
(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功;
(2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小。
【解析】
(1)第一次篮球下落,由动能定理可得11
E mgh 篮球反弹后向上运动的过程由动能定理可得22
0E mgh 第二次从1.5m 的高度静止下落,同时向下拍球,33
W mgh E 第二次从1.5m 的高度静止下落,在篮球反弹上升的过程中,由动能定理可4400E mgh 因篮球每次和地面撞击的前后动能的比值不变,则有比例关系
2413
E E E E 代入数据可得 4.5J W (2)在恒力作用下篮球向下做匀加速直线运动,因此有牛顿第二定律可得
F mg ma 在拍球时间内运动的位移为212
x at
做得功为W Fx
联立可得9N F (-15N F 舍去)
【分析】本题是体育运动类的题目。考查学生运用能量观点解决实际问题。通过阅读题目感知想象题目中所叙述的的现象、在脑子中勾勒出问题的情境,从而定性判断原始问题在物理上是哪方面的问题。面对这样的试题,学生需要在头脑中想象出打篮球的情境,然后运用运动和相互作用观念思考篮球的运动,还需要学生运用能量的观念去解决做功的问题。
本题所考查的知识点是相对基础的物体运动过程,但是学生解题的难点在于将生活实际抽象成物理模型的。对于今后的教学过程中,应该是多对学生的构建物理模型上注重训练。即通过对生活情境问题,学生需要忽略哪方面的问题,抓住那些方面的问题从而构建物理模型,并能依据相应的物理规律解决问题。
(2022年全国乙卷24题)如图,一不可伸长的细绳的上端固定,下端系在边长为0.40m l 的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平,其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为35.010Ω/m ;在0 t 到3.0s t 时间内,磁感应强度大小随时间t 的变化关系为()0.30.1(SI)B t t 。求:(1) 2.0s t 时金属框所受安培力的大小;
(2)在0 t 到 2.0s t
时间内金属框产生的焦耳热。
【答案】(1
);(2)0.016J
【解析】
【详解】(1)金属框的总电阻为3440.45100.008R l 金属框中产生的感应电动势为22120.10.4V 0.008V 2l B E t t 金属框中的电流为1A E I R
t =2.0s 时磁感应强度为2(0.30.12)T=0.1T
B
金属框处于磁场中的有效长度为L
此时金属框所受安培力大小为20.11A F B IL (2)0 2.0s :内金属框产生的焦耳热为2210.0082J 0.016J
Q I Rt 【分析】本题主要是考查电磁感应现象中的感生电动势、安培力、电流的热效应。细节问题考查学生对安培力中的有效长度的理解与应用。本题主要的物理观念是相互作用观念、能量观念。学生通过关联物理知识解决本题,虽然物理情境比较复杂,但是物理知识、数学计算比较简单。
(2023年全国乙卷24题)如图,等边三角形ABC 位于竖直平面内,AB 边水平,顶点C 在AB 边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB 边中点M 处的电场强度方向竖直向下,BC 边中点N 处的电场强度方向竖直向上,A 点处点电荷的电荷量的绝对值为q ,求
(1)B 点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;
(2)C 点处点电荷的电荷量。
【答案】(1)q ,A 、B 、C 均为正电荷;(2)
333
q 【解析】
【详解】(1)因为M 点电场强度竖直向下,则C 为正电荷,根据场强的叠加原理,可知A 、B 两点的电荷在M 点的电场强度大小相等,方向相反,则B 点电荷带电量为q ,电性与A 相同,又N 点电场强度竖直向上,可得A 处电荷在N 点的场强垂直
BC 沿AN 连线向右上,如图所示可知A 处电荷为正电荷,所以A 、B 、C 均为正电荷。(2)如图所示由几何关系'tan 30A BC E E
即22233C kq kq kq AN BN CN 其中33AN BN CN
解得333
C q q 【分析】本题考查的内容为电场中的场强叠加的问题。与以往的试题不同的地方是该题的第一问是相对开放性的,对于考生来讲是比较陌生的,解决起来相对有一定的困难。同时,该题还通过数学上的平面几何知识与物理上的矢量合成结合起来,将问题进一步加大难度。
【综述】纵观最近三年的高考试题的24题,总体表现是以下的特点。
1、物理问题趋于情境化,需要学生有建构物理模型的能力。
2、考查学生的物理核心素养,即基于物理模型下解决问题的能力。
3、应用数学知识解决物理问题的要求亦是逐年提升。
4、对于所考查的物理模型相对来说不是很复杂,没有出现多过程的问题。
基于以上内容对于今后的物理教学教师应更注重以下几个方面的
1、针对于生活情境类问题的解决,教师应该引导学生去边缘化问题,抓住情境所反应的核心问题。
2、针对于物理模型的思维维度,首先是通过相互作用、能量等物理观念认识模型,然后是选择解决物理模型的物理方法,最后是采用数学工具--表达式、图像、物理方程式等来解决问题。
4、最后一定是让学生从解题向解决问题去转变,在平时的学习过程中,注重理论联系实际,把生活中的情境转化成物理模型,促进物理的核心素养的培养和发展。
