高中物理新教材的練習(xí)題設(shè)計(jì)(黃恕伯)

黃恕伯2019.11.28高中物理新教材練習(xí)題的設(shè)計(jì)1.“習(xí)題”跟“試題”的功能不同(1)試題（高考、中考題）的功能●甄別（招生選拔）●引導(dǎo)（指導(dǎo)教學(xué)）(2)習(xí)題的功能●建構(gòu)（建立概念規(guī)律，構(gòu)筑知識(shí)構(gòu)架）●培養(yǎng)（培育各種能力、養(yǎng)成良好態(tài)度）一、高中物理新教材中練習(xí)題的編寫(xiě)思路2.“習(xí)題”跟“試題”編寫(xiě)思路的區(qū)別區(qū)別點(diǎn)試題習(xí)題總思路考你“會(huì)不會(huì)”？怎樣“讓你會(huì)”！設(shè)問(wèn)相互割裂地問(wèn)讓你不會(huì)做相互關(guān)聯(lián)

地問(wèn)讓你學(xué)會(huì)做綜合性重視知識(shí)的覆蓋爭(zhēng)取考查更多知識(shí)點(diǎn)突出個(gè)別知識(shí)和素養(yǎng)防止干擾核心主題過(guò)程和結(jié)果選擇題只重結(jié)果通過(guò)結(jié)果判斷素養(yǎng)重視經(jīng)歷解答過(guò)程素養(yǎng)在過(guò)程中提升一、高中物理新教材中練習(xí)題的編寫(xiě)思路3.習(xí)題的編寫(xiě)要領(lǐng)一、高中物理新教材中練習(xí)題的編寫(xiě)思路(3)綜合：節(jié)后題不進(jìn)行知識(shí)綜合，章后題一般不跨章綜合。(2)素養(yǎng)：把核心素養(yǎng)可紙筆測(cè)驗(yàn)評(píng)價(jià)的部分，細(xì)化為具體的“解題素養(yǎng)”，布局在相關(guān)習(xí)題中；但習(xí)題的總體編排不局限于僅提升紙筆測(cè)驗(yàn)?zāi)芰Α?4)難度：分為三個(gè)層次：節(jié)后題、章后A組題、章后B組題。章后B組題盡量以《課程標(biāo)準(zhǔn)》的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平4要求。但節(jié)后題、章后A組題的難度不一刀切，也有意安排少量有思考性的問(wèn)題，供不同層次的學(xué)習(xí)活動(dòng)有進(jìn)一步思考。(1)知識(shí)：節(jié)后題根據(jù)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)布局，確保知識(shí)點(diǎn)不遺漏。3.習(xí)題的編寫(xiě)要領(lǐng)一、高中物理新教材中練習(xí)題的編寫(xiě)思路(5)份量：為適應(yīng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于學(xué)業(yè)水平考試（合格考和等級(jí)考）的要求，新教材的習(xí)題份量比現(xiàn)行教材增加了很多。但為了讓學(xué)生養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣，在確保知識(shí)和素養(yǎng)在有良好覆蓋的情況下，對(duì)練習(xí)題總量做了合理控制，使學(xué)生有一定的時(shí)間仔細(xì)審題和深入分析，為此，教材對(duì)練習(xí)題進(jìn)行了嚴(yán)格的篩選，杜絕簡(jiǎn)單重復(fù)的機(jī)械訓(xùn)練題。(6)題型：題型是指答題行為，不同能力種類(lèi)對(duì)應(yīng)著不同學(xué)習(xí)行為。新教材的題型設(shè)計(jì)注重培養(yǎng)全面的能力：有計(jì)算、有說(shuō)理，有作圖，有設(shè)計(jì)，學(xué)生在表達(dá)解題過(guò)程中提升自己的能力。新教材杜絕了選擇題，選擇題是很好的考試題類(lèi)型，但把它作為練習(xí)題，助長(zhǎng)了師生“重結(jié)果、輕過(guò)程”價(jià)值取向和思維習(xí)慣。3.習(xí)題的編寫(xiě)要領(lǐng)一、高中物理新教材中練習(xí)題的編寫(xiě)思路(7)編排：①同一“節(jié)后題”和“章后題”，按知識(shí)內(nèi)容的邏輯編排，幫助構(gòu)建合理知識(shí)結(jié)構(gòu)；②不同章節(jié)，重視素養(yǎng)水平的循序漸進(jìn)，促進(jìn)能力發(fā)展的合理進(jìn)階。③同一知識(shí)內(nèi)容，通過(guò)前后呼應(yīng)、螺旋上升、深度伏筆，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的拓展。(8)和高考題的關(guān)系：高考題和練習(xí)題和功能不同，原則上不把高考題放進(jìn)教材作為練習(xí)題。滿足以下條件的高考題，可以通過(guò)改編，變?yōu)榫毩?xí)題：①題目所涉及知識(shí)內(nèi)容比較單一，與教科書(shū)相關(guān)內(nèi)容很貼切；②試題的解答難度，跟練習(xí)題的階段性目標(biāo)相吻合；③試題體現(xiàn)的核心素養(yǎng)正是練習(xí)題需要布局的內(nèi)容；④試題解答方式有利于促進(jìn)教學(xué)，屬于選擇題的試題應(yīng)擇其有效選項(xiàng)把它改為簡(jiǎn)答題或計(jì)算題。二、基于提升素養(yǎng)的高中物理練習(xí)題舉例1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)2.引導(dǎo)知識(shí)與實(shí)踐關(guān)聯(lián)，以物理視角剖析實(shí)際問(wèn)題3.認(rèn)識(shí)物理模型特點(diǎn)，會(huì)把現(xiàn)實(shí)原型轉(zhuǎn)換為理想模型4.經(jīng)歷多種思維形式的科學(xué)推理過(guò)程5.用證據(jù)表達(dá)觀點(diǎn)和證明物理結(jié)論6.敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，樂(lè)于發(fā)明7.提出問(wèn)題，作出猜想，檢驗(yàn)猜想8.合理設(shè)計(jì)研究方案9.用恰當(dāng)形式對(duì)事實(shí)進(jìn)行解釋10.正確認(rèn)識(shí)物理學(xué)，增強(qiáng)掌握科學(xué)知識(shí)的責(zé)任感

內(nèi)容提要（按核心素養(yǎng)排列）必修第10章第一節(jié)“電勢(shì)能和電勢(shì)”：1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)3.回答下列題目后小結(jié)：如何根據(jù)試探電荷的電勢(shì)能來(lái)判斷電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低？(1)q在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)的大，A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？(2)－q在C點(diǎn)的電勢(shì)能比在D點(diǎn)的大，C、D兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？(3)q在E點(diǎn)的電勢(shì)能為負(fù)值，－q在F點(diǎn)的電勢(shì)能是負(fù)值，E、F兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？4.根據(jù)下圖解答以下題目，然后進(jìn)行小結(jié)：如何根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線來(lái)判斷兩點(diǎn)電勢(shì)的高低？(1)M、N是勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，哪點(diǎn)電勢(shì)高？(2)M、P是勻強(qiáng)電場(chǎng)中不在同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，AB是過(guò)M點(diǎn)與電場(chǎng)線垂直的直線，則M、P兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？MNEPAB例①對(duì)小范圍內(nèi)的問(wèn)題情境進(jìn)行概括和小結(jié)，形成局部的知識(shí)架構(gòu)。必修第6章A組題1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)例②對(duì)跨章節(jié)的知識(shí)內(nèi)容，按照一定的邏輯進(jìn)行分類(lèi)，在大范圍內(nèi)搭建物理知識(shí)的框架，為形成物理觀念打下基礎(chǔ)。1.請(qǐng)根據(jù)加速度的特點(diǎn)，對(duì)以下七種運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分類(lèi)，并畫(huà)出分類(lèi)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)圖：勻速直線運(yùn)動(dòng)；勻變速直線運(yùn)動(dòng)；自由落體運(yùn)動(dòng)；拋體運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)；勻速圓周運(yùn)動(dòng)；變速圓周運(yùn)動(dòng)。必修第11章第四節(jié)“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”構(gòu)建知識(shí)：分壓電路1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)例③A分壓電路在教材中有廣泛應(yīng)用，教材限于篇幅未能介紹，通過(guò)練習(xí)題，讓學(xué)生自主建構(gòu)關(guān)于分壓電路的知識(shí)。選擇性必修第1章A組題1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)例③B不在同一直線上的動(dòng)量定理問(wèn)題，對(duì)學(xué)生正確理解動(dòng)量定理公式具有重要意義。教材限于篇幅未能介紹，通過(guò)以下練習(xí)題，讓學(xué)生完善關(guān)于動(dòng)量定理公式矢量性的知識(shí)建構(gòu)。4.質(zhì)量為0.5kg的金屬小球，以6m/s的速度水平拋出，拋出后經(jīng)過(guò)0.8s落地，g

取10m/s2

。(1)小球拋出時(shí)和剛落地時(shí)，動(dòng)量的大小、方向如何？

(2)小球從拋出到落地的動(dòng)量變化量的大小和方向如何？

(3)小球在空中運(yùn)動(dòng)的0.8s內(nèi)所受重力的沖量的大小和方向如何？(4)說(shuō)出你解答上述問(wèn)題后的認(rèn)識(shí)。必修第2章第三節(jié)“勻變速運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系”1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)4.滑躍式起飛是一種航母艦載機(jī)的起飛方式。飛機(jī)跑道的前一部分是水平的，跑道尾段略微向上翹起。飛機(jī)在尾段翹起跑道上的運(yùn)動(dòng)雖然會(huì)使加速度略有減小，但能使飛機(jī)具有斜向上的速度，有利于飛機(jī)的起飛。假設(shè)某飛機(jī)滑躍式起飛過(guò)程是兩段連續(xù)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，前一段的加速度為7.8m/s2

，位移為180m，后一段的加速度為5.2m/s2，路程為15m，求飛機(jī)離艦時(shí)的速度有多大？“加速度減小速度增大”的運(yùn)動(dòng)模型是學(xué)生難懂的知識(shí)。以下練習(xí)題不僅開(kāi)闊了學(xué)生的科技視野，同時(shí)為建構(gòu)該運(yùn)動(dòng)模型做了具體解讀。例③C必修第5章第二節(jié)“運(yùn)動(dòng)的合成和分解”1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)為構(gòu)建平拋運(yùn)動(dòng)的有關(guān)知識(shí)，在“運(yùn)動(dòng)的合成和分解”練習(xí)題中，提前設(shè)計(jì)了平面坐標(biāo)系勻速運(yùn)動(dòng)與勻加速運(yùn)動(dòng)合成的練習(xí)題，為學(xué)習(xí)平拋運(yùn)動(dòng)伏筆。4.在課本圖5.2-1實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)從t＝0開(kāi)始，紅蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm，與此同時(shí)，玻璃管向右沿水平方向勻加速平移，每1s內(nèi)的位移依次是4cm、12cm、20cm、28cm。在右圖坐標(biāo)系中，y表示蠟塊在豎直方向的位移，x表示水平位移，t＝0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出t等于1s、2s、3s、4s時(shí)蠟塊的位置，并用平滑曲線描繪蠟塊的軌跡。例④A1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)把費(fèi)懂的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理，提前在“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”練習(xí)題中進(jìn)行布局，用剛學(xué)的物理規(guī)律進(jìn)行分析，為構(gòu)建光電效應(yīng)知識(shí)進(jìn)行深度伏筆。必修第10章第五節(jié)“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”2.某種金屬板M受到紫外線照射時(shí)會(huì)不停地發(fā)射電子，射出的電子速度大小和方向并不相同。在M旁放置一個(gè)金屬網(wǎng)N。如果用導(dǎo)線將M、N連起來(lái)，從M射出的電子落到N上便會(huì)沿導(dǎo)線返回M，從而形成電流?，F(xiàn)在不把M、N直接相連，而按右圖那樣在M、N之間加電壓U，發(fā)現(xiàn)當(dāng)U＞12.5V時(shí)電流表中就沒(méi)有電流。問(wèn)：被這束紫外線照射出的電子，最大速度是多少？例④B必修第10章第四節(jié)“電容器的電容”1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)例⑤A新授課的節(jié)后練習(xí)題，重視知識(shí)的有序建構(gòu)。例如電容器的充、放電，練習(xí)題從電流方向、電流大小變化、電壓變化、能量轉(zhuǎn)換等各方面完善關(guān)于電容器充、放電的知識(shí)建構(gòu)。1.用右圖電路給電容器充、放電。開(kāi)關(guān)S接通1，穩(wěn)定后改接2，穩(wěn)定后又改接1，如此往復(fù)。下表記錄了充、放電過(guò)程中某兩個(gè)時(shí)刻通過(guò)電流表的電流方向，試根據(jù)該信息，在表格內(nèi)各空格處填上合理答案必修第10章B組題1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)4.如右上圖，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S原來(lái)跟2相接，從t＝0開(kāi)始，開(kāi)關(guān)改接1，得到流過(guò)電路中P點(diǎn)的電流隨時(shí)間變化的I-t圖像（下圖甲）和電容器兩極板的電勢(shì)差UAB

隨時(shí)間變化的圖像（下圖乙）。t＝2s時(shí)，把開(kāi)關(guān)改接2，請(qǐng)?jiān)贗-t圖像和UAB-t圖像中畫(huà)出之后2s時(shí)間內(nèi)圖像的大致形狀。章后題，根據(jù)學(xué)習(xí)水平的循序漸進(jìn)，提升對(duì)知識(shí)的建構(gòu)要求。例如電容器充、放電過(guò)程中的電流方向、電流變化、電壓變化等情況，讓學(xué)生作出大致圖像。把新課練習(xí)時(shí)的定性文字描述上升為半定量圖像表達(dá)。例⑤B1.完善知識(shí)構(gòu)建，為形成物理觀念奠定基礎(chǔ)以上5個(gè)實(shí)例，從練習(xí)題對(duì)局部知識(shí)的小結(jié)與概括、對(duì)全局知識(shí)的總結(jié)與歸納、對(duì)重要知識(shí)的解讀和認(rèn)識(shí)、對(duì)難點(diǎn)內(nèi)容的滲透與伏筆、對(duì)知識(shí)要求的進(jìn)階與拓展等各個(gè)方面，體現(xiàn)練習(xí)題對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的建構(gòu)功能，為形成系統(tǒng)的物理觀念奠定基礎(chǔ)。必修第一章A組題：2.引導(dǎo)知識(shí)與實(shí)踐關(guān)聯(lián)，以物理視角剖析實(shí)際問(wèn)題能用物理學(xué)視角觀察周?chē)F(xiàn)象、用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，這是“物理觀念”的關(guān)鍵要素。要達(dá)到該目標(biāo)，首先需要把物理知識(shí)與實(shí)踐情境進(jìn)行關(guān)聯(lián)。以下對(duì)話，其含義是指時(shí)刻還是指時(shí)間間隔？寫(xiě)在括號(hào)內(nèi)。問(wèn)：這車(chē)什么時(shí)候開(kāi)？（）答：過(guò)一會(huì)兒就要開(kāi)了。（）問(wèn)：我離開(kāi)一下，10min就趕回來(lái)，行不？（）答：你不能晚過(guò)車(chē)票上的開(kāi)車(chē)時(shí)間。（）物理知識(shí)和日常語(yǔ)言的關(guān)聯(lián)例①必修第11章第一節(jié)“電源和電流”2.引導(dǎo)知識(shí)與實(shí)踐關(guān)聯(lián)，以物理視角剖析實(shí)際問(wèn)題3.右表標(biāo)明了某手機(jī)的產(chǎn)品規(guī)格。請(qǐng)估算：(1)該手機(jī)待機(jī)電流有多大?(2)說(shuō)明書(shū)還標(biāo)明，用該手機(jī)播放視頻的時(shí)間是17h，請(qǐng)估算播放視頻的電流大約是待機(jī)電流的幾倍。例②物理知識(shí)和產(chǎn)品規(guī)格的關(guān)聯(lián)AB一臺(tái)空調(diào)外機(jī)用兩個(gè)三角形支架固定在外墻上，空調(diào)外機(jī)對(duì)其中一個(gè)三角形支架的壓力恰好作用在支架橫梁和斜梁的連接點(diǎn)O上，大小為200N。橫梁AO水平，斜梁BO跟橫梁的夾角為37°，sin37°＝0.6。求：(1)橫梁所受拉力和斜梁所受壓力有多大？(2)如果把斜梁加長(zhǎng)一點(diǎn)，仍保持連接點(diǎn)O的位置不變，橫梁仍然水平，這時(shí)橫梁和斜梁所受的力如何變化？O必修第3章B組題2.引導(dǎo)知識(shí)與實(shí)踐關(guān)聯(lián)，以物理視角剖析實(shí)際問(wèn)題例③物理知識(shí)和生活器具的關(guān)聯(lián)必修第5章A組題2.引導(dǎo)知識(shí)與實(shí)踐關(guān)聯(lián)，以物理視角剖析實(shí)際問(wèn)題1.右圖是中國(guó)象棋棋盤(pán)，相當(dāng)于一個(gè)平面直角坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)標(biāo)有數(shù)字，縱坐標(biāo)標(biāo)有字母。利用它可以記錄各棋子的位置和位移。例如，棋子“帥”位于y＝J、x＝5的位置，可以簡(jiǎn)述為J5；棋子“象”從y＝A、x＝3的位置運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)＝C、x＝5的位置，就可以簡(jiǎn)述為A3C5。物理知識(shí)和文體活動(dòng)的關(guān)聯(lián)例④(1)還未開(kāi)局時(shí)，甲方的馬在J2和J8位置、炮在H2和H8的位置，請(qǐng)你在棋盤(pán)上標(biāo)明這四個(gè)棋子的位置。(2)甲方開(kāi)局用“當(dāng)頭炮”，即H8H5，而乙方的應(yīng)變則是“馬來(lái)跳”，即A2C3。請(qǐng)你用帶箭頭的線段畫(huà)出這兩個(gè)位移，并指出這兩個(gè)位移在x、y方向上的分位移各是多少？已知每個(gè)小方格都是邊長(zhǎng)為3cm的正方形。右圖是某市噴泉群中的一個(gè)主噴泉噴出水柱的場(chǎng)景。從遠(yuǎn)處看，噴泉噴出的水柱超過(guò)了40層樓的高度，從近處看，主噴管的直徑約為10cm。由此請(qǐng)你估計(jì)：用于給主噴管?chē)娝碾妱?dòng)機(jī)輸出功率至少有多大？2.引導(dǎo)知識(shí)與實(shí)踐關(guān)聯(lián)，以物理視角剖析實(shí)際問(wèn)題物理知識(shí)與旅游觀光的關(guān)聯(lián)必修第8章第四節(jié)“機(jī)械能守恒”例⑤2.某環(huán)保人員在一次檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)有一根排污管正在向外滿口排出大量污水。這根管道水平設(shè)置，管口離開(kāi)地面有一定的高度，如圖所示?，F(xiàn)在環(huán)保人員只有一根卷尺，請(qǐng)問(wèn)需要測(cè)出哪些數(shù)據(jù)就可大致估測(cè)該管道的排污量？寫(xiě)出測(cè)量每秒鐘排污體積的表達(dá)式。必修第5章B組題2.引導(dǎo)知識(shí)與實(shí)踐關(guān)聯(lián)，以物理視角剖析實(shí)際問(wèn)題物理知識(shí)和節(jié)能環(huán)保的關(guān)聯(lián)例⑥必修第4章第五節(jié)“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用”2.引導(dǎo)知識(shí)與實(shí)踐關(guān)聯(lián)，以物理視角剖析實(shí)際問(wèn)題知識(shí)與情境的關(guān)聯(lián)是提升審題能力的重要途徑。審題的關(guān)鍵，是把題目文字轉(zhuǎn)化為物理情境，再把物理情境轉(zhuǎn)化為物理?xiàng)l件。如下題。例⑥4.貨車(chē)運(yùn)載著圓柱形光滑空油桶。車(chē)廂底的一層油桶相互緊貼并牢牢固定，上一層只有一只桶C，擺放在桶A、B之間，桶C受到桶A和桶B的支持，和汽車(chē)一起保持靜止，如圖所示。(1)……(2)當(dāng)汽車(chē)向左運(yùn)動(dòng)的加速度增大到多大時(shí)，桶C就會(huì)脫離A而運(yùn)動(dòng)到B

的右邊？桶C就會(huì)脫離A到B的右邊桶C剛剛脫離A的當(dāng)時(shí)情境C僅和B接觸，只受一個(gè)彈力此時(shí)彈力方向沿BC中心連線C受重力和彈力作用,彈力與豎直成30°,加速度向左，可列方程題目文字解題條件必修第1章A組題：3.認(rèn)識(shí)理想模型特點(diǎn)，把現(xiàn)實(shí)原型轉(zhuǎn)換為理想模型例①認(rèn)識(shí)理想模型特點(diǎn)。通過(guò)解答本題，認(rèn)識(shí)質(zhì)點(diǎn)模型，領(lǐng)悟現(xiàn)實(shí)物體是否可以看成質(zhì)點(diǎn)，是由所研究的問(wèn)題決定的。1.以下情景中，哪些帶下劃線的物體可看成質(zhì)點(diǎn)，哪些不能看成質(zhì)點(diǎn)？將結(jié)果填入括號(hào)內(nèi)。(1)觀察螞蟻拖動(dòng)飯粒時(shí)，螞蟻的肢體是如何分工的。（）(2)測(cè)算螞蟻拖動(dòng)飯粒時(shí)，螞蟻1min爬行的路程。（）(3)在跳水比賽中，裁判員給跳水運(yùn)動(dòng)員評(píng)分。（）(4)教練在訓(xùn)練中觀察跳高運(yùn)動(dòng)員的跳高動(dòng)作。（）必修第3章B組題3.認(rèn)識(shí)物理模型特點(diǎn)，會(huì)把現(xiàn)實(shí)原型轉(zhuǎn)換為物理模型例②7.國(guó)際拔河比賽規(guī)定，每個(gè)隊(duì)由8名運(yùn)動(dòng)員組成，按8名運(yùn)動(dòng)員體重的總和，分成若干重量級(jí)別，同等級(jí)別的兩個(gè)隊(duì)進(jìn)行比賽。還規(guī)定，運(yùn)動(dòng)員必須穿“拔河鞋”或沒(méi)有鞋跟等突出物的平底鞋，不能戴手套。(1)競(jìng)賽為什么要作出上述規(guī)定？試從物理學(xué)的角度進(jìn)行說(shuō)明。(2)專(zhuān)業(yè)的拔河運(yùn)動(dòng)員在拔河時(shí)身體向后傾倒，跟地面的夾角很小，為什么要這樣做？請(qǐng)從物理原理上分析說(shuō)明。本題旨在讓學(xué)生會(huì)把現(xiàn)實(shí)原型轉(zhuǎn)換為物理模型。本題要求把運(yùn)動(dòng)員視為受三個(gè)共點(diǎn)力作用的平衡物體，即運(yùn)動(dòng)員受重力、繩的水平拉力以及地面對(duì)腳的作用力（水平分量為靜摩擦力、數(shù)值分量為彈力）的作用?；谶@種模型的分析，得出運(yùn)動(dòng)員身體向后傾倒可以增大靜摩擦力的結(jié)論。自由落體運(yùn)動(dòng)第2題：2.跳水運(yùn)動(dòng)員從5m跳臺(tái)雙腳朝下自由落下，某同學(xué)利用手機(jī)的連拍功能，連拍了多張照片。測(cè)得其中兩張連續(xù)的照片中運(yùn)動(dòng)員雙腳離水面的高度分別為3.4m和1.8m。請(qǐng)估算手機(jī)連拍的時(shí)間間隔。自由落體運(yùn)動(dòng)第4題：4.某照相機(jī)光圈會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)，其曝光時(shí)間被設(shè)定固定不變。某人從磚墻前離地2.5m高處使一石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖，石子在照片上留下了一條徑跡。每塊磚的平均厚度為6cm，請(qǐng)估算所設(shè)定的曝光時(shí)間。現(xiàn)實(shí)原型應(yīng)轉(zhuǎn)換為哪種模型要根據(jù)具體問(wèn)題而定。以下兩個(gè)挨著的習(xí)題，題目情境和所求物理量都十分相似。左題兩照片之間人的運(yùn)動(dòng)不能看成勻速運(yùn)動(dòng)，而右圖曝光過(guò)程石子的運(yùn)動(dòng)卻需要看成勻速運(yùn)動(dòng)。3.認(rèn)識(shí)物理模型特點(diǎn)，會(huì)把現(xiàn)實(shí)原型轉(zhuǎn)換為物理模型例③必修第11章A組題4.經(jīng)歷多種思維形式的科學(xué)推理過(guò)程抽象與概括概括高中物理課程中的所有電路，兩相聯(lián)電阻的關(guān)系只有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。無(wú)論串聯(lián)還是并聯(lián)，一個(gè)電阻增大而另一電阻不變時(shí)，兩電阻的總值總是增大的。再把兩電阻的串（并）聯(lián)部分等效為一個(gè)可變電阻，它跟其它電阻的關(guān)系也只有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。如此等效下去，整個(gè)電路電阻必定增大。4.試證明：在串、并聯(lián)組合的電路中，任一個(gè)電阻增大而其余電阻不變時(shí)，整個(gè)電阻的等效電阻都增大。例①必修第11章A組題必修第12章第一節(jié)“電路中能量的轉(zhuǎn)化”分析與綜合定性與定量左題是定性推理；右題是定量推導(dǎo)。左題從已知物理量出發(fā)根據(jù)控制變量進(jìn)行討論得到結(jié)果；右題從所求物理量的表達(dá)式入手，通過(guò)演繹消除中間變量得結(jié)果。這是兩種不同思維方式的推理。有時(shí)把左題解答稱(chēng)叫“分析”、右題叫“綜合”。例②2.下圖中R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器。閉合電路使L發(fā)光后，若將滑動(dòng)片向右滑動(dòng)，燈泡的亮度會(huì)如何變化？請(qǐng)用數(shù)學(xué)式討論。3.四個(gè)定值電阻連成下圖電路。RA、RC規(guī)格為“10V4W”，RB、RD的規(guī)格為“10V2W”。請(qǐng)按消耗功率大小排列它們，說(shuō)明理由。4.經(jīng)歷多種思維形式的科學(xué)推理過(guò)程選擇性必修第1章第5節(jié)“彈性碰撞和非彈性碰撞”演繹推理演繹推理是由一般性判斷推出個(gè)別性判斷的推理，是從一般原理出發(fā)推出新結(jié)論的一種思維形式。高中物理解題多是演繹推理。本題從動(dòng)量守恒和能量守恒的一般原理出發(fā)，通過(guò)演繹，推斷題中兩種個(gè)別性結(jié)論的合理性。4.經(jīng)歷多種思維形式的科學(xué)推理過(guò)程5.質(zhì)量為m、速度為v

的A

球跟質(zhì)量為3m的靜止B

球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，因此，碰撞后B

球的速度可能有不同的值。請(qǐng)你論證：碰撞后B

球的速度可能是以下值嗎？(1)0.6v

；(2)0.4v。例③選擇性必修第2章B組題4.經(jīng)歷多種思維形式的科學(xué)推理過(guò)程因果關(guān)系因果關(guān)系分析是推理的一種思維方式。本題中的電壓是改變驅(qū)動(dòng)力頻率的原因；篩子質(zhì)量是改變固有頻率的原因?，F(xiàn)驅(qū)動(dòng)力頻率0.9Hz，篩子固有頻率0.8Hz。由此可以分別從兩個(gè)原因入手，進(jìn)行調(diào)節(jié)，使驅(qū)動(dòng)力頻率和篩子固有頻率相等。

6.把一個(gè)篩子用四根彈簧支撐起來(lái)，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩，如以下左圖。該共振篩的共振曲線如右圖。已知增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高，增加篩子質(zhì)量，可增大篩子的固有周期?，F(xiàn)在，在某電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速是54r/min。為了使篩子的振幅增大，請(qǐng)?zhí)岢鰞煞N方案。例④必修第10章A組題4.經(jīng)歷多種思維形式的科學(xué)推理過(guò)程反證法用反證法對(duì)本題的“等勢(shì)面”“電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系”進(jìn)行相關(guān)分析：如果存在下圖所示電場(chǎng)，作垂直與電場(chǎng)方向的兩個(gè)等勢(shì)面，電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大，兩等勢(shì)面的電勢(shì)差大，與“等電勢(shì)”相矛盾，故不可能存在。例⑤2.是否存在如右下圖所示的電場(chǎng)，電場(chǎng)線相互平行，但間距不相等？請(qǐng)說(shuō)明理由。右圖廣告形象描述了高空墜物對(duì)人傷害的嚴(yán)重性。小明用以下實(shí)例檢驗(yàn)廣告詞的科學(xué)性：設(shè)一個(gè)50g雞蛋從18樓窗戶落下，相鄰樓層高度為差3m，與地面撞擊時(shí)雞蛋的豎直尺度為5cm，認(rèn)為雞蛋下沿落地后，其上沿是勻減速運(yùn)動(dòng)，且上沿運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)恰好靜止，以雞蛋上、下沿落地時(shí)間間隔作為雞蛋與地面的撞擊時(shí)間。空氣阻力不計(jì)。試估算該下落雞蛋對(duì)地面的平均撞擊力有多大？增強(qiáng)證據(jù)意識(shí)本題在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)傳媒的物理描述進(jìn)行質(zhì)疑和檢驗(yàn)意識(shí)的同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的“證據(jù)意識(shí)”?！白矒魰r(shí)間”通常是題目給定的，沒(méi)有證據(jù)。本題為此提供了根據(jù)。5.用證據(jù)表達(dá)觀點(diǎn)和證明物理結(jié)論例①選擇性必修第1章B組題4.一條細(xì)線下面掛著一個(gè)小球，讓它自由擺動(dòng)，畫(huà)出它的振動(dòng)圖像如右圖所示。(1)請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算出它的擺長(zhǎng)。(2)請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)估算出它擺動(dòng)的最大偏角。本題體現(xiàn)“科學(xué)論證”的兩個(gè)層次。能夠根據(jù)圖像中的周期計(jì)算單擺擺長(zhǎng)的，達(dá)到水平2（用證據(jù)表達(dá)觀點(diǎn)）；還能根據(jù)圖像證明此單擺振動(dòng)滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)條件的，達(dá)到水平4（用證據(jù)證明物理結(jié)論）。選擇性必修第1章第4節(jié)“單擺”例②5.用證據(jù)表達(dá)觀點(diǎn)和證明物理結(jié)論6.敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，樂(lè)于發(fā)明選擇性必修第1章A組題

5.右圖是用木槌把糯米飯打成糍粑的場(chǎng)景，有人據(jù)此編了一道練習(xí)題：“已知木槌質(zhì)量為18kg，木槌剛接觸糍粑時(shí)的速度是22m/s，打擊糍粑0.1s后木槌靜止，求木槌打擊糍粑時(shí)平均作用力的大小?！蹦闶欠癜l(fā)現(xiàn)，以上數(shù)據(jù)描述的是一個(gè)不符合實(shí)際的情景。哪些地方不符合實(shí)際？例①本題旨在培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)大膽質(zhì)疑的品格。題中木槌質(zhì)量、速度、打擊時(shí)間的數(shù)據(jù)都值得質(zhì)疑。按題中數(shù)據(jù)，木槌與糍粑撞擊的距離有1m多，不符合實(shí)際。選擇性必修第3章第三節(jié)“波的反射、折射和衍射”1.蝙蝠是通過(guò)聲波的反射來(lái)判斷前方是否有障礙物的?？茖W(xué)家在蝙蝠飛行的空間里橫跨了很多系有銅鈴的繩索，蝙蝠黑暗中在此空間飛行時(shí)不會(huì)碰撞這些繩索而導(dǎo)致銅鈴發(fā)聲。據(jù)此，你認(rèn)為蝙蝠發(fā)出的聲波頻率應(yīng)該具有怎樣的特征？盡可能用數(shù)量級(jí)來(lái)描述你的估算。7.提出問(wèn)題，作出猜想，檢驗(yàn)猜想例①本題旨在讓學(xué)生學(xué)會(huì)有根據(jù)的猜想本題引導(dǎo)學(xué)生以超聲波發(fā)生反射時(shí)障礙物尺度應(yīng)滿足的條件作為根據(jù)，對(duì)超聲波的波長(zhǎng)作出猜想，從而估算蝙蝠所發(fā)聲波的頻率。必修第5章第四節(jié)“實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”7.提出問(wèn)題，作出猜想，檢驗(yàn)猜想4.小剛通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得到了某物體在Oxy

平面上運(yùn)動(dòng)的一條運(yùn)動(dòng)軌跡，如右圖坐標(biāo)系中的OP

曲線所示。他根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn)作出了猜想：如果物體在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么物體在x

方向必定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小剛同學(xué)的猜想是否成立？請(qǐng)分析。例②本題讓學(xué)生形成檢驗(yàn)猜想的思路。所謂檢驗(yàn)猜想，就是對(duì)猜想的結(jié)論進(jìn)行證明。為此，依次取曲線y方向相等位移的時(shí)段，判斷該時(shí)段的x方向位移是否滿足勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。選擇性必修第3章A組題8.合理設(shè)計(jì)研究方案2.有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器，它的原、副線圈外部還可以繞線?，F(xiàn)在要測(cè)定原、副線圈的匝數(shù)，除有一根足夠長(zhǎng)的絕緣導(dǎo)線外，還需要什么器材？簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程和原理。例①循序漸進(jìn)培養(yǎng)設(shè)計(jì)研究方案的能力。這是在原有實(shí)驗(yàn)“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”基礎(chǔ)上讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。方案的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，但實(shí)驗(yàn)操作的思路具有很大的開(kāi)放性：可以對(duì)原有裝置的補(bǔ)充也可以作為獨(dú)立線圈；可以作為原線圈的一部分也可以作為副線圈；可以順繞也可以反繞來(lái)抵消原來(lái)的匝數(shù)。必修第11章B組題4.如圖，黑箱面板上有三個(gè)接線柱1、2和3，黑箱內(nèi)有一個(gè)由四個(gè)阻值相同的電阻構(gòu)成的電路。用歐姆表測(cè)得1、2接線柱之間的電阻為1Ω，2、3接線柱之間的電阻為1.5Ω，1、3接線柱之間的電阻為2.5Ω。在虛線框中畫(huà)出黑箱中的電阻連接方式。本題旨在讓學(xué)生學(xué)會(huì)有邏輯地制定研究方案。本題引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題不要“瞎碰”“亂湊”，要有合理步驟。解答本題，首先要判斷四個(gè)相同電阻的阻值是多少，在0.5Ω、1Ω、1.5Ω、2Ω

中判斷，只有1Ω是可能的。第二步才是把四個(gè)1Ω

電阻怎樣連接可以得到題給阻值。按這種思維邏輯，問(wèn)題很容易解決。例②8.合理設(shè)計(jì)研究方案9.用恰當(dāng)形式對(duì)事實(shí)進(jìn)行解釋選擇性必修第4章第一節(jié)“光的折射”6.將一根筷子豎直插入裝有水的玻璃杯中，從水平方向拍攝的照片如右圖所示?？瓷先ィ谒械倪@段筷子產(chǎn)生了側(cè)移，而且變粗了。如何解釋觀察到的現(xiàn)象？進(jìn)行解釋的一般方式是文字描述和插圖配合。學(xué)生回答本題，應(yīng)畫(huà)俯視圖。把筷子當(dāng)做光源，繪制水中筷子左側(cè)發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)折射進(jìn)入人眼的光路圖，折射光線向左偏折，因此看到筷子右移?？曜佑覀?cè)發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)折射進(jìn)入人眼的偏折角度更大，所以看到筷子變粗。例①9.用恰當(dāng)形式對(duì)事實(shí)進(jìn)行解釋物理圖像是對(duì)事實(shí)進(jìn)行解釋的重要形式。物理圖像素養(yǎng)是高中物理教學(xué)的重要目標(biāo)。物理圖像素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)如下：正確理解圖像五方面的意義物理圖像與函數(shù)式之間轉(zhuǎn)化物理圖像與物理情境的轉(zhuǎn)化坐標(biāo)軸面積點(diǎn)（坐標(biāo)軸上點(diǎn)、負(fù)值的點(diǎn)）曲線斜率（物理量之比、變化量之比）物理圖像素養(yǎng)自變量與函數(shù)函數(shù)式中的斜率函數(shù)式中的面積物理狀態(tài)——點(diǎn)物理過(guò)程——線必修第12章A組題7.左圖中，R1

是可變電阻，R2

是定值電阻，電源內(nèi)阻不計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)R1的阻值，把得到各組電壓表和電流表數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、擬合，作出U-I

圖像如右圖AB

所示。(1)右圖中a、b、AB

的斜率各等于多少？(2)結(jié)合左圖，說(shuō)明a、b、AB的斜率各表示什么物理量。9.用恰當(dāng)形式對(duì)事實(shí)進(jìn)行解釋本題旨在提升圖像素養(yǎng)，正確認(rèn)識(shí)斜率的意義。本題讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到：圖像中某點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率，是兩個(gè)物理量之比；圖像中某直線（或曲線）的斜率，是兩個(gè)物理量的變化量之比，所表示的對(duì)象是不同的。例②選擇性必修第1章B組題1.物體受到方向不變的力

F作用，其中力的