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关注神八升空,,关注天体问题|天梯神教

时间:2019-01-07 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  2011年11月3日“神舟”八号飞船与“天宫”一号空间实验室成功对接,值此举国欢腾之时,高考命题组的专家们正展开想象:“明年的高考物理题中,如何体现出这一份喜悦呢?”所以,2012年的高三复习中,天体问题练习的全面、有效落实,将实实在在地反映在2012年高考得分上。虽然目标已经很明确,但现实很残酷,期中考试中就有这样一例。
  例:23.(15分)如图所示,A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h。已知地球半径为R,地球自转角速度为ω,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心。
  (1)求卫星B的运行周期。
  (2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?
  一
  从改卷情况反馈来看,出现了以下几类问题。
  (一)概念不清,套用公式。
  1.mωr=m()r,对F=F理解不清,式子左右两边都是圆周运动向心力的公式,并未涉及万有引力。
  2.G=mω(R+h),乱用ω(地球自转角速度),在高度h处的角速度不等于ω。
  3.G=mg,未能理解公式的适用条件,在天体表面附近飞行时,才能成立。
  (二)规范不强,错用公式。
  4.G=m()R,轨道半径和万有引力两物体距离不对等。
  (三)信心不足,“巧”用公式。
  5.G=m=mω(R+h)=m()(R+h),由于题意不清和信心不足,采用投机取巧的方式,“巧”在能得到步骤分,但对于问题,学生其实是不甚理解的。
  (四)审题不严,乱用符号。
  6.G=m()R,R为题中给出的明确物理量――地球半径,被学生用作B的轨道半径,对题中提供的物理量,胡乱使用,造成失分。
  7.T=2π,题目提供条件g,意味着可以用GM=gR进行替换。学生却熟视无睹,将题目未给出的物理量表示在最后的结果中,造成失分。
  这样的结果,反映出教师的教学、学生的复习这两方面的工作,还有许多值得我们思考、改进之处。纵观2009、2010、2011三年的高考中,都出现了天体的问题,结合“神舟”八号与“天宫”一号对接成功的社会背景,预测2012年天体问题不仅会出现,而且分值不会低。至于出卷老师会从哪个方面入手?侧重点会放在哪里?以怎样的形式出现,等等。在进入考场之前,谁也不得而知。只有做足准备,才能以不变应万变。具体到实践的过程,主要从教师的教和学生的学两方面入手,加以实施。
  二
  体现在教师方面,有以下几方面,值得我们关注。
  (一)指明考题的范畴。
  高考物理题有一个特点――题干长、阅读量大。如能快速定位题目所属范畴,将有效提高解题的效率。天体问题中,经常使用牛顿运动定律、匀速圆周运动、万有引力定律及功能关系等知识。针对“神舟”八号升空这一事件,还可以提出飞船的发射、回收问题;飞船和空间实验室的追赶、碰撞问题;飞船姿态调整问题。明确这些问题,需要应用的知识范畴,将对解题效率的提高起到举足轻重的作用,故教师需要同考生一起明确天体问题的所属范畴。
  (二)指明考试的方向。
  1.估算中心天体的质量m和密度ρ;
  2.求解环绕天体的周期T及所在位置的重力加速度g;
  3.多解问题;
  4.与自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动结合问题。
  (三)指导解题的方法。
  1.估算中心天体的质量M和密度ρ
  应用F=F来求解,具体看题目提供的条件。如:
  已知T、r?陴G=mr得出M=;若再知R?陴ρ=
  已知g、R?陴mg=G得出M=g;ρ=
  2.求解所在位置的重力加速度g
  行星表面运行时:mg=G
  h高度轨道上运行时:mg=G
  3.变轨问题及追赶问题
  r↑→v↓、ω↓、T↑;同轨道追赶时,需先减速,降低轨道,提高运行速度,再提高轨道。
  取消保姆式的教学方式,教师的讲解应突出问题的引导,避免问题的详细解答,留给学生思考的空间,调动学生的思维。在教学中,教师如果直接给出应用公式,接下来的过程实际上是数字的计算过程,只能培养学生的计算能力,并不能提高学生解决问题的能力,所以一些学生独立完成时,仍旧不清楚到底使用哪个公式解答,根本就不知道该从何处入手,只是在老师的指导、提示下,才可以勉强应付。离开教师的点拨,又会手足无措。其实,老师在平常的教学中,经常好心办坏事,导致学生低能。天体的教学中,面对众多的公式,可以不要求写出详细的解答过程,而是要求学生阐述选择该项公式的依据是什么?师生可以共同总结:所处位置在哪里?天体表面、一定高度;对应位置有哪些公式可以应用?位置离中心天体的距离是否变动?各物理量v、ω、T、E、E,如何变化?布置作业,也可以将练习改为学生间的说题――以小组为单位,一位同学说题,其他几位同学补充,或提出不同的意见和看法。
  三
  反映在学生层面,学生需要从以下几个方面进行突破。
  (一)公式的准确理解、正确记忆。
  1.在知识点复习中,准确理解公式的适用条件。
  2.平时通过题目的训练,达到正确记忆公式的目的。
  3.及时回顾、小结,使各个公式联系、区别等问题,做到了然于胸,从更高层次上,理解、记忆公式。
  (二)进行针对性的训练,达到熟练应用的目的。
  碰到题目时,能快速定位题目,需要学生平时加快解题的速度,速度的提高取决于解题的熟练程度。可以融合到读题中,如题目已知量、未知量的确定,根据这些物理量搜索相关的物理公式,通过经常性的训练,使学生形成解题的惯性,提高解题的熟练程度。
  (三)同学间说题,从整体上全面熟悉解题的过程。
  教师说课,目的是从整体上把握这节课的背景、地位、内容、学生的情况、开展的方式,等等。通过说课,教师实际上已经对课堂进行了全面的思考和安排,具体在落实阶段,就会得心应手,游刃有余了。同理,学生解题,也可以以说题的方式展开。首先,建模。将题目的文字描述转化为具体的模型,如运动学的匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动、匀速圆周运动;动力学的受力分析;匀强电场、匀强磁场、恒定电流的等效电路,等等。具体到天体问题,可以是发射、回收,变轨,追赶,等等。通过这些模型,减少题目的干扰因素,提取有效信息,以便准确、快速定位解题的工具――定理、定律、公式。其次,说明选择的依据。为什么选择这样的工具?从题目的已知条件、所求的物理量,展开说明。最后,明确题目的切入点。学生对题目的切入点,经常无所适从,导致题目无法开展。平时的说题,学生要说明从某个地方切入的原因――题目中的关键词,如光滑、静止、匀速运动、刚好、恰能,等等。
  通过以上努力,将天体的问题落到实处――快速定位范畴,准确选择公式,正确解答题目。使学生高兴碰到天体的问题,爱碰到天体的问题,做到以不变应万变。争取在明年的高考中,学生能在天体问题上得到应得的分数。

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