赖兴彦
中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1992-7711(2019)18-063-1
高考物理往往题目情境新颖,强调能力考查,学生得分率很低。究其原因,关键在物理思想方法方面训练的不够。许多教师在课堂教学中对物理情境的创设与应用、物理模型的建构与推理、物理思想方法渗透重视不够,导致学生以题论解,机械式套用公式。
下面结合具体高考试题,浅谈剖析物理情境、感受思想方法的重要性。
一、试题呈现:如图1所示,我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息,让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m,地球和月球的半径分别为R和R1,月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1,月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面,求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影)。
二、试题赏析:这是一道考查人造卫星绕月运动和电磁波传播相关知识点的题目,独立的看这两个知识点学生都不陌生,但把这两个知识点联系在一起,结合具体的实际情境,学生理解就有了困难。我们知道:微波和光波都属于电磁波谱大家庭中的一员,微波是沿直线传播的,微波具有光波直线传播的特性。微波信号因月球遮挡无法传送到地球,根据“光路”的可逆性,就如同地球上的微波也无法因月球的遮挡传给处在那些区域运动的卫星。我们联想到月食的形成原因(如图),将太阳、地球、月球三者的位置关系与地球、月球、卫星类比,有相同的情境,可见只要卫星处于月球的“本影”区,就无法接受和发射电磁信号。这样把几何光学中的影的形成,等效迁移到本题中,用熟知的情景帮助理解题意,就是思想方法的应用。
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