高中物理从高考试题和两个版本教材习题的比较谈.docx
《高中物理从高考试题和两个版本教材习题的比较谈.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理从高考试题和两个版本教材习题的比较谈.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高中物理从高考试题和两个版本教材习题的比较谈
从高考试题和两个版本教材习题的比较
谈两个版本教材习题的开发与利用
一直以来，高考复习普遍存在着这样的情况：
教师往往比较重视知识点的巩固和解题技能的指导；学生把时间和精力花在大量模拟试题的训练上而忽略了教材，认为教材过于简单，只是用来了解知识点；教师和学生都认为每年高考都是出新题，而不可能出见过的、特别是教材中的题。
但是，近三年来，广东高考题从教材中取材的试题却不少，有些是教材课后习题的变形或拓展，有些是高考实验探究题的变形。
为此，在第二轮复习中，我们应该更加深刻研究教材，开发与利用教材习题或实验探究题，转变为后段学生训练的试题，才能在备考中发挥出最大的效能。
谈及教材，我们都知道，全省使用了两个版本的教材，人教版与粤教版，使用人教版的有六、七个地区，主要是粤东地区，大多数地区采用粤教版。
这两个版本从知识内容来说并没有区别，主要是在解决同一个课题的方式时有了明显的差别，人教版注重内容的连贯性，多数知识与规律是如何得到的教材都进行详细的介绍，要求学生独立探究或交流合作的情况较少，教学相对会更清晰明了。
粤教版则更多的采用探究的方式，要学生通过自主或合作交流的方式学习，积极主动寻找方法，发现科学规律。
这样，两个版本中所介绍的例题、所设置的习题，所探究的实验的方式与方法也就存在着较大的差异。
因此，研究教材不能只研究你所教的教材，还应该研究其他版本的教材，在试题设计上才能兼顾双方的特色，在取材上才有更加广阔的视野。
今天，我发言的内容是“从高考试题和两个版本教材习题的比较谈两个版本教材习题的开发与利用”。
下面先和大家探讨高考试题和两个版本教材习题的关系。
一、近三年广东高考试题取材自两个版本教材习题的比较
为了分清近三年广东高考试题取材自两个版本教材习题的情况，我设计了如下的表格来进行比较。
表１：
高考年份
题号
题型
分值
取材自何版本教材、何处习题或实验探究
知识点
相似比
2007年
2
选择
4
人教版选修3-5第63页问题与练习第3题
能级
0.5
7
选择
4
粤教版选修3-2第57页例题
变压器
0.3
9
选择
4
人教版选修3-3第24页思考与讨论
理想气体状态方程
0.3
10
选择
4
粤教版选修3-3第64页
热功关系
0.4
13
（1）
实验
3
人教版选修3-1第68页问题与练习第2题
多用电表
0.3
13
（2）
实验
3
人教版选修3-1第56页测量电炉丝电阻的案例
测电阻
0.3
15
（2）
综合
4
人教版选修3-5第65页思考与讨论
放射线
0.4
15（3）
综合
4
人教版选修3-5第48页思考与讨论
阴极射线
0.3
粤教版选修3-5第50页讨论与交流
0.6
2008年
1
选择
4
人教版必修1第46～47页实验验证
伽利略斜面实验
0.3
4
选择
4
人教版选修3-1第102页练习第4题
回旋加速器
0.3
粤教版选修3-1第91页讨论与交流
0.4
5
选择
4
人教版选修3-2第36页问题与练习第4题
交流电
0.4
粤教版选修3-2第47页练习第1题
0.5
7
选择
4
粤教版选修3-1第49页练习第2题
动态电路
0.6
8
选择
4
人教版选修3-1第20页问题与练习第3题
电场与电势
0.3
13
（1）
填空
5
粤教版选修3-3第12页实践与拓展
分子张力
0.7
13
（2）
填空
5
粤教版选修3-3第8页讨论与交流
分子热运动
0.5
15
实验
11
粤教版选修3-2第72页实验与探究
探究温度传感器的特性
0.5
17
（1）
综合
8
人教版必修2第57页例题
功率
0.4
2009年
3
选择
4
人教版必修1第36页问题与练习3
v-t图象
0.4
8
选择
4
人教版必修1第86页例题2
超重与失重
v-t图象
0.3
9
选择
4
人教版选修3-2第45页思考与讨论
远距离输电
0.3
粤教版选修3-2第61页讨论与交流
远距离输电
0.4
12
选择
4
人教版选修3-1第100页例题
质谱仪
0.4
粤教版选修3-1第90页质谱仪荷质比的计算
0.6
17
（1）
综合
10
人教版必修2第9页例题2
平抛运动
0.4
粤教版必修2第17页实践与拓展
0.5
18
综合
15
粤教版选修3-2第24页第3、4题
电磁感应与电路
0.4
19
综合
16
人教版选修3-5第17页问题与练习第1题
碰撞
0.2
从这个表格可以看到：
2007年高考题取材自人教版与粤教版的分值之比22∶12。
2008年高考题取材自人教版与粤教版的分值之比24∶23。
2009年高考题取材自人教版与粤教版的分值之比22∶22。
由此看出，从两个版本的教材习题与实验探究中取材的分值除2007年采用人教版的比重大些，但近二年就比较接近了。
而从取材的总分值看，2007年只占22.7%，2008年占31%，2009年占29.4%，后二年从教材习题取材的分值明显增加，知识点的分布也较广，这样使试题更符合广东新课改的要求，即从近二年广东省高考物理所取得的优异成绩说明了高考试题取材于教材的出发点是正确的，命题很理性，考生很高兴，教师很自信，高层很满意，课改很得意。
大家从表格中还看到有一列是统计试题与教材习题的相似比，这个相似比为个人的评估，不是官方的，如果有什么雷同请给我扬名，如果偏差太大，请大家谅解。
从表中可以看到，近三年来，广东高考试题与粤教版的习题的相似比比较高。
下面举几个例进行说明：
【例1】2009年广东物理选择第12题，是考查质谱仪工作原理的理解能力。
原题：
图9是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是（ ）
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小
参考答案：
ABC
解析：
由加速电场可见粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，如图所示，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外B正确；经过速度选择器时满足
，可知能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B，带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有
，可见当v相同时，
，所以可以用来区分同位素，且R越大，比荷就越大，D错误．
教材对照：
人教版选修3-1第100页例题：
一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上（图3.6-4）。
（1）求粒子进入磁场的速率。
（2）求粒子在磁场中运动的轨道半径。
解答：
（1）粒子在S1区做初速度为零的匀加速直线运动。
在S2区做匀速直线运动，在S3区做匀速圆周运动。
由动能定理可知:
mv2＝qU
由此解得：
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为
r和进入磁场的速度无关，进入同一磁场时，
，而且这些个量中，U、B、r可以直接测量，那么，我们可以用装置来测量比荷。
粤教版选修3-1第90页质谱仪荷质比的计算：
质谱仪的结构如图所示．带电粒子经过S１和S２之间的电场加速后，进入Ｐ１、Ｐ２之间的区域．Ｐ１、Ｐ２之间存在着互相正交的磁场B１和电场E，只有在这一区域内不改变运动方向的粒子才能顺利通过S０上的狭缝，进入磁感应强度为B２的匀强磁场区域．在该区域内带电粒子做匀速圆周运动，打在照相底片A’A上，留下痕迹．
质谱仪Ｐ１、Ｐ２之间的部分就是一个速度选择器．只有满足v=E/B1的带电粒子才能做匀速直线运动通过S0上的狭缝．
S0下方的空间不存在电场，只存在匀强磁场．带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．运动半径
由以上两式消去v，得
式中Ｅ、Ｂ1、Ｂ2是已知的，r可测量，利用该式可以求出带电粒子的荷质比q/m。
由此看出，该高考题无论题意到图象的取材都更接近于粤教版的。
【例2】2007年广东物理高考第15题第3小题，是一个关于荷质比的综合问题。
该题采用问答的形式考查考生对原子核的基本知识以及电磁场对带电粒子作用的基本规律的了解，考查实验与探究能力、理解能力和推理能力。
原题：
带电粒子的荷质比
是一个重要的物理量.某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的荷质比，实验装置如图1所示.
①他们的主要实验步骤如下：
Ａ．首先在两极板
之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子从两极板中央通过，在荧幕的正中心处观察到一个亮点；
Ｂ．在
两极板间加合适的电场：
加极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为
.请问本步骤目的是什么？
（答案：
使电子刚好落在正极板的边缘，给出特殊的偏转量，有利于化简．）
Ｃ．保持步骤B中的电压
不变，对
区域加一个大小、方向合适的磁场
，使荧幕正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？
（答案：
垂直纸面向外）
②根据上述实验步骤，同学们正确推算出电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的关系为
.
教材对照：
人教版选修3-5第48页思考与讨论：
带电粒子的电荷量与其质量之比——比荷
，是一个重要的物理量．根据带电粒子在电场和磁场中受力的情况，可以得出组成阴极射线的微粒的比荷．建议你依照下面的提示自己算一算．
1.当18.1-2金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上P1点。
按图示方向施加电场E之后，射线发生偏转并射到屏上P2处．
由此推断，阴极射线带有什么性质的电荷？
（带负电，可以是电子，与高考题相同）
2.为了抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适、方向垂直于纸面的磁场．这个磁场B应该向纸外还是向纸内？
（与高考题相同）．写出此时每个阴极射线微粒（质量为m，速度为v）受到的洛仑兹力和电场力．两个力之间应该有什么关系？
（相等）
3.根据以上关系求出阴极射线的速度v的表达式．由于金属板D1、D2间的距离是已知的，两板间的电压是可测量的，所以两板间的电场强度E是已知量．磁场由电流产生，磁感应强度B可以由电流的大小算出，因此也按已知量处理．（
，与高考题相同）
4.去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B．由于磁场方向与射线运动方向垂直，阴极射线在D1、D2之间有磁场的区域会形成一个半径为r的圆弧．此时，组成阴极射线的粒子做圆周运动的向心力是洛仑兹力（即
，与粤教版题在前面的论述相同）．半径r可以通过P3点的位置算出，同样按已知量处理．
按照以上提示就可以写出比荷
的表达式了．
粤教版选修3-5第50页讨论与交流：
设平行板Ｍ、Ｎ间的间距为h，板的水平长度为d．首先使阴极仅受电场作用并达到最大偏转（如图3-1-5）,测出此时的场强Ｅ，随后保持Ｅ不变，外加磁场使射线恢复水平不再偏转，测出此时的磁感应强度Ｂ．
１．请证明此时对应于（3.1.1）式（即
）中的速度v为：
２．请证明此时对应于（3.1.1）式中的半径r为：
（
联立解得）
３．能否得出射线粒子荷质比的表达式（
，与高考相同）？
你认为整个实验设计中最“妙”的地方在哪里？
为什么？
两个版本案例与高考试题的比较：
首先，不加电场时，射线不偏转；接着，加了电场
，射线偏转；然后，为了抵消射线的偏转，加了合适的磁场
由洛伦兹力和电场力的关系可以得出速率；假如撤去电场，保留磁场，粒子作圆周运动，在有磁场的区域形成一个半径
的圆弧，向心力等于洛伦兹力：
，这里可以得到荷质比
。
但是，半径
又将如何确定呢？
对照粤教版，人教版介绍到这里就结束了，没有继续深入探讨。
而粤教版在教材设计方面独具一格，设计了射线达到最大偏转的试验步骤，接着问：
你认为整个实验设计最“妙”的地方在哪里？
为什么？
此处最“妙”的地方在于加上合适的电场使电子刚好落在正极板的近荧光屏端边缘，给出特殊的偏转量为
（h为板的间距），有利于化简．这样计算比荷显得极其简单．这正是高考题与粤教版的案例相同的地方。
由此看出，该高考题从题意的取材都更接近于粤教版的。
【例3】2008年广东高考物理必做第15题，是关于热敏电阻的一道实验题.
原题：
某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现在器材：
直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）、电压表，待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.
（1）若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性，请你在图1的实物图上连线.
（2）实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关， ， ，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据.
（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图2的
关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的
关系式：
＝ +
（保留3位有效数字）.
原题解答：
（1）连接电路如图1所示（注意电压表要并联入电路，并+、-连接正确；线路不能错接在温度计上；线路不得有间断，要接通）
（2）读取温度计示数，读取电压表示数（先后顺序可颠倒）
（3）100，0.400
教材对照：
该题的考点是来自粤教版选修3-2第72页实验与探究栏目的内容.教材是这样引导学生进行实验探究活动的：
实验器材：
热敏电阻（正温度系数或负温度系数）、烧杯、水、酒精灯、欧姆表、开关、温度计，实验装置如图3-2-1所示.
进行实验与收集数据
用酒精灯加热，测出水中各个温度下欧姆表的读数，将实验数据填入表3-2-1中.
表3-2-1
次数
1
2
3
4
5
温度
10
30
50
70
90
电阻
分析与论证
（1）根据表3-2-1的实验数据，在图3-2-2中作出
图像．
（2）试分析热敏电阻的阻值随温度变化的规律．
对照高考题分析：
1、从实验装置看，都是热敏电阻的温度特性的探究实验，实验装置基本一致，差别仅仅在于教材直接用欧姆表测量热敏电阻的阻值，而考题中通过恒流电源和电压表（电压表的示数除以电流就是电阻），其作用相当于欧姆表．
2、从实验步骤看，考题要求读取温度计和电压表的示数，刚好对应教材中表3-2-1中要求学生收集不同温度下电阻的阻值．只是将教学过程的实验操作过程转化成让学生理解已经设计好的实验步骤．
3、从实验分析看，考题通过给出的
关系图线，写出
关系式，正好对应了教材中实验分析与论证中要求分析热敏电阻的阻值随温度变化的规律．
由此看出，2008年高考这个实验探究题与粤教版实验探究的相似度较高，这样，学生可以在这个类型的考题中快速准确答题，得分也较高。
如果再摆开许多同题取材于两个版本的教材习题来看，多数还是粤教版的相似度高。
这是为什么呢？
我认为：
从教材习题的编写意图来看，粤教版是站在新课改的前沿阵线，大胆改革创新，走具有广东特色的教育之路。
他们处处以观察与思考、讨论与交流、实践与拓展、实验与探究，练习与习题为主线，以能力提升为核心，以备考夺分为目的，在处理“过程与方法”的目标上进行了实践与探索，大胆加入不少自创题，通过反复的核对、演算，确定为严谨的，与课程的联系是紧密的、有效的，这样也就与广东高考的命题意图相吻合。
而人教版虽有重大改革，如增加了探究实验，课题探究，新的科学等内容，但主线仍沿袭原版本，在习题的设计上仍注重定向思维，陈旧保守，且题量较少，这样与广东课改有明显的出入，高考命题要从其取得相似度较高的题就较较难。
当然，就粤教版习题编制的情况看，由于多数为原创，不免有一些微小瑕疵:
比如刚才所讲的【例1】：
在加速电场的入口，若电荷从初速为零开始被加速，经过速度选择器后，若能再进入偏转磁场，因加速电场电压、速度选择器的场强及磁感应强度一定，在加速电场中，由qU=
mv2,得v=
；在速度选择器中，由qvB1=qE，得v=E/B1，就是说，只有荷质比符合
的粒子才能从选择器中进入偏转磁场，在前面二件设备中就被限制了，故在照相底片上仅出现一条谱线，起不到检索电荷荷质比的作用。
有的考生因受这样计算的干扰而不敢选择Ａ，故要该题要说明进入加速电场的不同电荷有不同的初速度，但高考题和粤教版该题没有说明清楚这一点，如果教师教学中疏忽这一点，则可能会出现上面的情况。
刚才所讲的【例2】：
请证明此时对应于（3.1.1）式中的半径r为
我原以为是一个简单的几何关系，却抓不着要领，最后和学生探讨后发现还要用电场偏转公式
速度
和洛伦兹力等于向心力公式
来推导这个式子，重复又曲折，该问题提得多余，（用
速度
就足够了）。
故对教材中习题的深刻研究和教学细致与否也会对高考试题的理解造成影响。
曾经有一位老师出了一道同高考一模一样的题，但因为教学指导上存在问题而导致高考成绩反而较差的情况。
故不能说，抓住了高考的信息就万事大吉了，扎实做好教学还是我们备考的根本。
二、开发和利用两个教材版本的习题或探究实验的思考
纵观本省三年来的物理试题，既考查“知识与技能”、又考查“过程与方法”、“情感态度价值观”，如通过探究实验类问题对“提出问题──猜测与假设──制定方案──实验验证──得出结论──合理外推”这一科学探究基本方法的考查，而试题的设置，既体现了试卷的开放性，又体现了教材的选择性。
选择不同版本的教材进行教学都能落实三维目标，都能很好应对新的高考。
问题在于要取得最大的效能，必须有新的变化。
比如成立多校联合体，定期交换优秀教师开展教学交流活动，定期开展统考分析比对工作，定期开展复习备考经验交流活动。
我校现已与中山一中等六个学校建立六校联合体，计划四月上旬互派优秀教师到联合体中的一个学校上课和听课，为期半个月。
为了吸收不同教材使用的优秀经验，我会被派往使用粤教版教学的学校，这样，我既可把使用人教版的好的经验传到该学校。
同时，我要认真研究粤教版编者的意图，才能在上课中有所改变，提高教学的有效性；在听课中同该校的教师进行交流，汲取其精髓，提高对复习备考的准确性。
我认为，这样的活动，对这些学校的备考起到很好的推动作用。
而有了这样的联合体，我们要确保每一次考试的试题对每一方都是公平的，就必须对两个教材版本的内容兼容并包，从两个教材版本中改编出科学的试题。
过去两年，六校联合体的物理试题都由我所出，但我对所出的试题都会作认真的调研与思考：
１．从粤教版实验探究中挖掘素材命题，突出对实验创新性与开放性的考查
在近三年广东高考考试说明中，指出要出实验与探究题。
“探究”这一提法既体现了命题的创新性，又体现了对考生实验能力的较高要求；既考虑物理科学习方法的渗透，又不脱离当前中学物理教学的实际，符合新课标要求。
为此，本人积极挖掘物理实验的内涵，从“发现问题”、“解决问题”二个环节对探究题进行命制。
【例4】（2009年六校联考题）物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化的定量关系”，我们提供了如右图的实验装置。
⑴某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：
如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的 ，通过光电门时的 ，试探究外力做的功 与小球动能变化量 的定量关系。
请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号；在③④空格处填写数学表达式。
⑵某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。
①用天平测定小球的质量为0.50kg；
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm；
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为81.80cm；
④电磁铁先通电，。
⑤ ，小球自由下落。
⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s，由此可算得小球经过光电门的速度为 m/s。
⑦计算得出重力做的功为 J，小球动能变化量为 J。
（g取9.8m/s2，结果保留三位数字）
⑶试根据⑵下好本实验的结论：
。
【解析】⑴位移s，速度v，Ｗ（mgs），△ＥＫ（
mv2）。
⑵④让小球吸在开始端；⑤电磁铁断电；⑥4；⑦ 4.05 ； 4.00 。
⑶在误差允许范围内，重力做的功等于物体动能的变化量。
本题考查学生如下思维过程：
⑴如何根据图形结合教材中所学知识（或做过的实验）设计实验情景的命题；⑵理解实验的操作过程、实验原理，掌握实验数据的处理方法；⑶确立正确的结论。
本题命制的素材：
粤教版必修2第71页实验与探究。
本题命制思想是：
创新实验情景（教材用的是铁架台和打点计时器等仪器组合而成的实验结构，本题引入光电门和电子计时装置等组成的新的实验结构），联想学过的知识（动能定理），预见问题情景（重力做功和物体动能变化存在定量关系），设计实验情景（借图而定），开展实验操作和数据处理，发现规律等实验探究。
通过试验，我们发现，学生收集实验信息及制定简单的探究实验方案，并运用语言、文字符号对实验情景进行表达有了明显进步。
同时，学生对实验操作过程的理解，具体数据的处理，归纳概括结论都有了相当好的表现（第⑴得分率为51%；第⑵得分率为82%，第⑶得分率94%）。
从本例可以看出，对实验探究题的命制及考查，关键是看命制者和考生对课本上出现的实验原理和方法有没有真正理解，灵活应用，并迁移到新的实验中去。
所以，在实验探究题的命制中，我牢牢把握住万变不离其“宗”——平时所学的物理规律、实验原理和方法，坚持以本为本，以纲为纲，突出对学生实验操作过程和分析方法的考查。
２、从人教版的ＳＴＳ中挖掘素材命题，突出对高考发展方向的理解和对科学方法运用的考查
广东近三年高考在综合题的命题中，经常从教材的图形和实例出发，对素材进行“审美化改造”，剔除无用信息，进行定向改造和加工，将物理试题具体化，个性化，形成了高考题的雏形，有了不少创新之处。
本人在试题的命制中，紧紧抓住这一特点，大胆对教材的练习题进行改造，有的借用其原图进行新情景问题的设计，有的对原图进行扩张，把原有的物理问题进行延伸，目的在于把握高考命题者的脉搏，突出考查学生的物理思维过程和对科学方法的运用。
【例5】（2009年六校联考题）设下图中磁流体发电机的两块金属板的长度均为a，宽度均为b，金属板平行且正对放置，间距为d，其间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为B，导电流体的流速为v（保持不变）、电阻率为ρ，负载电阻的阻值为R。
导电流体从一侧沿垂直磁场且与金属板平行的方向进入两板间，当开关Ｋ拨在１时，磁流体发电机对负载电阻供电；当开关拨在２时，磁流体发电机给平行板电容器充电，电容器间一个质量为m、电量为q的悬吊带电小球在电场力作用下从竖直位置向右偏摆的最大角度为θ．求：
⑴当开关Ｋ拨在１时，负载电阻得到的电压；
⑵电容器极板之间的距离S．
升级会员 