刊名: 教育研究
Educational
Research
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:
2-277
投稿邮箱:jyyj79@126.com
历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979
该刊被以下数据库收录:
中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD—2004)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
从高考题的两种解法谈起
【作者】 陈汝泉
【机构】 河南省商丘市第一高级中学
【摘要】【关键词】
2013年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试第24题,题目如下:水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为的匀加速运动;B平行于x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l,l)。假设橡皮的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。
解法1:初始时刻橡皮处于拉直状态时,坐标为A(0,2l)、B(0,-l),R(0,0)。设t时刻,车A运动到yA,车B运动到xB,设车B的速度为V,由运动学公式得:
yA=2l+■at2 ①
xB=Vt ②
由于橡皮筋伸长是均匀的,在以后任一时刻R到A、B的距离有
HK:KG=2:1 ③
由于△FGH∽△IGK,有
HG:KG=xB:(xB-l)=3:1 ④
HG:KG=(yA+l):2l=3:1 ⑤
由③④⑤式,得
xB=■l ⑥
yA=5l ⑦
联立①②⑥⑦式,可得
V=■■
本题目命题思路新颖,拓宽了直线运动知识的应用。貌似超纲,其实不然。只是把两个垂直方向上的直线运动,巧妙的关联起来。题目难度并不大,但考生做答情况并不理想。分析其原因,大致有以下几种情况:(1)理解题意有误。由于题目中没有画图,读题时又没注意到小车A、B和标记R的坐标,有部分考生把最初位置搞错,即把小车最初位置放在x轴上。(2)研究对象不明确。由于本题涉及到两个小车的运动,又不再一条直线上,不知道选哪个小车为研究对象。(3)找不到两小车之间的运动关系;两小车运动轨迹和橡皮筋每时每刻都构直角三角形,利用题中的条件,得到的相似三角形比较多,很多考生不知道用哪种关系把小车A、B的运动联系起来。(4)总想用数学方法求解物理问题,不少考生总想找出橡皮筋的直线方程,而求直线斜率时,又不能用小车A、B的运动物理量准确地表达来而失分。(5)被题目的表面条件所迷惑,题目中叙述橡皮筋均匀伸长,使部分考生想到了弹力,想到了牛顿第二定律,其思路偏离了题意,无法求解。
刚才提到,利用题中条件可得到多个相似三角形,因此该题目有多种解法,但不管用哪两个相似三角形,把小车A、B的运动联系起来,都可求出结果,这些解法的思路都是一样的,都是以小车A、B为研究对象,然后用三角形的相似性找出小车A、B的运动物理量之间的关系,建立物理方程,最后求解。由于解题思路类同,其他解题方法在这里就不再赘述。但还有一种解法,是应当提出的。因为这种方法是以标记R为研究对象,研究标记R的运动规律。解法如下:
解法2:初始时刻橡皮处于拉直状态时,坐标为A(0,2l)、B(0,-1),R(0,0)。设车B的速度为V,以标记R为研究对象,标记R实际上做类平抛运动,由于橡皮筋伸长是均匀的,其坐标满足
xR=■Vt ①
yA+l=■(3l+■at2)
整理得 yA=+■at2 ②
在t时刻xR=l ③
yA=l ④
联立①②③④式,可得
V=■■
这种解法的思路比较清晰,因为只有一个研究对象,而且给出了t时刻标记R的坐标。但其难点在于找标记R的坐标和小车A、B的运动关系。标记R做类平抛运动,在x轴上做匀速运动,根据三角形的相似性可知,其速度是小车B的运动速度的■倍,在y轴方向上做初速度为零的匀加速运动,其加速度却是小车A的加速度的■倍,考生往往想当然,总是认为无论是速度还是加速度都是■倍的关系或者都是■倍的关系。从而导致结果出现错误。
综上所述,我们分析了考生在做题过程中所出现的几种错误。这便给我们一个启示。在教学过程中,我们如何使学生们不出现或少出现类似的错误,是我们每一位物理老师应该关注的。我们要授学生一渔,不要授学生一鱼。教给学生一个正确的学习方法。才是提高教学质量的有效途径。