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摘 要：文章以人教版选修3系列教材为例，对课本插图的功能进行了全面总结；以近年高考题为依据，对涉及课本插图的考题进行了梳理比较；最后对基础年级如何利用插图促进教学，高三备考如何抓住课本插图这一线索搞好复习，提出了建设性意见。
关键词：课本插图的功能；考查规律；应对策略
中图分类号：G633.7 文献标识码： A 文章编号：1992-7711（2018）08-022-01
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人教社2010版普通高中课程标准实验教科书物理选修3系列的5个模块中，共有插图940余幅，这5个模块共26章，平均每章有插图约40幅。普通高中课程标准中讲到，“图片是呈现科学情景的重要形式”。图片可以使复杂抽象变得简单直观，图片比展示实物实情更快捷方便。高中物理教材中的插图有实物图、模型图、原理图、装置图等多种形式，其功能可以归纳为以下几个方面：
一、呈现物理状态和物理过程。在教学过程中，经常要展示物理状态，呈现物理过程。用图片展示状态简洁明了，用图片呈现过程形象直观。课本中“三个宇宙速度”，“等量异种电荷的电场线”，“水波的干涉”，“a粒子散射实验”等现象都是通过图片展示的。
二、表达物理原理和物理规律。教材中的原理，如物理现象的形成原理、仪器设备的工作原理以及实验原理等，一般要结合插图才能阐述清楚。物理规律的表达有多种方式，插图则是表达物理规律的重要方式之一，坐标图、结构图、示意图等都具有表达规律的功能。必修一图3.4-3表达了力的合成规律；图4.2-2反映在合力不变的条件下，加速度与质量成反比的规律；选修3-4图12.1-3详细表达了横波的传播规律。
三、插图还具有情景导入，回顾物理学史，激发物理兴趣，增加科学素养的功能。课本中伽利略、牛顿、法拉第等科学家的照片引导学生追忆经典物理学的发展过程；翻滚过山车、各种电容器、立体电影和偏振光等图片启发学生观察生活，研究规律；月面上的宇航员，航天英雄杨利伟，集成电路，电子显微镜等图片则教育孩子们热爱科学，探究未知。
正因为课本插图有这么多的功能，它自然可以成为考查学生能力的有效载体，也倍受高考命题专家的青睐。我对近几年全国或者各省的高考卷中，涉及课本插图的考题进行了梳理比较，试图把握其中的规律，并找出备考的应对策略。
特点一：在考题中突出体现插图的呈现功能和表达功能，即呈现物理现象、物理状态、物理过程，表达物理概念、物理原理、物理规律。题目首先通过图片展示一个物理情景，然后让考生再现物理现象，进一步依据相关原理、规律分析判断。为了把握以课本插图为背景命制高考题的规律，一起来看两个典型考题。
例一、（2008广东第4题，人教版选修3-1第101页图3.6-6）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是
A.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量
解析：回旋加速器的基本原理是通过磁场控制轨道，通过电场使粒子加速，这一考点在2011年高考天津卷第12题中再次出现。如图，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间加有变化电压。加速器中心处的粒子源产生带电粒子，在两盒间被加速。两个半圆盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在磁场中做匀速圆周运动。经过半周期，当它再次到达两盒间的缝隙时，控制交变电压的周期，可以使电场恰好反向，于是粒子经过狭缝时再次被加速。如此，就可以利用有限大小的电压对粒子一次次地加速，使之获得很大的速度。答案：AD
例题二、（上海高考题，人教版选修3-4第69页图13.7-6和图13.7-7）劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图a所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图b所示。干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图a装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ ）
A. 变疏 B. 变密 C. 不变 D. 消失
解析：图片展示了“气膜干涉”的情景，重点考查干涉的原理，这一考点在全国高考题中也曾经出现过。根据“任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定”，将这个厚度差设为D，设劈尖的角度为θ，相邻明纹间的距离S，则S=，去掉一张白纸，θ减小，S将变大。答案：A
特点二：在近几年的30套高考题中，涉及插图的考题有40多道，考查力、电等主干知识的约占三分之一，其余均考查选修3-3，3-4，3-5的内容。力学部分的插图较少，仅有的一些大多数都是展示物理情景，涉及到的规律、原理较少较浅显，因此命题点就少。光、热、原等非主干知识，大多原理比较复杂，又不需要定量研究，正好可以通过插图形象直观的呈现，做定性的考查。
特点三：一些有代表性，承载重要知识点的插图在多套考题中重复出现。统计2009至2013五年的高考题，出现频率最高的几个插图是：有关多用表的几幅插图，欧姆表的电路（图2.8-2），多量程多用表示意图（图2.8-5），指针式多用表面板（图2.8-6），一种多用表的表盘（图2.9-7），几幅图合起来共出现8次。
无论是基础年级的教学，还是高三备考，我们都可以把插图作为一条教学的重要线索。基础年级教学，我们要引导学生通过插图回顾物理学史，感受物理现象，理解物理规律。高三复习中，教师要结合单元内容，分析典型插图对应的考点，力图做到形象直观。在高考复习的冲刺阶段，往往会安排回归课本的环节，如果让学生在教师的指导下，梳理課本插图涉及的考点，必能为枯燥的复习平添一些情趣。
关键词：课本插图的功能；考查规律；应对策略
中图分类号：G633.7 文献标识码： A 文章编号：1992-7711（2018）08-022-01
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人教社2010版普通高中课程标准实验教科书物理选修3系列的5个模块中，共有插图940余幅，这5个模块共26章，平均每章有插图约40幅。普通高中课程标准中讲到，“图片是呈现科学情景的重要形式”。图片可以使复杂抽象变得简单直观，图片比展示实物实情更快捷方便。高中物理教材中的插图有实物图、模型图、原理图、装置图等多种形式，其功能可以归纳为以下几个方面：
一、呈现物理状态和物理过程。在教学过程中，经常要展示物理状态，呈现物理过程。用图片展示状态简洁明了，用图片呈现过程形象直观。课本中“三个宇宙速度”，“等量异种电荷的电场线”，“水波的干涉”，“a粒子散射实验”等现象都是通过图片展示的。
二、表达物理原理和物理规律。教材中的原理，如物理现象的形成原理、仪器设备的工作原理以及实验原理等，一般要结合插图才能阐述清楚。物理规律的表达有多种方式，插图则是表达物理规律的重要方式之一，坐标图、结构图、示意图等都具有表达规律的功能。必修一图3.4-3表达了力的合成规律；图4.2-2反映在合力不变的条件下，加速度与质量成反比的规律；选修3-4图12.1-3详细表达了横波的传播规律。
三、插图还具有情景导入，回顾物理学史，激发物理兴趣，增加科学素养的功能。课本中伽利略、牛顿、法拉第等科学家的照片引导学生追忆经典物理学的发展过程；翻滚过山车、各种电容器、立体电影和偏振光等图片启发学生观察生活，研究规律；月面上的宇航员，航天英雄杨利伟，集成电路，电子显微镜等图片则教育孩子们热爱科学，探究未知。
正因为课本插图有这么多的功能，它自然可以成为考查学生能力的有效载体，也倍受高考命题专家的青睐。我对近几年全国或者各省的高考卷中，涉及课本插图的考题进行了梳理比较，试图把握其中的规律，并找出备考的应对策略。
特点一：在考题中突出体现插图的呈现功能和表达功能，即呈现物理现象、物理状态、物理过程，表达物理概念、物理原理、物理规律。题目首先通过图片展示一个物理情景，然后让考生再现物理现象，进一步依据相关原理、规律分析判断。为了把握以课本插图为背景命制高考题的规律，一起来看两个典型考题。
例一、（2008广东第4题，人教版选修3-1第101页图3.6-6）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是
A.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量
解析：回旋加速器的基本原理是通过磁场控制轨道，通过电场使粒子加速，这一考点在2011年高考天津卷第12题中再次出现。如图，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间加有变化电压。加速器中心处的粒子源产生带电粒子，在两盒间被加速。两个半圆盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在磁场中做匀速圆周运动。经过半周期，当它再次到达两盒间的缝隙时，控制交变电压的周期，可以使电场恰好反向，于是粒子经过狭缝时再次被加速。如此，就可以利用有限大小的电压对粒子一次次地加速，使之获得很大的速度。答案：AD
例题二、（上海高考题，人教版选修3-4第69页图13.7-6和图13.7-7）劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图a所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图b所示。干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图a装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ ）
A. 变疏 B. 变密 C. 不变 D. 消失
解析：图片展示了“气膜干涉”的情景，重点考查干涉的原理，这一考点在全国高考题中也曾经出现过。根据“任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定”，将这个厚度差设为D，设劈尖的角度为θ，相邻明纹间的距离S，则S=，去掉一张白纸，θ减小，S将变大。答案：A
特点二：在近几年的30套高考题中，涉及插图的考题有40多道，考查力、电等主干知识的约占三分之一，其余均考查选修3-3，3-4，3-5的内容。力学部分的插图较少，仅有的一些大多数都是展示物理情景，涉及到的规律、原理较少较浅显，因此命题点就少。光、热、原等非主干知识，大多原理比较复杂，又不需要定量研究，正好可以通过插图形象直观的呈现，做定性的考查。
特点三：一些有代表性，承载重要知识点的插图在多套考题中重复出现。统计2009至2013五年的高考题，出现频率最高的几个插图是：有关多用表的几幅插图，欧姆表的电路（图2.8-2），多量程多用表示意图（图2.8-5），指针式多用表面板（图2.8-6），一种多用表的表盘（图2.9-7），几幅图合起来共出现8次。
无论是基础年级的教学，还是高三备考，我们都可以把插图作为一条教学的重要线索。基础年级教学，我们要引导学生通过插图回顾物理学史，感受物理现象，理解物理规律。高三复习中，教师要结合单元内容，分析典型插图对应的考点，力图做到形象直观。在高考复习的冲刺阶段，往往会安排回归课本的环节，如果让学生在教师的指导下，梳理課本插图涉及的考点，必能为枯燥的复习平添一些情趣。