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【摘 要】 目前有关高中物理的教研论文及备考资料很多,但与必修模块相比,选考模块分值较小,所以各种高考教研论文及资料重点都集中在必修模块,从而选修模块成了高考指导的盲点;另一方面,在三个选修模块中,选取哪个模块进行备考的研究更少。本文通过对比各选修模块,认为选择热学部分是相对合适的,尤其对于基础较差的考生;同时结合近三年的高考真题,提出了热学选修模块的备考方案。该教学研究结果对高中考生及高中物理在职教师有一定的指导意义和参考价值。
【关键词】 高中物理;热学;高考备考
【中图分类号】G642 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2012)23-0258-01
1 选考热学模块的原因
高中物理选考模块3-3为热学,考察内容只有分子动理论、热力学定律、理想气体[1],内容较少,而且只需定性了解,相对简单[2,3]。而选考模块3-4为机械振动、机械波和光学[4],考查内容较多,而且考生在学习机械振动和机械波时容易混淆[3]。选考模块3-5为动量和原子物理部分,其中动量守恒定律对考生的过程分析能力要求较高[5];另外,解题中要用到动量和能量守恒联立方程求解问题,对考生的数学能力要求很高。综上所述,模块3-3内容相对最少,难度最小,和其他物理主干知识联系最少。我们认为,对于基础较差的考生,在高考备考中,选考3-3,可以节省时间,提高考生的高考物理成绩。以下通过近三年来新课标卷的热学试题加以具体说明[6]。
2 近三年新课标卷热学模块试题特点
2.1 试题分布: 近三年,选考模块3-3试题分布如下:
年份 类别 分数 考查知识
2010 多选题 5分 晶体和非晶体
计算题 10分 理想气体的等温变化
2011 多选题 6分 理想气体的性质
计算题 9分 理想气体的等温变化
2012 多选题 6分 热力学定律
计算题 9分 理想气体的等温变化和等容变化
2.2 试题特点
2.2.1 试题难度较小。模块3—3对知识的要求较低,与课程标准中“了解”和“认识”相当。
2.2.2 試题考察的知识点较少。本模块仅有三大主干知识即分子动理论与统计观点;固体、液体与气体;热力学定律与能量守恒。其中计算题集中考察气体实验定律及理想气体状态方程的简单应用。
3 近三年新课标卷热学模块的解题分析
选考模块有两个小题,其中多项选择6分,计算题9分[3]。由于多项选择明确告诉考生有三个正确选项,考生只需要理解考纲中的知识点,难度不高。而计算题集中考察理想气体状态方程的应用,状态变化较难分析,本文仅以2012年试题为例着重分析其解题特点。
如图,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中,B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空,B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
(i)求玻璃泡C中气体的压强(以mm Hg为单位)
(ii)将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为60mm,求加热后右侧水槽的水温。
这道题考察了理想气体的等温和等容变化,审题后我们发现有两个变化过程和两个研究对象。第一个过程为打开阀门S后,玻璃泡B中的气体扩散到A,体积增大,温度不变。选用玻意耳定律,需要确定变化前后的P、V状态参量,体积的变化很容易确定,关键是写出压强的表达式。第二个过程为玻璃泡C中气体温度升高,压强升高,体积不变,发生了等容变化。选用查理定律,需要确定变化前后的P、T参量,代入状态方程,很容易求出加热后的温度。
通过以上解题过程的分析,我们总结出理想气体“十二字”的解题模式,即:
①选对象—根据题意,选出所研究的某一部分气体,需要注意的是,这部分气体质量必须不变;
②找参量—找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后一组P、V、T数值或表达式;
③认过程—过程是连接两个状态之间的变化方式,往往需要通过对研究对象跟周围环境相互关系分析中才能确定。
④列方程—根据研究对象状态变化具体方式,选用对应的状态方程式或实验定律,代入具体数值,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。
4 近三年新课标卷热学模块对高考复习的启示
从近三年的高考题来看,热学模块考察内容最少。从考察层次来看,热学模块都是Ⅰ级要求,相对简单。就热学部分的知识特点和高考命题特点,根据我们多年的教学经验,现总结如下:
4.1 在复习中,要足够的重视。不能因为热学模块是选修模块且分值小就忽视它,相反,由于这15分是最容易拿的,我们一定要确保得到该模块全部分数。
4.2 在复习中,要研究考试说明上的样题,把握好复习的方向和范围,做到四个坚持,即:
①坚持在对热学基本概念和基本规律的理解上下功夫—没有对物理概念和物理规律的真正理解,解决问题就无从谈起;
②坚持在对气体状态变化过程的分析上下功夫—没有过程的分析就无法列出状态方程;
③坚持在对数学运算的能力上下功夫—没有较繁的字母或数字运算以及多个表达式联立就无法解决问题;
④坚持在规范答题上下功夫—“不怕难题不得分,就怕每题被扣分。”
参考文献
[1] 普通高中课程标准实验教科书物理选修3-3,人民教育出版社,2010年。
[2] 杨振云,刘建成,《问题与问题解决-物理》, 江苏教育出版社,2008年。
[3] 2012年高考考试说明(课程标准实验版)理科综合,高等教育出版社,2012年。
[4] 普通高中课程标准实验教科书物理选修3-4,人民教育出版社,2010年。
[5] 普通高中课程标准实验教科书物理选修3-5,人民教育出版社,2010年。
[6] 任志鸿,《五年高考分类解析与应试策略(物理)》,云南教育出版社,2012年。
【关键词】 高中物理;热学;高考备考
【中图分类号】G642 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2012)23-0258-01
1 选考热学模块的原因
高中物理选考模块3-3为热学,考察内容只有分子动理论、热力学定律、理想气体[1],内容较少,而且只需定性了解,相对简单[2,3]。而选考模块3-4为机械振动、机械波和光学[4],考查内容较多,而且考生在学习机械振动和机械波时容易混淆[3]。选考模块3-5为动量和原子物理部分,其中动量守恒定律对考生的过程分析能力要求较高[5];另外,解题中要用到动量和能量守恒联立方程求解问题,对考生的数学能力要求很高。综上所述,模块3-3内容相对最少,难度最小,和其他物理主干知识联系最少。我们认为,对于基础较差的考生,在高考备考中,选考3-3,可以节省时间,提高考生的高考物理成绩。以下通过近三年来新课标卷的热学试题加以具体说明[6]。
2 近三年新课标卷热学模块试题特点
2.1 试题分布: 近三年,选考模块3-3试题分布如下:
年份 类别 分数 考查知识
2010 多选题 5分 晶体和非晶体
计算题 10分 理想气体的等温变化
2011 多选题 6分 理想气体的性质
计算题 9分 理想气体的等温变化
2012 多选题 6分 热力学定律
计算题 9分 理想气体的等温变化和等容变化
2.2 试题特点
2.2.1 试题难度较小。模块3—3对知识的要求较低,与课程标准中“了解”和“认识”相当。
2.2.2 試题考察的知识点较少。本模块仅有三大主干知识即分子动理论与统计观点;固体、液体与气体;热力学定律与能量守恒。其中计算题集中考察气体实验定律及理想气体状态方程的简单应用。
3 近三年新课标卷热学模块的解题分析
选考模块有两个小题,其中多项选择6分,计算题9分[3]。由于多项选择明确告诉考生有三个正确选项,考生只需要理解考纲中的知识点,难度不高。而计算题集中考察理想气体状态方程的应用,状态变化较难分析,本文仅以2012年试题为例着重分析其解题特点。
如图,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中,B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空,B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
(i)求玻璃泡C中气体的压强(以mm Hg为单位)
(ii)将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为60mm,求加热后右侧水槽的水温。
这道题考察了理想气体的等温和等容变化,审题后我们发现有两个变化过程和两个研究对象。第一个过程为打开阀门S后,玻璃泡B中的气体扩散到A,体积增大,温度不变。选用玻意耳定律,需要确定变化前后的P、V状态参量,体积的变化很容易确定,关键是写出压强的表达式。第二个过程为玻璃泡C中气体温度升高,压强升高,体积不变,发生了等容变化。选用查理定律,需要确定变化前后的P、T参量,代入状态方程,很容易求出加热后的温度。
通过以上解题过程的分析,我们总结出理想气体“十二字”的解题模式,即:
①选对象—根据题意,选出所研究的某一部分气体,需要注意的是,这部分气体质量必须不变;
②找参量—找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后一组P、V、T数值或表达式;
③认过程—过程是连接两个状态之间的变化方式,往往需要通过对研究对象跟周围环境相互关系分析中才能确定。
④列方程—根据研究对象状态变化具体方式,选用对应的状态方程式或实验定律,代入具体数值,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。
4 近三年新课标卷热学模块对高考复习的启示
从近三年的高考题来看,热学模块考察内容最少。从考察层次来看,热学模块都是Ⅰ级要求,相对简单。就热学部分的知识特点和高考命题特点,根据我们多年的教学经验,现总结如下:
4.1 在复习中,要足够的重视。不能因为热学模块是选修模块且分值小就忽视它,相反,由于这15分是最容易拿的,我们一定要确保得到该模块全部分数。
4.2 在复习中,要研究考试说明上的样题,把握好复习的方向和范围,做到四个坚持,即:
①坚持在对热学基本概念和基本规律的理解上下功夫—没有对物理概念和物理规律的真正理解,解决问题就无从谈起;
②坚持在对气体状态变化过程的分析上下功夫—没有过程的分析就无法列出状态方程;
③坚持在对数学运算的能力上下功夫—没有较繁的字母或数字运算以及多个表达式联立就无法解决问题;
④坚持在规范答题上下功夫—“不怕难题不得分,就怕每题被扣分。”
参考文献
[1] 普通高中课程标准实验教科书物理选修3-3,人民教育出版社,2010年。
[2] 杨振云,刘建成,《问题与问题解决-物理》, 江苏教育出版社,2008年。
[3] 2012年高考考试说明(课程标准实验版)理科综合,高等教育出版社,2012年。
[4] 普通高中课程标准实验教科书物理选修3-4,人民教育出版社,2010年。
[5] 普通高中课程标准实验教科书物理选修3-5,人民教育出版社,2010年。
[6] 任志鸿,《五年高考分类解析与应试策略(物理)》,云南教育出版社,2012年。