适用于新高考新教材2024版高考物理二轮复习第三编高考关键能力专项专项一理解能力课件

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理解能力是理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用条件,以及它们在简单情况下的应用;能够清楚地认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和教学表达);能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法;理解相关知识的区别和联系。能根据物理情境中研究对象的运动特点,对实际问题进行合理的简化,能正确选用物理概念和规律描述其物理状态、物理过程,根据已有的知识和方法综合解决问题。理解的内容对应物理学科核心素养中的物理观念,高中物理三大核心观念即物质观念、运动和相互作用观念、能量观念,只有理解了三大观念统领下的概念和规律,才能利用三大观念解决实际问题。
理解能力的训练一般要经历三个步骤,第一步,从文本、图像、示意图中提取信息;第二步,根据这些信息,提取知识储备中的相关概念和规律;第三步,结合题意,理解提取信息与已有知识之间的联系,对信息进行加工,生成能够解决问题的物理关系。
一、理解文本中的信息所谓文本,是指书面语言的表现形式,通常是具有完整、系统含义的一个句子或多个句子的组合。理解文本中的信息并建立与已有物理概念和规律之间的联系,是学生解决一个物理问题的基本能力。在物理试题命制中,文本的作用是描述物理问题情境,而问题情境背后隐藏的是物理概念和物理规律,文本中包含了解决问题的关键信息,但有时也会给出影响解题的干扰信息。高考对理解能力的考查要求是很高的,需要考生能理解文本背后的隐含信息、理解破解难题的临界条件、理解概念规律的核心本质、理解突破难点的关键信息、理解规律成立的条件信息、区分容易混淆的概念信息等。
1.理解文本背后的隐含信息在高考中,用文本描述的物理问题通常都不会是直白的,往往在文字表述的背后隐藏着解决问题的重要信息,这些信息可能是某些规律所适用的条件,也可能是解决这个物理问题所涉及的物理学基本原理,发现文本背后的隐含信息是理解能力的一个基本体现。2.理解破解难题的临界条件在一些物理问题中,找到某些临界状态常常成为解决问题的突破口,这就需要认真阅读题目,充分提取题目中的文本信息,结合已有的知识,理解文本信息中所包含的临界条件,从临界条件入手,打开解决问题的突破口。
3.理解概念规律的核心本质理解能力的核心就是理解已经学过的基本概念和规律,而在具体的问题中,需要联系题目所提供的信息,建立题目信息与已有概念和规律之间的联系,进而利用概念和规律解决问题。没有哪一个物理问题的解决是能离开理解能力的,其原因就在于,没有哪一个物理问题的解决是能离开概念和规律的。对概念和规律的理解应深入其本质,而不能停留在其表面。
4.理解突破难点的关键信息任何一个问题的解决都需要一个突破口,或者说关键点,物理试题也不例外,每个题目都有“题眼”,即解题的关键所在。只要从题目给出的信息中找出关键信息,并以此为起点打开试题的缺口,进而层层深入,问题便得以迎刃而解。可以说,找到“题眼”并充分理解“题眼”的内涵是解决一个问题的关键。5.理解规律成立的条件信息理解能力主要考查的是学生对概念和规律的理解,理解规律成立的条件是对规律理解的基本前提,规律不能无节制地滥用,而应根据规律成立的条件有选择地进行使用。
6.区分容易混淆的概念信息概念和规律是考查理解能力的核心内容,理解规律需要明确规律成立的条件,理解概念则需要能准确区分容易混淆的概念,及理解相关概念之间存在的关系。区分容易混淆的概念的关键是理解每个概念的内涵和外延,不满足于理解概念的表面意思。
典例示范1(2023浙江6月选考)木星的卫星中,木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为1∶2∶4。木卫三周期为T,公转轨道半径是月球绕地球公转轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为T0,则(　　)
二、理解图像中的信息试题除了用文本向考生传递信息外,还会通过图像来传递信息,通过图像给出信息是物理命题的重要手段,图像能以直观、简洁、清晰的方式展示丰富的题目信息,要将这些信息充分地挖掘出来需要较强的理解能力。中学物理涉及的图像种类繁多,包含但不限于下列种类:
这些不同的图像存在一个共同点,那就是都存在于平面直角坐标系中,都有横轴和纵轴,都反映了纵轴对应的物理量随横轴对应的物理量的变化关系。从不同的图像中获取信息,利用从图像中获得的信息解决物理问题,有着相同的思维逻辑和解题方法。面对一个图像题,一般的流程是这样的:
在这个过程中,中间环节至关重要,即建立数学图像与物理规律之间的关系。在观察图像时,应着重观察图像的函数类型(一次函数、二次函数等),写出两物理量之间的函数关系,进而利用图像的斜率、截距,乃至图像与横轴围成的图形的面积,挖掘出它们的物理意义,成为解决具体问题的有效信息。考生对图像的理解程度反映了考生理解能力的高低,对图像的理解依然离不开对基本概念和基本规律的理解,对图像的理解是高考考查考生理解能力的重要途径。
典例示范2(2022河北卷)科学训练可以提升运动成绩,某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知(　　)A.0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度大B.0~t2时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等C.t2~t3时间内,训练后运动员的平均速度小D.t3时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动本题的考点是对v-t图像的理解,我们采用类似的方法,看看在遇到v-t图像时应从哪些方面进行理解。
三、理解示意图中的信息在题目给出的示意图中往往也包含着重要的信息,如在动力学问题中,多个物体之间的位置关系,用文本表述起来可能需要大量的文字,而一幅简单的示意图就可以表述得清楚明白;在电磁学问题中,多个电荷在空间位置的排布也可以用示意图的形式清楚地展现出来,还有不同区域分布不同的电磁场,用示意图也是最好的展现形式;在光学中,透明体的形状特征,光线的位置分布都是通过示意图的形式来展示的。诸如此类的例子可谓不胜枚举。因此,示意图也是做题时重要的信息来源,理解示意图,从示意图中挖掘出有效的解题信息,也是理解能力的一种体现。
典例示范3(2021全国乙卷)如图甲所示,在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应,在金属平板上表面产生感应电荷。金属平板上方电场的等势面如图乙中虚线所示,相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处,该试探电荷受到的电场力大小分别为FM和FN,相应的电势能分别为EpM和EpN,则(　　)A.FMEpNB.FM>FN,EpM>EpNC.FMFN,EpM本题通过示意图给出了负电荷与金属平板的相对位置关系,给出了金属平板上方电场的等势面的分布情况,依据这些信息判断电场力与电势能的大小关系。
解析 等差等势面的疏密反映电场强度的大小,故N点的电场强度大于M点的电场强度,正的试探电荷在N点受到的静电力大,即FMφN,正电荷在电势高的地方,电势能大,所以EpM>EpN,选项A正确。