04 物理 基于真实情境解决实际问题-高考真实情境式命题探究

物理：基于真实情境解决实际问题 命题研究 物理情境试题是以自然界与社会生产生活中客观存在的现象 或过程为背景材料，将已知和未知的物理量赋予真实情境，全方位 关联物理知识的一类试题，主要考查考生对物理概念、物理规律的 理解与解决实际问题的能力。 情境化试题是介于“原始物理问题” 与经过简化、抽象的“纯物理问题”之间的理论联系实际的试题，具 有一定的问题性、真实性、探究性和开放性 。应用物理知识解决具 体问题应结合具体的实际情境。 一、情境化试题特点 1.情境设置具有真实性和实用性 情境化试题通常取自生产、生活实际情境，设置的问题也紧扣 实际，这类试题引导考生在学习过程中树立“从生活走向物理，从 物理走向社会”的实践意识。要求考生会观察世界，并且能发现其 中的物理知识，做到学以致用。 例1（2021年全国甲卷第15题）.“旋转纽扣”是一种传统游 戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然 后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次 后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的 点向心加速度大小约为 外力 外力 A. 10m/s2 B. 100m/s2 C. 1000m/s2 D. 10000m/s2 2.情境信息呈现具有多样性和关联性 情境化试题信息载体包括文字、图片（表格）、示意图、公式等 形式，可以是单纯的文字形式呈现信息，也可以是文字与其他形式 组合呈现信息，要求考生在处理问题时应注意不同信息载体间的 联系，要做到活学活用，学会并且会用，能在短时间内处理得到的 信息。 例2（2021年全国乙卷第8题）.水平地面上有一质量为m1的 长木板，木板的左侧有一质量为m2的物块，如图（a）所示。用水平 向右的拉力F作用在物块上，F随时间 t的变化关系如图（b）所示， 其中F1、F2分别为 t1、t2时刻F的大小。木板的加速度 a1随时间 t的 变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为 μ1 ,物 块与木板间的动摩擦因数为 μ2 ，假设最大静摩擦力均与相应的滑 动摩擦力相等，重力加速度大小为 g 。则 F m2 m1 图（a） F F1 F2 t1 t2 tO 图（b） t1 t2 tO 图（c） a1 A. F1 = μ1m1g B. F2 = m(m1 +m2)m1 (μ2 - μ1)g C. μ2 > m1 +m2m2 μ1 D.在 0~t2 时间段物块与木板加速度相等 3.问题解决具有迁移性和拓展性 解答情境化试题往往不能直接运用所学知识，需要根据问题 情境进行迁移。面对新的物理情境，要注意挖掘题目的隐含条件， 善于联系所学的知识和方法，强化思维的迁移与拓展。 例3（2021年广东卷第4题）.由于高度限制，车库出入口采用 图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为 横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平．杆 OP绕O点从与水平方向成30 ° 匀速转动到60 ° 的过程中，下列说 法正确的是 60 ° 30 ° P P Q Q O A.P点的线速度大小不变 B.P点的加速度方向不变 C.Q点在竖直方向做匀速运动 D.Q点在水平方向做匀速运动 二、常见背景材料的来源 1.来源于日常生活如高压输电、人开关门等，将这些与物理试 题相结合，考查考生物理模型的建立与应用。 {#{QQABCYSEogiAAgBAAQhCEwHACEOQkAGAAIoGhBAAoAIBgRNABAA=}#} a b c d L1 L2 L3 L4 O 2.来源于教材内容，教材中的一些探究内容和拓展材料以及 某个规律的形成过程，都可作为背景材料出现在高考试卷中，侧重 考查物理思维和物理探究过程。 M N F m′ m′F m mr r 光源 刻度尺 卡文迪什实验示意图 h v0 30° 3.来源于教材中的例题和课后习题，考查考生对教材的掌握 程度。 地轴 地球自转方向 情境化命题素材来源广泛，还有的来源于科技前沿、自然界物 的现象等，考生在复习时要学会观察和思考，要善于发现身边的物 理，尽可能多地积累素材。 物理情境题解决的关键是要把具体的实际问题抽象成熟悉的 物理问题，也就是要把实际问题模型化，然后用已知的物理规律求 解，是情境题最重要的分析方法与解题步骤。建立物理模型是物 理学中解决问题的一种常见的重要方法，如质点、光滑平面、轻质 弹簧、自由落体运动、匀速直线运动等，都是为了研究方便而抽象 出来的物理模型。 三、物理情境题具体解题步骤 1.通读题意，审明题中的关键字眼，转化问题。读题的过程实 际就是信息提取的过程。考生要学会通过阅读、理解、思考和分析 从中筛选出相关的信息，去掉多余的无用信息，对于关键字眼（如 匀速等）要知道对应的物理含义，把题干所涉及的实际