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摘 要:物理图像是高中物理课程体系的重要组成部分,其中电磁感应的图像问题又是高考命题的热点和难点,以2020年山东高考物理试题第12题为例,利用分段函数求解了整个过程的I-t、F-t图像.并对一定物理情景下,如何把握函数与物理图像的关系及转换中注意的问题进行总结.
关键词:物理情景;函数关系;物理图像
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1008-4134(2021)07-0064-02
作者简介:隆质斌(1984-),男,山东滨州人,本科,中学一级教师,研究方向:中学物理教学;
赵燕燕(1984-),女,山东泰安人,本科,中学一级教师,研究方向:中学物理教学.
原题的答案解析过程是利用了特殊位置感应电流(或安培力)的关系,通过排除法得到答案的.那么如何准确得到此过程中的I-t、F-t图像?
2 通过定量计算寻找图像
(1)情景简化处理:第一、二象限中存在大小相等、方向相反的磁场.线框从开始切割第二象限中的磁感线到第一、二象限中的磁感线,线框在磁场中的有效长度也在变化,情景比较复杂.此处首先可以巧妙地转化:找到c点关于y轴的对称点c′(如图2),线框abc′de和线框abcde的有效长度一样,这样线框就始终只在第二象限中切割磁感线,从而降低了思考难度.
4 试题评价
这道图像问题以电磁学中常见的感应电流的产生过程为情境,体现了对“获取和处理信息、基于证据得出结论、探究运动状态变化与相互作用关系”等素养的要求.考查了演绎推理、抽象思维等关键能力.该题可以有效引导中学物理教学,加强对考生核心素养和综合能力的培养,彰显了试题素养导向的理念[1].
5 教学启示
近几年高考中主要涉及的函数图像有运动学中的x-t、v-t;波动图像y-x,振动图像x-t;测电源电动势和内阻U-I;单摆测重力加速度T2-L;电磁感应中的i-t、U-t;理想气体的V-p、T-p、p-V图像等.这部分是和数学思想紧密联系的,尽管高中生对这部分的数学知识比较熟悉,但是转换成物理情景下的物理语言还是比较困难的.转换中首先要明确坐标轴的物理意义,也就是解决了“是什么”的问题.知道了“是什么”这个本质问题才能有后续的参量过程描述[2].具体包括:点(起点,终点,交点,拐点等);线(线的走向,是否弯曲,某些特殊点的切线、割线等);斜率(物理量A对B的变化率,主要针对比值定义法的一些物理量);面积(可以省去很多运算过程, 直接求出物理量,可以针对乘积类的公式,如位移x、功W、冲量I等).
参考文献:
[1]劉灵聪.2020年全国新课标一卷山东(物理试卷)评析[N].齐鲁财经网,2020-07-13.
[2]张雪清.高考物理图像类试题的分析研究——以2013-2017理综全国Ⅰ卷为例[D].武汉:华中师范大学,2018.
(收稿日期:2021-02-08)
关键词:物理情景;函数关系;物理图像
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1008-4134(2021)07-0064-02
作者简介:隆质斌(1984-),男,山东滨州人,本科,中学一级教师,研究方向:中学物理教学;
赵燕燕(1984-),女,山东泰安人,本科,中学一级教师,研究方向:中学物理教学.
原题的答案解析过程是利用了特殊位置感应电流(或安培力)的关系,通过排除法得到答案的.那么如何准确得到此过程中的I-t、F-t图像?
2 通过定量计算寻找图像
(1)情景简化处理:第一、二象限中存在大小相等、方向相反的磁场.线框从开始切割第二象限中的磁感线到第一、二象限中的磁感线,线框在磁场中的有效长度也在变化,情景比较复杂.此处首先可以巧妙地转化:找到c点关于y轴的对称点c′(如图2),线框abc′de和线框abcde的有效长度一样,这样线框就始终只在第二象限中切割磁感线,从而降低了思考难度.
4 试题评价
这道图像问题以电磁学中常见的感应电流的产生过程为情境,体现了对“获取和处理信息、基于证据得出结论、探究运动状态变化与相互作用关系”等素养的要求.考查了演绎推理、抽象思维等关键能力.该题可以有效引导中学物理教学,加强对考生核心素养和综合能力的培养,彰显了试题素养导向的理念[1].
5 教学启示
近几年高考中主要涉及的函数图像有运动学中的x-t、v-t;波动图像y-x,振动图像x-t;测电源电动势和内阻U-I;单摆测重力加速度T2-L;电磁感应中的i-t、U-t;理想气体的V-p、T-p、p-V图像等.这部分是和数学思想紧密联系的,尽管高中生对这部分的数学知识比较熟悉,但是转换成物理情景下的物理语言还是比较困难的.转换中首先要明确坐标轴的物理意义,也就是解决了“是什么”的问题.知道了“是什么”这个本质问题才能有后续的参量过程描述[2].具体包括:点(起点,终点,交点,拐点等);线(线的走向,是否弯曲,某些特殊点的切线、割线等);斜率(物理量A对B的变化率,主要针对比值定义法的一些物理量);面积(可以省去很多运算过程, 直接求出物理量,可以针对乘积类的公式,如位移x、功W、冲量I等).
参考文献:
[1]劉灵聪.2020年全国新课标一卷山东(物理试卷)评析[N].齐鲁财经网,2020-07-13.
[2]张雪清.高考物理图像类试题的分析研究——以2013-2017理综全国Ⅰ卷为例[D].武汉:华中师范大学,2018.
(收稿日期:2021-02-08)