论文部分内容阅读
【摘 要】通过对试卷的分析，体会试题展示的新课程教育理念。对今后的教学起到积极的导向作用。
【关键词】新课标；高考；实验；极限思维
一、以课后习题为基础，稳中求变的实验试题
23.（10分）
图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；○A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
（1）在图中画线连接成实验电路图。
（2）完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线。
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________，并用天平称出_______。
④用米尺测量_______________。
（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。
（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
本题是在选修3—1第三章，第四节课后习题3的基础上，做了适当的修改。解答本题，首先在理解试题所给实验装置和步骤的基础上，清楚实验的目的，通过滑动变阻器控制通电导线中的电流，改变导线所受的安平力。断开开关和接通开关，两次利用平衡条件。得到求磁感应强度B的原理：B= ，所有的问题迎刃而解。
本题的精彩之处在于考查的知识点范围广，涉及到電路的连接，安培力方向的判断，以及平衡问题，在试题所追求的难度方面，本题灵活而不繁杂，在试题的评价目标方面，本题把基本的概念，规律跟科学的过程，方法完美的融合在一起。总之，上述题目，无论在物理试题的理论和实践研究方向，还是对高中物理课程中习题教学和实验教学的指导方面，都有十分积极的意义。
二、联系生活，运用极限思维的力学试题。
24.（14分）
拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。
（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。
（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。
解：（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有 Fcosθ+mg=N ① Fsinθ=f ②
式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有 f=μN③联立①②③式得 ④
（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsinθ≤λN⑤
这时①式仍满足。联立①⑤式得 ⑥
现考察使上式成立的θ角的取值范围。注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有 ⑦使上式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为 ⑧
本试题注重考查学生对基础知识，基本技能的理解掌握，努力追求体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。从学生熟知的生活中选择素材，努力从多角度展现生活与物理的联系。解答本题在第（1）问中只要建立平衡问题的模型，能正确受力分析，然后正交分解建立平衡方程就可以解出。而在解第（2）问时，渗透了极限的思想《新课程标准》中明确提出，在现代科学中静与动、曲与直，变与不变，部分与整体等辩证关系，都需要用极限的思想去理解。这是一种重要的思想方法。在高中教材中适时引入极限的思想是完全必要的。对于树立辩证唯物主义世界观，避免形而上学的思维模式都有积极的作用。高考试卷中设计这种试题对引导高中物理教学贯彻新课标课程理念有积极的作用。
【关键词】新课标；高考；实验；极限思维
一、以课后习题为基础，稳中求变的实验试题
23.（10分）
图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；○A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
（1）在图中画线连接成实验电路图。
（2）完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线。
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________，并用天平称出_______。
④用米尺测量_______________。
（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。
（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
本题是在选修3—1第三章，第四节课后习题3的基础上，做了适当的修改。解答本题，首先在理解试题所给实验装置和步骤的基础上，清楚实验的目的，通过滑动变阻器控制通电导线中的电流，改变导线所受的安平力。断开开关和接通开关，两次利用平衡条件。得到求磁感应强度B的原理：B= ，所有的问题迎刃而解。
本题的精彩之处在于考查的知识点范围广，涉及到電路的连接，安培力方向的判断，以及平衡问题，在试题所追求的难度方面，本题灵活而不繁杂，在试题的评价目标方面，本题把基本的概念，规律跟科学的过程，方法完美的融合在一起。总之，上述题目，无论在物理试题的理论和实践研究方向，还是对高中物理课程中习题教学和实验教学的指导方面，都有十分积极的意义。
二、联系生活，运用极限思维的力学试题。
24.（14分）
拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。
（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。
（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。
解：（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有 Fcosθ+mg=N ① Fsinθ=f ②
式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有 f=μN③联立①②③式得 ④
（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsinθ≤λN⑤
这时①式仍满足。联立①⑤式得 ⑥
现考察使上式成立的θ角的取值范围。注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有 ⑦使上式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为 ⑧
本试题注重考查学生对基础知识，基本技能的理解掌握，努力追求体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。从学生熟知的生活中选择素材，努力从多角度展现生活与物理的联系。解答本题在第（1）问中只要建立平衡问题的模型，能正确受力分析，然后正交分解建立平衡方程就可以解出。而在解第（2）问时，渗透了极限的思想《新课程标准》中明确提出，在现代科学中静与动、曲与直，变与不变，部分与整体等辩证关系，都需要用极限的思想去理解。这是一种重要的思想方法。在高中教材中适时引入极限的思想是完全必要的。对于树立辩证唯物主义世界观，避免形而上学的思维模式都有积极的作用。高考试卷中设计这种试题对引导高中物理教学贯彻新课标课程理念有积极的作用。