《物理课程新标准》在课程性质中指出：
“高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能，增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情”．2006年高考中出现了许多对自主学习和创新能力考查的新情景试题，这类习题考查考生快速接受和应用新知识的自主学习能力，此类题型的特点是介绍的新知识是在过去没有学习过，有时其介绍部分相当复杂，而解题关键是准确地提取有效信息，然后用已学过的知识加上新的信息来解决问题．
例4（2006年北京理综卷题17）某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10s内上下振动了6次.鸟飞走后，他把50g的砝码挂在P处，发现树枝在10s内上下振动了12次;将50g的砝码换成500g砝码后，他发现树枝在15s内上下振动了6次.你估计鸟的质量最接近（）A.50gB.200gC.500gD.550g
解析本题可用弹簧振子的周期公式
求解，但是现有教材中没有给出此公式,因此本题似乎超纲.新课改注重探究性学习,本题可用比例法进行探究.m1=50g的砝码挂P处，振动周期
s,m2=500g的砝码挂在P处，振动周期
s,得
对以上观察的数据进行探究,在忽略观察和记录的误差的情况下,有
即
设鸟的质量为m0,其振动周期
s,因此
得m1=4m2=200g.答案：
B.
本题是一条考查自主学习和创新能力的新情景试题，新课程标准要求学生体验科学探究过程，掌握逻辑推理和论证方法,这一理念在2006年高考试题中已经得到了体现,可以预计,这一理念在今年高考命题中会进一步落实,试题将结合生活、生产、科学研究的实际,配合图象、图线等，提供一定的新情景，由考生进行类比、推理和判断，考查考生推理和论证的能力.在复习中,教师要设计一定数量的探究性试题,在问题设计上留给考生发挥个性的广泛空间，考生需要进行发散思维，从多角度分析，全方位联想，注意物理知识的综合应用，注意物理规律的正确迁移，才能得出结果.
五、关注考查实验探究和实验设计能力
新课程标准要求学生体验科学探究过程，了解科学研究方法,掌握实验探究能力,这一理念在2006年高考试题中已经得到了体现,可以预计在今年的高考命题中，这一理念会得到进一步的落实．
例5（2006年江苏卷题13）现要按图①所示的电路测量一节旧干电池的电动势（约1.5V）和内阻（20
）,可供选择的器材如下：
电流表A1、A2（量程0～500
内阻约为500
）,滑动变阻器R（阻值0～500
额定电流1.0A）,定值电阻R1（阻值约为100
）,电阻箱R2、、R3（阻值0～999.9
）,开关、导线若示.由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此先将电流表改装（扩大量程），然后再按图①电路进行测量．
（1）测量电流表A2的内阻.
按图②电路测量A2的内阻，以下给出了实验中必要的操作.
A.断开S1
B.闭合S1、S2
C.按图②连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左端，R2调至最大
D.调节R2,使A1的示数为I1，记录R2的值
E.断开S2，闭合S3
F.调节滑动变阻器R，使A1、A2的指针偏转适中，记录A1的示数I1
按合理顺序排列实验步骤（填序号）：
_________________.
（2）将电流表A2（较小量程）改装成电流表A（较大量程）.
如果
（1）测出A2的内阻为468
现用R2将A2改装成量程为20mA的电流表A,应把R2调为_______
;与A2并联，改装后电流表A的内阻RA为_______
.
（3）利用电流表A、电阻箱R3测电池的电动势和内阻.
用电流表A、电阻箱R3及开关S按图①所示电路测电池的电动势和内阻．实验时,改变R3的值，记录下电流表A的示数I，得到若干组R3、I的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电池电动势E和内阻r.
a.请写出与你所作线性图象对应的函数关系式___________________.
b.请在右图坐标中作出定性图象（要求标明两个坐标轴所代表的物理量,用符号表示）.
c.图中______________表示E.图中______________表示r.
答案：
（1）CBFEDA
（2）12;11.7
（3）方法一：
a.
b.如下图1所示，c.直线的钭率;纵轴截距的绝对值.
方法二：
a.
b.如下图2所示，c.直线钭率的倒数;纵轴截距除以钭率.
本题要求考生掌握科学探究过程和科学研究方法,考查考生的实验探究能力.本题笫
（1）问测量电流表A2的内阻,可将平时物理实验中学到的“替代法”迁移过来.第（3）问利用图象求电池的电动势和内阻,可将验证牛顿第二定律实验中的
图象的处理方法迁移过来,将公式
变换成
作出
图象,该图象是一条直线,斜率等于
纵轴截距等于
进而求出电池电动势E和内阻r（如答案中的方法二）.迁移能力在各种能力之中是最重要、最基本的一种能力，在复习实验时,教师要注意将学生实验中的验证性实验、测量性实验改编为探究性试题,或者从国内、外刊物上引入一定的探究性试题,或者将奥赛、大学普通物理学上的实验降低难度进行改编,让考生在训练中理解科学探究过程,掌握科学研究方法,并能够将探究方法进行迁移,以提高考生的实验探究能力.
随着新课改的推进,高考正向能力型、探究性的方向拓展,近年高考实验题已从考课本实验向设计性实验方面进行转移，但实验的原理、方法仍是课本实验中所学过的，关键是将课本实验的原理、方法转变为自己的设计能力.实验设计的原则是科学、可行、精确和简便,考生应深刻理解大纲中基本实验用到的实验方法，（如：
控制变量法、累积法、电学实验方法中的伏安法、替代法和半偏法,数据处理用的差值法、平均值法、图象法等）,并能将这些方法灵活迁移到新的实验中去解决问题.
在实验设计中，为了提高实验的精度,减小实验误差,控制实验条件至关重要.实验条件的控制涉及许多方面,如：
实验原理、器材选择、基本仪器的使用、电路的连接、数据的采集与处理、图像的绘制、电路故障的判断及误差产生的估计等.随着新课改的深入,设计性实验题必将继续成为高考的热点,在复习过程中,教师应有意识地让学生在实验中发现问题、进行探究.学生每完成一次实验，让他们弄清该实验的设计原理和设计方案,完成该实验还有哪些新方案，该实验还有哪些其它用途等等，以此来提高学生的创新设计能力.
（5500字,若字数嫌多,可删除部分试题）
电话:
6
E:
邮址:
226111江苏海门市天补中学姜启时
探究类实验试题剖析
江苏姜启时
探究类实验试题在近年高考试卷中频频出现,这类试题注重考查考生的科学探究能力,注重考查实验知识的形成过程,随着新课改的推进,高考正向能力型、开放型、研究性的方向拓展,在高考复习过程中我们必须关注这类实验试题．本文通过对下列两类探究实验题的剖析,以期对考生有所启发．
一、新情景探究类实验
例l物体绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索：
先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组ω和n如下表所示：
角速度ω／rad·s-1
0.5
1
2
3
4
转动圈数n
5.0
20
80
180
320
转动动能Ek/J
已测得砂轮转轴的直径为lcm，转轴间的摩擦力为
N．
1.计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填人上表中．
2.由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为___________.
3.若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad／s，则它转过45圈时的角速度为_____rad／s．
解析1.已知直径d=10-2m,摩擦力f=
N,据动能定理,砂轮的转动动能Ek=fs=f·n
d=0.1n,将n的数值代入,算出不同角速度ω对应的转动动能Ek,在表上从左向右依次填0.5、2、8、18、32.
2.利用对应的数据可以看出Ek与ω不是正比例关系,由于物体平动动能Ek与速度v的平方成正比,受此启发,试用Ek=kω2探究,得k=2,故砂轮转动动能Ek与角速度的关系式为Ek=2ω2.探究Ek与ω的关系也可用图象法处理,如分别作出Ek-ω图象、Ek–ω2图象,进而找出转动动能Ek与角速度ω的关系式.
3.据动能定理
得出砂轮转过45圈时的角速度为
rad／s
方法技巧高中物理中没有介绍转动动能的表达式,本题以探究“转动动能与角速度的关系”命题,是一条新情景探究类实验试题,考查考生的科学探究能力和迁移能力.科学探究的要素有：
提出问题、猜想和假设、制定计划和设计实验、收集数据、评估、交流、合作，这类题目主要考查学生在探究过程中对几个要素的运用能力.在进行常规实验复习时,应注重思维训练，特别是迁移思维的训练，迁移思维是指在不同背景、不同侧面下思考和寻找答案的思维形式，其基本特征是创新．实验复习时多进行“一题多问”、“一题多思”，这是训练迁移思维的好办法．
二、开放性探究类实验
例2给你一节电池、一只电键、若干导线，还需要哪些仪器、器材就可以测量电池的电动势和内阻了?
请设计具体的测量方法.
解析测电池的电动势和内阻，要用到闭合电路欧姆定律E=U+Ir,要得到E与r的值，就要设法（直接或间接）测出至少两组U与I值，根据所给仪器、器材的不同，具体的测量方法会有所区别：
思路1若还有电流表、电压表、滑动变阻器各一个，测量电路如图1所示，通过移动滑动变阻器可获得两组U与I的值．
思路2若还有电流表一只，电阻箱一个（或两只阻值已知的定值电阻）．测量电路如图2所示，同样可行。
思路3若还有电压表一只，电阻箱一只（或两只阻值已知的定值电阻）．测量电路如图3所示，同样也可行。
思路4若电池的内阻较小不易测量，可在电池外串一阻值已知的定阻充当电源内阻如图4所示；若电压表量程过小，还可通过电表的改装扩大量程来测量，如图5所示．
思维拓展本题是一道开放性探究类实验，设计方法和数据处理方法都是在学习过程中学到的，通过分析与思考，能从同一条件出发，进行多角度、全方位的联想判断，运用多种途径来解决问题．探究性实验课题往往需要经过设计方案、进行实验、处理数据、得出结论、评价结论等环节，试题针对这些具体环节进行考查，从而检测考生的实验设计能力、处理数据的能力、知识的迁移能力及科学素养．开放性探究类实验凸现开放的特点，而且根据所测的物理量处理实验数据也是开放的,可以运用图象法，也可以运用计算法．
探究型试题是一类适应新课程理念的题型，它着重考查学生的迁移分析的能力和应用知识的能力．在探究过程中，为了寻求问题的解答，我们必须深入细致的分析、思考和对比，把握命题意图，在已有知识和经验的基础上进行信息处理，从不同角度、不同侧面思考和寻找答案，从而提炼出结论.值得一提的是,平时学习、实验过程中必须注重知识积累，培养发散思维和迁移分析的能力.
同步训练
学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木板（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图所示．让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示．
甲同学猜想：
复摆的周期应该与板的质量有关．
乙同学猜想：
复摆的摆长应该是悬点到重心距离的L／2．
丙同学猜想：
复摆的摆长应该大于L／2．理由是：
若OC段看成细线，线栓在C处，C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L／2．
为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索:
（1）把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好：
测量其摆动周期，发现两个木板摆动与单个木板摆动的周期相同，重做多次都有这样的特点．则证明了甲同学的猜想是_______的.（选填“正确”或“错误”）．
（2）用To表示把板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值，用T表示板长为L复摆周期的实际测量值．计算与测量的数据如下表：
板长L／cm
25
50
80
100
120
150
周期计算值T0／s
0.70
1.00
1.27
1.41
1.55
1.73
周期测量值T／s
0.81
1.16
1.47
1.64
1.80
2.01
由上表可知，复摆的等效摆长______L/2（选填“大于”、“小于”或“等于”）.
（3）为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标如下图,在坐标纸上作出T–T0图象，并根据图象中反映出的规律求出
=__________.（结果保留三位有效数字，其中L等是板长为L时的等效摆长，
）.
答案:
（1）错误
（2）大于（3）图线为直线,图略.1.14—1.17
E:
电话:
6（小灵通）
四.设计综合性复习专题,训练学生举一反三、触类旁通
近几年高考试卷中，许多试题都是由经典习题通过变换情境、改变条件、转换角度等方式变形而来，掌握了习题变形的思路和方法，可以使解题少走弯路，跳出题海。
动量定理是高中物理中的一条重要规律，也是高考考查的重点，其表达式为I=△p，这里的I是物体所受外力的总冲量，△p是物体动量的增量，即物体末状态与初状态的动量之差。
本文以《动量定理》一节的课本例题〔人教版高中物理（必修加选修）笫二
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