原创《物理观念视角赏析选考物理试题》：本文是一篇关于物理试题论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
[摘 要]“大量粒子”的运动问题,是近几年浙江省选考物理的焦点,其解题的关键是选取恰当的“临界”粒子,也就是利用“临界”粒子进行分析,使问题变得简洁.当然根据新课改及新课标的要求,我们必须从核心素养的角度来审视这类试题,鉴赏试题对物理核心素养中“物理观念”的考查.
[关键词]大量粒子；临界粒子；核心素养；物理观念
[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]16746058（2018）08003605
在高考改革中,浙江省已进行了五次选考物理的考试.在这些选考物理试题中经常出现“大量粒子”的运动问题,常考常新,精彩纷呈.如果单从知识的角度剖析,面对大量粒子的群体行为,考生要善于选取恰当的“临界”粒子,通过对“临界”粒子的分析,使问题变得简洁明了.当然如果从物理核心素养的角度来审视这类考题,会发现这类试题能够很好地考查学生物理学科素养中的“物理观念”——运动观、能量观、相互作用观等等.本文以大量粒子的运动问题为例,剖析解题心智行为的一般策略,并以此鉴赏物理核心素养中的三大“物理观念”的考查——力的观念、运动的观念和能量的观念.
一、物理核心素养中物理观念的内涵
观念是客观事物在人脑中留下的概括性的认识,同时它又反过来影响和支配着人们的行为.物理观念是从物理学视角形成的关于相互作用、运动、能量等的基本认识,是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华,具有涉猎范围广、概括程度高的特征,具体表现为运用物理思想观念看待认识事物,处理并解决问题的意识和习惯.学生通过物理学习所形成的物理观念是在他们将具体的物理知识都忘掉时头脑中“剩下的东西”.物理观念是物理核心素养的重要组成部分,决定着学生对物理知识内涵的理解和应用的灵活性,对学生的终身学习和发展具有重要作用.
基于物理探究过程和学习方法的基本观念是高中物理最重要的观念,如运动观、相互作用观、能量观,即三大最基本的物理观念.高中物理知识具有简洁美,但其内涵是丰富多彩的.我们可以将物理知识和方法归纳为：一把钥匙——受力分析；二种观点——力和运动的观点、力和能量的观点；三道风景——直线运动、平抛运动、圆周运动,其间蕴藏着三大最基本的物理观念.因而,对力和运动关系及能量观等的掌握情况,自然就成为高考考查的重点和热点,要想快速、准确解决这类问题,要求学生分析此类问题时,要切实做到“三问”,一问力,物体受到了哪些力的作用?其合力是恒力还是变力?二问运动,物体做什么运动?分几个运动过程?三问能量（变化中不变的东西）,运动过程中有哪些能量发生了相互转化?能量源头是什么?转化成了哪些具体形式的能?教学中教师要注意引导学生将这些观念进一步深化和升华,从物理知识到物理观念,从物理知识到物理方法逐渐提高自己的能力.
二、大量粒子运动问题的解题策略——选取“临界”粒子
近两年,在浙江省的选考试题中经常出现“大量粒子”的运动问题,面对粒子源射出的大量粒子,如何切入问题,进行解答呢?大量粒子的运动有个性和共性问题,这些粒子,什么是相同的,什么是不同的?解题时要准确选取“临界”粒子,利用“临界”粒子进行分析,使问题变得简洁明了.
【例1】（2017.11浙江选考试题）如图1所示,x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,坐标原点处有一正离子源,单位时间在xOy平面内发射n0个速率均为v的离子,分布在y轴两侧各为θ的范围内.在x轴上放置长度为L的离子收集板,其右端点距坐标原点的距离为2L,当磁感应强度为B0时,沿y轴正方向入射的离子,恰好打在收集板的右端点.整个装置处于真空中,不计重力,不考虑离子间的碰撞,忽略离子间相互作用.
（1）求离子的比荷q/m；
（2）若发射的离子被收集板全部收集,求θ的最大值；
（3）假设离子到达x轴时沿x轴均匀分布.当θ等于37°,磁感应强度在B0≤B≤3B0的区间取不同值时,求单位时间内收集板收集到的离子数n和磁感应强度B之间的关系.（不计离子在磁场中运动的时间）
解析：正离子源射出的离子速率是相同的,因此它们在磁场中都做半径相同的匀速圆周运动,只是转过的圆心角不同,也就是经历的圆弧长度不同.那么分布在y轴两侧各为θ的范围内的大量粒子,哪个是临界粒子呢?我们知道圆周中最长的弦长是直径,因此沿y轴正方向射入的粒子是打到收集板上最远的临界粒子,而沿y轴两侧以θ角射入的两个离子也是临界粒子,因为这两个离子的弦长是最短的,是打到收集板上最近的临界粒子,其中一个是优弧,另一个是劣弧.具体解答如下：
（1）对带电离子的圆周运动
B0qv等于mv2R
而沿y轴正方向入射离子的轨迹为半圆,其半径R等于L,
可解得qm等于vB0L
（2）和y轴正方向夹角相同的向左和向右的2个离子,达到x轴时的位置相同,当离子恰好达到收集板最左端时,达到最大,离子轨迹如图2所示.
由图中几何关系得2Rcosθm等于L等于R
因此可得θmax等于60°
（3）沿y轴正方向入射的临界离子,打在x轴上距离原点最远的距离为2R,而沿和y轴正方向成θ等于37°入射的临界离子,打在x轴上距离原点的最近距离为
2Rcosθ等于1.6R
也就是说离子打在x轴上的区间为1.6R～2R,而在x轴上吸收板的区间为L～2L,如图3所示.若全部收集到离子时的最小半径为R1,则有：
1.6R1等于L
解得B1等于mvqR1等于1.6B0
当B0≤B≤1.6B0時收集板上收集到的离子数n1等于n0
若恰好收集不到离子时的半径为R2,则有：
2R2等于L解得B2等于mvqR2等于2B0
当2B0 物理试题论文参考资料： 结论：物理观念视角赏析选考物理试题为关于对不知道怎么写物理试题论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文2018物理试题论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
