极端条件下非真实情景考题功能之探析
- 格式:doc
- 大小:24.00 KB
- 文档页数:5
浅析核心素养下高考物理试题情境命题特点发布时间:2023-04-11T14:43:59.001Z 来源:《中小学教育》2023年3月1期作者:王俊芝[导读] 高考物理考试试卷中,情境与知识点渗透结合往往较为紧密,在真实的情境下考查物理学科知识的学习。
情境是对学生科学思维能力、探究能力和创新能力等的综合测试,考查考生能否从问题情境中获取有效信息、提炼和理解物理概念与规律、建立物理模型以及解决实际问题等综合能力。
本篇文章主要对高考物理试题情境命题进行介绍,对核心素养下高考物理试题情境命题特点进行分析,以提升学生核心素养为前提,实现高考物理试题情境命题质量提升,以供参考。
王俊芝商丘市第二高级中学 476000【摘要】高考物理考试试卷中,情境与知识点渗透结合往往较为紧密,在真实的情境下考查物理学科知识的学习。
情境是对学生科学思维能力、探究能力和创新能力等的综合测试,考查考生能否从问题情境中获取有效信息、提炼和理解物理概念与规律、建立物理模型以及解决实际问题等综合能力。
本篇文章主要对高考物理试题情境命题进行介绍,对核心素养下高考物理试题情境命题特点进行分析,以提升学生核心素养为前提,实现高考物理试题情境命题质量提升,以供参考。
【关键词】核心素养;高考物理;试题情境命题;特点中图分类号:G652.2 文献标识码:A 文章编号:ISSN1001-2982 (2023)3-033-01一、高考物理试题情境命题概述高考物理试题情境命题,情境是指在特定的情境中,对所学知识进行考察。
其本质是以某一现象或问题为背景,设置一个特定的场景,要求学生通过阅读、分析材料或实验等方式解决问题。
这类情景一般不会太复杂,也不会脱离生活实际。
情境一般包括以下几种:利用一些客观事物进行描述;利用物理知识进行解释说明;利用实验方法研究与现象有关的物理过程等。
情境可以是真实的、形象的,也可以是虚构的、模糊的或无特定对象。
情境通常是以教材内容为背景和依托,在一定程度上对教材内容进行拓展和延伸,使考生能够对教材内容进一步深入理解或进行应用与拓展,达到考查考生运用所学知识分析解决实际问题能力的目的。
以真实情境为抓手解决真实问题——2024年九省联考语言文字运用题分析与备考建议胡珀(柳州高级中学)摘要:2024年九省联考语用题最突出的命题特点是以真实情境为抓手,考查学生解决真实问题的能力。
综合评析来看,试题注重落实立德树人根本任务,在真实情境中解决真实问题;考题具有延续性,出题结构趋于稳定;紧密衔接教材,注重教材实践单元的学习。
具体分析可知,试题注意创设真实的学科认知情境,强化语文的应用性;在多文本间建立对应关系,搭建学科认知情境;在真实的个人体验情境中布置真实任务;运用真实的思维品质,解决社会生活情境中的真实问题。
教师在日常教学及高考备考中应重视积累与建构,使学生形成解决真实问题的知识、语感和能力;设置真实任务情境,提高学生表达与交流的能力;重视梳理与整合,提升学生解决真实问题的思维品质。
关键词:真实情境;真实问题;九省联考;语言文字运用题;思维品质;高考语文中图分类号:G63文献标识码:A 文章编号:0450-9889(2024)08-0043-05作者简介:胡珀,1984年生,广西柳州人,硕士,一级教师,主要研究方向为中国现当代文学。
《普通高中语文课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)指出,学生语文学科核心素养形成、发展和表现的载体是真实、富有意义的语文实践活动情境[1]。
王宁教授认为,“情境”是课堂教学涉及的语境,“真实”指在学生的学习和生活中会遇到并引发联想思考的真实[2]。
所以在高考命题中,强调通过设置真实的问题情境,借以检测学生灵活运用所学内容分析、解决问题的能力,这提醒教师和学生在教学和备考时要借助任务情境提升能力,从“解题”变为“解决问题”。
2024年1月,广西作为2021年进入新高考改革的省份参加了普通高考适应性测试(以下简称九省联考)。
研究九省联考语文试题有利于深入理解新课程的理念,了解命题新动向,更好地提升一线教师的备考教学水平。
纵观九省联考的语言文字运用题(以下简称语用题)可以发现,试题命制体现了以真实情境为抓手、考查学生解决真实问题能力的命题理念。
高中地理情境探究题型解题方法一、高中地理情境探究题型概述高中地理情境探究题型是一种以现实情境为背景,考查学生运用地理知识和原理解决实际问题的题目。
这类题目具有较强的综合性、实践性和应用性,能有效检验学生在课堂所学知识在实际生活中的运用能力。
二、解题关键步骤1.审题与定位在解答地理情境探究题时,首先要认真阅读题目,明确题意。
通过审题,找出题目中的关键信息,如地理位置、地理现象、数据等。
同时,要关注题目所涉及的地理区域和尺度,以便在解答过程中保持准确性。
2.分析情境材料分析情境材料是解答地理情境探究题的重要环节。
学生需要从情境材料中提取有价值的信息,如地理特征、成因、规律等。
此外,要关注情境材料中的隐含信息,这些信息很可能对解题起到关键作用。
3.运用地理原理在分析情境材料的基础上,学生要运用所学地理原理来解读和解决问题。
这包括地理概念、原理、规律等。
在运用地理原理时,要注意联系实际情况,确保解答的科学性和合理性。
4.解答问题在明确题意、分析情境材料和运用地理原理的基础上,最后进行答题。
答题时要条理清晰,层次分明,尽量用简洁明了的语言表达。
同时,要注意答题的规范性,如使用地理专业术语、标注单位等。
三、解题策略与技巧1.实例分析为提高地理情境探究题的解题能力,学生可以多做一些实例分析。
通过实例分析,学生可以加深对地理知识的理解,培养解题思路和技巧。
2.答题规范在解答地理情境探究题时,答题规范非常重要。
学生要在答题过程中,注意以下几点:2.1 文字表达要清晰、简洁、有条理;2.2 答题要点要齐全,不要遗漏;2.3 逻辑思维要严密,避免因果倒置或自相矛盾;2.4 注意答题格式,如使用恰当的地理专业术语、标注单位等。
3.提高解题速度为提高解题速度,学生可以采取以下措施:3.1 加强地理基础知识的学习,提高知识运用能力;3.2 培养快速阅读和提取关键信息的能力;3.3 多做练习,熟练掌握解题方法和技巧。
四、总结与建议高中地理情境探究题型具有较强的综合性、实践性和应用性。
无情境不命题——情境创设下的初中地理试题命制江苏省江阴市夏港中学(214400)吴凯[摘要]情境素材是命制地理试题的出发点和落脚点。
本文分析了情境创设下初中地理试题命制的意义,提出了以“故事情景”为引,创新有趣有用;以“时政热点”为引,提升核心素养;以“个体差异”为引,合理控制难度;以“传统文化”为引,夯实立德树人;以“生活情境”为引,拓展实践能力的初中地理试题命制策略评价。
[关键词]试题命制;情境化;初中地理;策略[中图分类号]G633.55[文献标识码]A[文章编号]1674-6058(2023)10-0086-03随着2022年版新课标的颁布,落实立德树人、培养学生的核心素养成为一个重大的信号和风向标。
除了核心素养,还应培养学生终身发展和适应社会发展的能力,特别是培养学生在多样化情境中探究、解决实际问题的能力。
因此,无论是从初中地理教学的层面还是从试题命制的层面来看,初中地理教师都要聚焦和关注多样化情境的设立,让学生在符合地理主题知识的现实情境中利用所学解读试题,培养学生的思考、创新及实践能力,有效提升学生的核心素养,进一步明确地理试题的考核和育人价值。
一、情境创设下初中地理试题命制的意义命题是考试的关键环节和核心任务。
情境创设下的初中地理试题命制,一是契合素质教育和新课标的育人要求,能满足新时代发展的需要。
二是可以有效摆脱以往单一、机械的命题方式,增强试题的真实性、契合性以及精准性,提高试题的探究性、开放性、综合性,让学生不用以“死记硬背”的方式应付考试,能够在真实情境中去分析并解决实际问题,令学生沉浸于多样情境中完成对知识的迁移、内化及运用,从而实现举一反三的目的。
三是借助趣味故事、时政热点、传统文化、实际生活等元素,关注学生的个体差异,提升学生素养,让初中地理试题的命制在传递知识的同时,弘扬中国文化、中国精神。
同时,试题的命制融汇了初中地理教师的专业智慧,直观体现了教师的教学水平和学生的学习成效。
高考学术情境类试题分析及启示作者:***来源:《中学历史教学》2024年第05期* 本文系厦门市高中“提质增效”专项学科带头人课题“高考历史学科学术情境试题研究”(立项批准号:XMXD2023050)的阶段性成果之一。
摘要:高考试题中选用学术情境素材的题目日渐增多,此类试题有助于学生掌握科学思维和科学探究的方法,学会在科学实践中解决问题。
通过对高考原题的解读,并梳理近三年高考历史试题中学术情境素材的来源,探索学术情境试题特征与学科核心素养培养要求,认为高中历史教学应从转变教学方式、丰富评价方式、培育学科素养等方面优化课堂教学策略。
关键词:高考历史试题学术情境高中历史教学历史学科核心素养一、高考历史学术情境类试题的分析从近几年的高考试题来看,高考历史对学生的学术情境理解与分析能力的要求日益提升。
试题的材料选取主要聚焦于学术前沿研究或各大研究领域的重要对象,同时选项的布设也倾向于大学教学的角度,展现出浓厚的学术背景视野。
为此,本文旨在通过深入解读原题,探寻试题素材的来源,进而对学术情境试题的命题特征进行细致研究,并探究其背后的旨归。
(一)呈现解读原题,分析考查维度2022年高考全国乙卷42题题目形式为开放性试题,题目选取了《后汉书》中四则对地方良吏的描述,要求学生分析所给史料,阐述其中的历史现象,并得出一个结论。
本题素材选取来自学术研究成果,孙正军在《中古良吏书写的两种模式》一文中分析了东汉至宋以前对良吏的模式化书写,展现了“猛虎渡河”“飞蝗出境”两种书写模式的发展状况,及其对后来史书相关内容的影响。
[1]原题如下:材料解读史料,获得历史认识,探寻史料表象背后的意蕴,是历史学的魅力所在。
下表为史书所载东汉时期几位良吏的事迹。
阐述从上述材料中发现的历史现象,并得出一个结论。
(要求:现象源自材料,结论明确,史论结合,表述清晰。
)试题在学术研究论文的基础上进行了适当的删减与改编,以“猛虎渡河”这一模式化书写为例,材料采用了文言形式呈现。
浅谈思想品德情境式试题的命制及其功效初中思想品德情境式试题因能让学生在情境中有所感、有所悟、有所思、有所动,从而激发其道德情感,影响其道德行为,形成正确的世界观、人生观和价值观,体现学科的德育功能和教育意义而受到命题者的青睐和学生的欢迎。
事实上,近年来各地中考试卷及平时的测试卷,情境式试题比例正呈上升趋势。
下面根据笔者多年的命题经验谈谈情境式试题的命制。
1 依“标”定“点”,巧设情境“标”即课程标准,课程标准是教材编写的依据,教学评价的依据,教学活动的依据,更是命题的依据。
“点”即知识点,知识点是要考查的内容,考哪些点,命题者需要根据课程标准的有关要求,根据试题的需要来确,精心安排,不能随心所欲,不同类型的考试有不同的点,不同考次的考试有不同的点。
确定考点之后就是要可以据此创设一个情境了。
创设情境的方式主要有以下几种:1.1再现生活场景,让学生在体验中进入答题情境生活场景式的试题,可以引导学生关注生活,感悟生活,可以说是在在答题中感悟,在感悟中答题,让学生在特定的情境中获得真切的情感体验。
命制生活场景式的试题,可以选取某个人的生活片段,如上学、做作业等;也可以再现班级、学校举行的一些活动的情形,如主题班会等。
可以取生活中正在发生的某些特定情境,如超市、公共汽车上发生的一幕;也可以再现社会上展开的一些活动,如参加社会公益活动的一些特殊镜头等。
下面这道试题就选取公共汽车上发生的一幕:例:公共汽车内,非常拥挤,一片嘈杂之声。
“喂,你踩着我了!”一个女孩在尖叫。
“怎么,来劲是吧!”一听就是个年轻气盛的小伙子。
看来,一场争斗不可避免。
“年轻人,把心放宽,就不挤了。
”这时传来一位老人的声音。
顿时,车内一片沉寂。
试题材料选取日常生活常见的一个场面,让学生置身于一个特殊的情境之中,使学生进入“角色”,以这辆公共汽车上的乘客的身份进行思考分析。
同时,学生在答卷的过程中,还会反思自己假如我被别人踩了脚,我会怎样做?假如我踩了别人,我又会怎样做?等等。
高三考试题重点模拟演练:模拟真实考试环境,检验复习效果1. 模拟真实考试环境的重要性在高考即将到来之际,模拟真实考试环境的重要性变得愈发明显。
模拟考试不仅有助于学生熟悉考试流程和节奏,还能全面检测复习效果、发现薄弱环节,并为后续的备考工作提供指导。
2. 模拟考试的目的和意义模拟考试是为了让学生在复习的过程中接触到更真实的考试环境,帮助他们提前适应考试的压力和紧张感。
模拟考试能让学生有效检验自己的复习成果和技巧,找出不足之处,进一步完善复习计划。
3. 模拟考试的主要内容模拟考试的主要内容应当包括各科目的重点知识点、难点题目和常考题目。
模拟考试的难度应和真实考试接近,以更真实地测试学生的复习水平。
每个科目的试卷应该有适量的选择题和解答题,能全面评估学生的各项能力。
4. 模拟考试的流程安排(以下为一种可行的模拟考试流程安排,具体情况可根据学校的要求和具体情况进行调整)a. 提前安排好考试场地和设备考试需要合适的场地和设备,如教室或考场、试卷和答题卡等。
确保考试当天这些要素都得到有效准备,以避免不必要的干扰。
b. 发放试卷和考试说明在开始考试前,发放试卷和考试说明,确保所有学生都了解考试内容和规则。
考试说明应明确提及考试时间、各科目的分数比例、作答要求等重要信息。
c. 开始模拟考试时间根据考试安排,准时开始考试。
各科目的考试时间可以根据实际情况略作调整,但需要保证总考试时间与真实考试相近。
d. 考试过程监督和管理在考试过程中,考试监考人员需要严格管理和监督,确保考试过程的规范与公正。
同时,注意维护考试秩序,防止学生作弊或疑似作弊行为的发生。
e. 考试结束、收卷和整理考试结束后,按时收卷,并将试卷进行整理。
确保试卷的安全和完整性,以便后续的评卷工作。
f. 及时通知考试成绩和分析在考试结束后,尽快通知学生考试成绩和分析。
这对学生了解自己的复习情况、找出薄弱环节非常重要,也能及时调整后续的备考计划。
5. 模拟考试的应用与效果评估模拟考试的应用不仅局限于一次性的测试,还可用于对复习效果的评估和调整。
Educational Practice and Research苏卫民(河北省教育考试院,河北石家庄050000)摘要:情境是考试评价中实现价值引领、素养导向、能力为重、知识为基的综合考查的载体。
通过考查基础性试题、综合性试题、阅读知识应用试题,发现以适切的真实情境为载体,加强对语言文字的理解和规范运用的考查,可引导学生重视识字与写字。
同时设置合理贴切的问题情境,能关注不同知识内容之间的联系,突出语文学科的工具性特征,引导学生建构语文学科的思维和方法,落实立德树人的根本任务。
关键词:初中语文;情境;考试评价;立德树人中图分类号:G633.3文献标识码:A文章编号:1009-010X(2023)20/23-0037-03《义务教育语文课程标准(2022年版)》(以下简称《课标》)要求“考试命题应以情境为载体,依据学生在真实情境下解决问题的过程和结果评定其素养水平。
”教育部考试中心发布的《中国高考评价体系说明》也提出“情境”是考试评价中实现“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”综合考查的载体。
《教育部关于加强初中学业水平考试命题工作的意见》中要求:“充分考虑城乡学习和生活实际,增强情境创设的真实性、典型性和适切性,提高试题情境设计水平。
”情境化命题指将学科问题融入学生熟悉的情境中,通过提取、理解、分析情境中的相关信息,综合运用所学知识、技能解决问题,可真正考查出学生的核心素养和解决实际问题的能力,能实现纸笔测试与学生实践能力的对接。
因此,笔者将结合河北省近三年语文中考试题,谈谈“情境”在考试评价中的运用。
一、以情境为载体考查基础性试题《课标》指出“语言文字既是文化的载体,又是文化的重要组成部分,学习语言文字的过程也是学生文化积淀与发展的过程。
”美国“21世纪技能联盟”指出“21世纪素养远不止基本的读、写、算技能,它意指如何在现代生活情境中运用知识和技能。
”在考试评价中,以适切的真实情境为载体,加强对语言文字的理解和规范运用的考查,可引导学生重视识字与写字,同时在情境阅读中提高学生运用文字的能力,能增强学生的文化自信。
高考语文情境化试题析论语文是高考中最重要的科目之一,也是考生们相对较难攻克的科目之一。
近年来,高考语文试题趋向情境化,形式多样,以培养学生的综合语文素养为目标。
本文将从试题的设计理念、实施效果以及对学生能力培养的影响等方面进行详细的分析。
首先,我们来探讨高考语文试题情境化设计的理念。
传统的语文试题往往以传统文化知识为主导,注重对学生的记忆和理解能力的考察。
然而,对于学生来说,纯粹的知识记忆往往难以应对复杂多变的现实情境。
因此,高考语文试题开始注重考察学生的实践运用能力,要求学生在具体情境中运用语言进行分析、表达和创新。
这种情境化设计能够培养学生的实际应用能力,提高他们处理实际问题的能力和综合素养。
其次,我们来分析高考语文试题情境化设计的实施效果。
情境化试题使得高考语文试题呈现出更加丰富和多样的形式。
例如,在阅读理解中,学生需要根据具体情境中的信息来理解文章的主旨、推断作者意图等。
在作文中,学生需要在给定的情境中进行写作,如模拟新闻报道、书信写作等。
这样的设计能够更好地模拟真实生活中的语文运用环境,提高学生在实际情境中的表达和沟通能力。
同时,情境化试题也要求学生具备更广泛的知识背景和跨学科的思考能力,促使学生全面发展。
然而,高考语文试题情境化设计也存在一些问题。
首先是试题难度的把握。
由于情境化试题要求学生进行综合思考和运用,往往增加了试题的难度。
特别是在作文题目中,学生往往需要在有限的时间内构思出具有一定深度和广度的文章。
这对于学生来说是一种挑战,需要他们具备较高的应对能力和表达能力。
而在评分方面,如何公正、客观地评价学生的实际应用能力也是一个难题。
这要求评卷人员有较高的专业能力和素质要求,以确保评分的公正性和准确性。
通过对高考语文情境化试题的分析,我们可以得出以下结论。
一方面,情境化试题能够更好地培养学生的实际应用能力,提高他们的综合素养和语文水平。
另一方面,情境化试题也带来了一定的挑战,需要学生具备更宽广的知识背景和跨学科的思考能力。
高考英语写作真实性及其反拨作用探析摘要:真实性原则在语言测试中的体现程度是检验语言测试好坏的一项重要标准。
只有真实性原则得到充分体现的测试,才能更准确地考查出考生的实际语言交际能力。
通过对比和分析全国高考英语写作试题在测试文本、测试任务和测试情景三方面的真实性,以期了解真实性原则在近年高考英语写作测试中的体现程度及其对英语教学的反拨作用。
关键词:写作测试;真实性;高考一引言20世纪70年代,随着语言交际测试法的出现。
Bachman和Morrow等人提出了语言测试的真实性问题。
真实性成为了交际语言测试的一大标志。
进而成为了语言测试研究的热点话题。
真实性是语言澍试的一个重要特征(Bachman & Palmer,1996)。
考生在语言测试中的表现能够反映其在真实生活中的语言能力,测试设计者应尽量将真实性原则运用于测试设计中。
《高中英语新课程标准》提出,“学生应通过大量的专项和综合性语言实践活动,形成综合语言运用能力,为真实语言交际打基础”。
因此,高考不仅要以测试知识和内容为目标还应在真实性原则的指导下考查学生的综合语言运用能力。
语言测试又对教学起着重要的反拨作用。
通过分析真实性在高考英语写作中的体现程度及其变化。
可以了解真实性在写作测试中的重要性,对英语写作教学起到强有力的指导作用。
笔者认为,只有在教学中加强语言的真实性,同时提高语言测试的真实性,重视对学生真实语言的考查,才能充分发挥测试对语言教学的反拨作用,从而提高教学质量。
二语言测试的真实性问题语言测试的真实性指受试者在测试中使用目标语完成测试任务与其在现实生活中使用语言进行交际活动的相似程度,也就是语言测试与语言交际的统一程度(Bachman,1990)。
语言测试是受试者运用语言知识或技能完成测试任务的过程,是一种受试者在特定情景(测试)下语言的输入与输出的交互过程。
通俗地说,测试的真实性就是意味着考试的语言行为要复现真实生活中而不是考试的语言行为(卢晓仙,2003)。
极端条件下非真实情景考题功能之探析
创设物理情景,是解决许多物理问题的前提。
只有建立了正确的物理情景,才能构建正确的模型,选择正确的方法去解决问题。
如果情景创设的条件是常规与熟悉的,呈现的情景才会是真实的。
学生由于有已有的经验作为铺垫,需要的是再造想象力,创设这样的情景会相对容易一些;如果将情景创设的部分条件做理想化的抽象与假设,在条件极端情形下,呈现出的情景是非真实的。
创设这样的情景需要创造想象力,这是一种更高层次的能力要求,设置这样的问题考查学生,能很好地甄别学生想象能力的高低。
2011年、2012年江苏卷连续出现旨在考查学生想象能力的考题,体现出命题者明确的考查目的和考查意图。
【例1】(2011年江苏卷第9题)如图1所示,倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦。
现将质量分别为m、m (m>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。
两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。
在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有()。
a.两物块所受摩擦力的大小总是相等
b.两物块不可能同时相对绸带静止
c.m不可能相对绸带发生滑动
d.m不可能相对斜面向上滑动
分析:题中由于是轻质绸带,故绸带质量为零。
由牛顿第二定律
可知,绸带所受两物块的摩擦力一定大小相等,合力为零,否则,它的加速度会达到无穷大,这是不可能的。
轻质绸带是一理想化模型,两物块及绸带的运动情景是极端条件下的非真实情景。
绸带在运动过程中受力始终平衡,但其运动状态可以改变。
当α角较小时,m、m与绸带间均为静摩擦力,且小于μmgcosα,m、m与绸带均保持相对静止一起做加速运动,m的加速度方向沿斜面向下,m的加速度方向沿斜面向上。
在这种情形下,设m、m分别与绸带间的摩擦力大小均为f。
对于m、m与绸带这一整体,应用牛顿第二定律有:mgsinα-mgsinα=(m+m)a ①
对于m,应用牛顿第二定律有:f合=f-mgsinα=ma ②
由①②两式可得:f=2mmgsinαm+m ③
m与绸带间最大静摩擦力为:fm=μmgcosα④
对③④两式分析可得:当α增大时,f增大,fm减小;当f=fm 时,可得:α=α0=arctan(μ(m+m)2m )。
当α>α0时,m与绸带会发生相对运动,它们之间的摩擦力为滑动摩擦力,大小等于μmgcosα。
m的运动情况可分为:若μmgcos α>mgsinα,m沿斜面向上做加速运动;若μmgcosα=mgsinα,m 相对于斜面静止;若μmgcosα<mgsinα,m沿斜面向下做加速运动。
两物块施加给绸带的摩擦力大小一定相等,在这种情形下,m与绸带间的摩擦力大小也一定等于μmgcosα,小于m与绸带间的最大静摩擦力。
因此,m的运动情况一定是与绸带保持相对静止,一起沿斜面向下做加速运动。
因此,本题所发生的可能情景有:在α
较小时,m、m与绸带保持相对静止,一起做加速运动,m沿斜面向下做加速运动,m沿斜面向上做加速运动;当α较大时,m与绸带一起沿斜面向下做加速运动,m则可能沿斜面向上做加速运动,可能相对于斜面静止,可能沿斜面向下做加速运动。
正确答案为a、c。
【例2】(2012年江苏卷第14题)某缓冲装置的理想模型如图2所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f。
轻杆向右移动不超过l时,装置可安全工作。
一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧,将导致轻杆向右移动l4 。
轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦。
(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x;
(2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm;(3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v′和撞击速度v 的关系。
分析:题中轻杆是理想化模型,质量为零。
由牛顿第二定律可知:其所受的合力应始终为零,但它的运动状态可发生变化。
题中呈现的情景也是极端条件下的非真实情景。
当弹簧弹力大小等于f时,轻杆开始运动,此时弹
簧的弹力f=kx=f,可得弹簧的压缩量为:x=fk 。
当轻杆开始运动后,轻杆立即获得与小车相同的速度,与弹簧、小车一起做匀减速运动,在运动过程中,弹簧的形变量保持不变。
当轻杆向右移动
的距离恰好能达到l时,小车的初速度为小车撞击允许的最大速度vm。
设轻杆刚好要移动时弹簧的弹性势能为ep,在小车以速度v0撞击弹簧到停止的过程中,由能量关系可得:12mv20=ep+f·l4 ①
当小车以速度vm撞击弹簧到停止的过程中,由能量关系可得:12mv2m=ep+f·l ②
由①②得: vm=v20+3fl2m 。
设轻杆刚好能发生移动时,小车撞击的速度为v1,由能量关系可得:12mv21=ep③
由①③得v1=v20-fl2m 。
因此,在轻杆未发生运动的情况下,小车将以与初速度等大的速度反向弹回;在轻杆能发生运动的情况下,在小车、弹簧、轻杆运动的过程中及刚停止时,弹簧的形变量不变,储存的弹性势能仍为ep,小车反弹时轻杆不动,反弹速度为:v′=v1=v20-fl2m 。
因此小车弹回的速度v′和撞击速度v的关系为:
当v<v20-fl2m 时,v′=v;当v20-fl2m <v<v20+3fl2m 时,v′=v20-fl2m 。
上述考题启示我们:在合理的范围内对创设情景的条件做理想化的抽象与假设,如不考虑对象的大小或形状,或不考虑对象的质量,或不考虑对象所受的重力或其他力,或不考虑过程的能量消耗等因素,从而提炼出一个理想化模型或过程来加以研究,这是物理学研究的一种重要方法。
同时,在平时的教学中,我们可合理地改变情
景创设的条件,对部分条件做理想化的极端假设,如假设某一量为零或无穷大,或保持不变,或某一种作用不存在等,让呈现出的情景是非真实的,超越学生熟知的情景材料,让学生大胆去想象,是行之有效的教学策略,可达到有效培养学生创造性思维能力的教学目标。
(责任编辑黄春香)。