2020年高考物理對必修一主干知識的考查分析

王金聚

[摘 ? 要]通過分析高考物理對必修一主干知識的考查情況，展示幾種常見的考題，指出解決此類問題的方法，并提出復習迎考過程中應關(guān)注的重點。

[關(guān)鍵詞]2020年高考;物理必修一;關(guān)注點

[中圖分類號] ? ?G633.7 ? ? ? ?[文獻標識碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1674-6058（2020）32-0036-03

物理必修一是高中物理學習的入門教材，是今后進一步學習物理的基礎知識，是培養(yǎng)學生物理學科素養(yǎng)的奠基石，是要求全體學生都必學的基礎課程。其內(nèi)容主要包含直線運動、力的相互作用、牛頓運動定律等知識，是今后學生進一步學習物理的基礎，在高考中占有重要的地位。高考物理命題常圍繞必修一的主干知識展開，注重考查核心概念和規(guī)律，且常以生活中的實際問題和物理知識相結(jié)合的形式呈現(xiàn)，以考查學生分析和解決實際問題的能力。從2020年全國高考物理試題來看，必修一的內(nèi)容所占的分數(shù)為12～16分，這看上去似乎并不多，但這并不是說必修一不重要。相反，必修一中所涉及的核心內(nèi)容和思想方法，是后續(xù)物理學習與提高的不可替代的必備知識。下面結(jié)合2020年高考物理試題進行分析探討。

一、對運動圖像的考查

圖像是一種數(shù)學語言，用圖像來描述物理過程簡潔明了。新課程標準要求學生“能用公式、圖像等方法描述勻變速直線運動，理解勻變速直線運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題”。對圖像的考查歷來是高考物理命題的熱點之一。必修一中涉及的圖像主要有[x-t]圖像、[v-t]圖像、[F-t]圖像等。

[關(guān)注點]利用圖像可讀取物體運動過程中的一些相關(guān)信息，為分析和解決問題帶來便利。但在真正尋求解題思路時，如果所給的已知條件中沒有圖像，在大多數(shù)情況下學生往往還只是考慮用公式法，會把“圖像法”遺忘到九霄云外！這并非說學生不會用，而是根本就沒想到！即在腦海中還未形成利用“圖像法”解題的意識。因此，在平時的教學中，我們要加強對物理圖像的引導，使學生能把圖像中的數(shù)學元素和物體的運動狀態(tài)對應起來，看到圖像就立馬能想到物體的運動情境;有意識地引導學生自己動手去描繪一些物理過程的圖像，讓他們思考圖像中隱含哪些物理信息，如圖像中的面積、斜率、截距、交叉點坐標、最高點、最低點等都對應物體運動過程中的哪些量，哪種狀態(tài)，并適當?shù)亟榻B一些利用圖像法解題的巧妙案例，將公式法與圖像法解題的優(yōu)勢與劣勢加以比較，使學生認識到圖像法解題的優(yōu)勢所在。當學生見多識廣了，用“圖像法”解題的意識也就建立了。

二、對物體受力分析的考查

新課程標準要求學生“能用共點力的平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問題;能對物體的受力和運動情況進行分析，得出結(jié)論”。分析物體受力情況是研究物理問題的出發(fā)點，分析受力時我們務必要把握好下面兩點：

（1）勿把“施力”當“受力”;

（2）找出力的施力物體是誰。沒有施力物體的力是不存在的。

[例2]（2020年全國Ⅲ卷第17題）如圖4，懸掛甲物體的細線拴牢在一不可伸長的輕質(zhì)細繩上的O點處，繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)平衡時，O點兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β，若[β=70°]，則[α]等于（）。

A. 45° B. 55° C. 60° D. 70°

解析：此題容易出現(xiàn)的一種典型錯誤是：把圖4默認為與圖5等效，認為O點兩側(cè)原本是一條繩，兩側(cè)繩的拉力應該始終一樣大，即認為等同于圖5中在O點處懸掛了一個可自由移動的動滑輪，甲物體就懸掛在動滑輪上。由平衡條件可知，左右兩側(cè)繩對O點拉力的合力應豎直向上，與甲物體對O的拉力相平衡。故有[α=β=70°]，D選項正確。

實際上，懸掛甲物體的細線是拴牢在O點的，拴牢的O點就是一“節(jié)點”，節(jié)點并不能沿繩向移動，而動滑輪卻是可以在繩子上自由移動的，所以二者并不等效。

因為甲、乙兩物體質(zhì)量相等，所以甲、乙繩對O點拉力大小相等，由平衡條件可知，此兩個拉力的合力應沿著左側(cè)繩子的延長線方向，如圖6所示，易看出[α+2 β=180°]，所以[α=55°]，正確選項為B。

[關(guān)注點]本題，由于節(jié)點O受到的力只有三個，所以可以采用力的合成法，即利用任意兩個力的合力與第三個力都是等大、反向的關(guān)系進行分析求解。除此之外，我們還要讓學生熟練掌握力的正交分解法、矢量三角形法，甚至還可以適當?shù)亟榻B相似三角形法、力矩平衡法等，借以開拓學生的解題思路。在研究由兩個或兩個以上的物體構(gòu)成的物體系時，還要給學生有機地融入隔離法和整體法的思想。

三、對運動學規(guī)律和牛頓運動定律的綜合考查

課程標準要求學生“能從物理學的運動與相互作用的視角分析自然與生活中的有關(guān)簡單問題”。在高考物理命題中，單獨考查運動學規(guī)律或單獨考查牛頓運動定律的題目越來越少，大多數(shù)情況下是將兩者結(jié)合起來一并考查。

[例3]（2020.1浙江卷第19題）一個無風晴朗的冬日，小明乘坐游戲滑雪車從靜止開始沿斜直雪道下滑，滑行54 m后進入水平雪道，繼續(xù)滑行40.5 m后減速到零。已知小明和滑雪車的總質(zhì)量為60 kg，整個滑行過程用時10.5 s，斜直雪道傾角為37°（sin 37°=0.6）。求小明和滑雪車

（1）滑行過程中的最大速度vm的大小;

（2）在斜直雪道上滑行的時間t1;

（3）在斜直雪道上受到的平均阻力Ff的大小。

學生要厘清每個公式的適用條件是什么，是如何推導出來的，該規(guī)律能不能用圖像展示，若能，那對應圖像中的面積、斜率、截距、交叉點等又有何物理意義。這些問題學生都應該駕輕就熟、成竹在胸。上述6個運動學的基本公式中有4個都含有加速度a，而牛頓第二定律[F=ma]中也含有a，所以a自然就成了聯(lián)系運動學和動力學知識的橋梁。相應地，這類綜合問題可以分成兩大類：一是由運動情況求受力情況，二是由受力情況求運動情況。與之對應的解題思路也可按照如下的正向或者反向的順序進行：

譬如，當碰到由受力情況求運動情況的問題時，我們就可按照上面的順序進行思考：物體受哪些力？→合力為多少？→求出合力后利用牛頓第二定律可求出加速度a→再由運動學公式求位移、速度、運動時間等相關(guān)物理量。

四、對實驗的考查

對必修一教材來講，新課程標準要求學生必做的實驗有4個——“測量做直線運動物體的瞬時速度”、“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”、“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”以及“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。利用紙帶數(shù)據(jù)是測量物體速度的基本方法，在今后的很多實驗中都會用到，學生要學會紙帶的處理方法并熟練掌握?！疤骄考铀俣扰c力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗，不僅體現(xiàn)了牛頓運動定律的重要性，還第一次觸及“控制變量法”的實驗思想，該實驗是必修一中難度最大、過程最復雜的一個實驗。實驗原理、實驗步驟及誤差分析都是高考物理命題的熱點內(nèi)容。

[關(guān)注點]必修一中對紙帶數(shù)據(jù)的處理無疑是許多實驗中要用到的基本操作，也是高考實驗考查的高頻考點。通過紙帶如何求速度、加速度，刻度尺的讀數(shù)規(guī)則和有效數(shù)字的要求，我們都要交代清楚。如利用紙帶求加速度的方法，就有逐差法、兩段法、圖像法、剪貼紙帶法等，務必給學生講深講透、不留疑問。

物理是一門以實驗為基礎的學科。實驗教學可培養(yǎng)學生的探究能力，提升學生的學科核心素養(yǎng)。從本題可以看出，同一實驗，可以采取不同的實驗方案。既可以是教材中的一些經(jīng)典的傳統(tǒng)方案，亦可以是一些不斷挖掘創(chuàng)新的方案。創(chuàng)新的方案學生會感到陌生、害怕，這都是正常的。我們在復習中應讓學生多接觸一些創(chuàng)新的實驗題，以鍛煉他們的臨場應變能力，幫助他們克服恐懼心理。但不論方案如何更新變化，我們都重在厘清實驗原理，搞清實驗誤差產(chǎn)生的原因，這樣就可以以不變應萬變。

（責任編輯 易志毅）