高中物理新教材的练习题设计(黄恕伯)

选择性必修第1章A组题
4. 质量为 0.5 kg 的金属小球，以 6 m/s 的速度水平抛出，抛出 后经过0.8 s落地，g 取 10 m/s 2 。
(1) 小球抛出时和刚落地时，动量的大小、方向如何？ (2)小球从抛出到落地的动量变化量的大小和方向如何？ (3)小球在空中运动的 0.8 s 内所受重力的冲量的大小和方向如 何？ (4)说出你解答上述问题后的认识。
E
点的电势能是负值，E、F两点哪点电势 线垂直的直线，则M、P
P
高？
两点哪点电势高？
B
1.完善知识构建，为形成物理观念奠定基础
例② 对跨章节的知识内容，按照一定的逻辑进行
分类，在大范围内搭建物理知识的框架，为形成物 理观念打下基础。
必修第6章 A组题
1. 请根据加速度的特点，对以下七种运动进行 分类，并画出分类的树状结构图 ：匀速直线运动； 匀变速直线运动；自由落体运动；抛体运动；平抛 运动 ；匀速圆周运动 ；变速圆周运动。
A
(2)如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O
O
的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁和斜梁
B
所受的力如何变化？
2.引导知识与实践关联，以物理视角剖析实际问题
例④ 物理知识和文体活动的关联
必修第5章A组题
1. 右图是中国象棋棋盘，相当于一个平面直角坐标系，横坐标标有数 字，纵坐标标有字母。利用它可以记录各棋子的位置和位移。例如，棋子 “帅”位于 y＝J、x＝5 的位置，可以简述为 J5 ；棋子“象”从y＝A、x＝ 3 的位置运动到 y＝C、x＝5 的位置，就可以简述为 A3C5。
二、基于提升素养的高中物理练习题举例
内容提要（按核心素养排列）
1.完善知识构建，为形成物理观念奠定基础 2.引导知识与实践关联，以物理视角剖析实际问题 3.认识物理模型特点，会把现实原型转换为理想模型 4.经历多种思维形式的科学推理过程 5.用证据表达观点和证明物理结论 6.敢于质疑，勇于创新，乐于发明 7.提出问题，作出猜想，检验猜想 8.合理设计研究方案 9.用恰当形式对事实进行解释 10.正确认识物理学，增强掌握科学知识的责任感
题。 章后 B 组题尽量以《课程标准》的学业质量水平 4 要求。但 节后题、章后A组题的难度不一刀切，也有意安排少量有思考性 的问题，供不同层次的学习活动有进一步思考。
一、高中物理新教材中练习题的编写思路
3. 习题的编写要领
(5)份量：为适应《课程标准》关于学业水平考试（合格考
和等级考）的要求，新教材的习题份量比现行教材增加了很多。 但为了让学生养成良好的解题习惯，在确保知识和素养在有良好 覆盖的情况下，对练习题总量做了合理控制，使学生有一定的时 间仔细审题和深入分析，为此，教材对练习题进行了严格的筛选， 杜绝简单重复的机械训练题。
1.完善知识构建，为形成物理观念奠定基础
例⑤ A
新授课的节后练习题，重视知识的有序建构。例如 电容器的充、放电，练习题从电流方向、电流大小变化、 电压变化、能量转换等各方面完善关于电容器充、放电 的知识建构。
必修第10章第四节“电容器的电容”
1. 用右图电路给电容器充、放电。开关 S 接通 1， 稳定后改接 2，稳定后又改接1，如此往复。下表记录 了充、放电过程中某两个时刻通过电流表的电流方向， 试根据该信息，在表格内各空格处填上合理答案
能用物理学视角观察周围现象、用物理知识解决实际 问题，这是“物理观念”的关键要素。要达到该目标， 首先需要把物理知识与实践情境进行关联。
例 ① 物理知识和日常语言的关联
必修第一章A组题：
以下对话，其含义是指时刻还是指时间间隔？写在括号内。 问 ：这车什么时候开？ （ ） 答 ：过一会儿就要开了。 （ ） 问 ：我离开一下，10 min 就赶回来，行不？（ ） 答 ：你不能晚过车票上的开车时间。（ ）
1.完善知识构建，为形成物理观念奠定基础
例③ C
“加速度减小速度增大”的运动模型是学生 难懂的知识。以下练习题不仅开阔了学生的科技 视野，同时为建构该运动模型做了具体解读。
必修第2章第三节“匀变速运动位移与时间的关系”
4. 滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机跑道的 前一部分是水平的，跑道尾段略微向上翘起。飞机在尾段翘起 跑道上的运动虽然会使加速度略有减小，但能使飞机具有斜向 上的速度，有利于飞机的起飞。假设某飞机滑跃式起飞过程是 两段连续的匀加速直线运动，前一段的加速度为7.8 m/s2 ，位移 为180 m，后一段的加速度为5.2 m/s2 ，路程为15 m，求飞机离 舰时的速度有多大？
低？
(1) q在A点的电势能比在B点的大，
(1) M、N是匀强电场中同一条电场线上的两
A、B两点哪点电势高？
点，哪点电势高？
A
(2) －q在C点的电势能比在D点的大，
(2) M、P是匀强电场
C、D两点哪点电势高？
中不在同一条电场线上的 M
N
(3) q在E点的电势能为负值，－q在F 两点，AB是过M点与电场
2.引导知识与实践关联，以物理视角剖析实际问题
例⑤ 物理知识与旅游观光的关联
必修第8章第四节“机械能守恒”
右图是某市喷泉群中的一个 主喷泉喷出水柱的场景。从远处 看 ， 喷 泉 喷 出 的 水 柱 超 过 了 40 层 楼的高度，从近处看，主喷管的 直径约为10cm。由此请你估计： 用于给主喷管喷水的电动机输出 功率至少有多大？
高中物理 新教材练习题的设计
黄恕伯 2019.11.28
一、高中物理新教材中练习题的编写思路 1.“习题”跟“试题”的功能不同
(1)试题（高考、中考题）的功能 ●甄别（招生选拔） ●引导（指导教学）
(2)习题的功能 ●建构（建立概念规律，构筑知识构架） ●培养（培育各种能力、养成良好态度）
一、高中物理新教材中练习题的编写思路 2.“习题”跟“试题”编写思路的区别
1.完善知识构建，为形成物理观念奠定基础
例①
对小范围内的问题情境进行概括和小结，形
成局部的知识架构。
必修第10章第一节“电势能和电势”：
3. 回答下列题目后小结：如何根据
4. 根据下图解答以下题目，然后进行小结：
试探电荷的电势能来判断电场中两点电 如何根据匀强电场的电场线来判断两点电势的高
势的高低？
例 ③ 物理知识和生活器具的关联
必修第3章 B 组题
一台空调外机用两个三角形支架固定在外
墙上，空调外机对其中一个三角形支架的压力
恰好作用在支架横梁和斜梁的连接点O上，大小
为 200 N。横梁 AO 水平，斜梁 BO 跟横梁的夹
角为 37 °，sin 37°＝0.6。求：
(1)横梁所受拉力和斜梁所受压力有多大？
1.完善知识构建，为形成物理观念奠定基础
例④ B
把费懂的光电效应实验原理，提前在“带电粒子 在电场中的运动”练习题中进行布局，用刚学的物理 规律进行分析，为构建光电效应知识进行深度伏笔。
必修第10章第五节“带电粒子在电场中的运动”
2. 某种金属板M受到紫外线照射时会不停地发 射电子，射出的电子速度大小和方向并不相同。在 M旁放置一个金属网N。如果用导线将M、N连起来， 从M射出的电子落到N上便会沿导线返回M，从而形 成电流。现在不把M、N直接相连，而按右图那样 在M、N之间加电压U，发现当U＞12.5 V 时电流表 中就没有电流。问：被这束紫外线照射出的电子， 最大速度是多少？
1.完善知识构建，为形成物理观念奠定基础
以上5个实例，从练习题对局部知识的小结 与概括、对全局知识的总结与归纳、对重要知识 的解读和认识、对难点内容的渗透与伏笔、对知 识要求的进阶与拓展等各个方面，体现练习题对 所学物理知识的建构功能，为形成系统的物理观 念奠定基础。
2.引导知识与实践关联，以物理视角剖析实际问题
(1) 还未开局时，甲方的马在 J2 和 J8 位置、 炮在 H2 和 H8 的位置，请你在棋盘上标明这四 个棋子的位置。
(2) 甲方开局用“当头炮”，即H8H5，而 乙方的应变则是“马来跳”，即A2C3。请你用 带箭头的线段画出这两个位移，并指出这两个位 移在 x、y 方向上的分位移各是多少？已知每个 小方格都是边长为3 cm 的正方形。
3. 习题的编写要领
(1)知识：节后题根据本节知识点布局，确保知识点不遗漏。 (2)素养：把核心素养可纸笔测验评价的部分，细化为具体
的“解题素养”，布局在相关习题中；但习题的总体编排不局限 于仅提升纸笔测验能力。
(3)综合：节后题不进行知识综合，章后题一般不跨章综合。 (4)难度：分为三个层次：节后题、章后 A 组题、章后 B 组
1.完善知识构建，为形成物理观念奠定基础
例③ A
分压电路在教材中有广泛应用，教材限于篇 幅未能介绍，通过练习题，让学生自主建构关于 分压电路的知识。
必修第11章第四节“串联电路和并联电路”
构建知识：分压电 路
1.完善知识构建，为形成物理观念奠定基础
例③ B
不在同一直线上的动量定理问题，对学生正确 理解动量定理公式具有重要意义。教材限于篇幅未 能介绍，通过以下练习题，让学生完善关于动量定 理公式矢量性的知识建构。
2.引导知识与实践关联，以物理视角剖析实际问题
例 ② 物理知识和产品规格的关联
必修第11章第一节“电源和电流”
3. 右表标明了某手机的产品 规格。请估算：
(1)该手机待机电流有多大? (2)说明书还标明，用该手机 播放视频的时间是 17 h，请估 算播放视频的电流大约是待机电 流的几倍。
2.引导知识与实践关联，以物理视角剖析实际问题
1.完善知识构建，为形成物理观念奠定基础
例④ A
为构建平抛运动的有关知识，在“运动的合成和 分解”练习题中，提前设计了平面坐标系匀速运动与 匀加速运动合成的练习题，为学习平抛运动伏笔。
必修第5章第二节“运动的合成和分解”