新高考背景下高中物理试题情境应用探讨*——以“矢量圆”为例

管佩磊

(深圳市南山区教育科学研究院 广东 深圳 518052)

丁 龙

(深圳市育才中学 广东 深圳 518067)

中国高考评价体系中，明确新高考以情境为载体考查学生能力.物理命题情境创设、学生情境分析模型迁移能力都是我们一线教学要研究的.圆在中学物理涉及的比较多，巧妙地应用圆，有利于把抽象的过程直观化，便于动态过程分析.应用“矢量圆”解题可使问题变得十分简单.

1 矢量圆及其本质特征

矢量圆是研究对象有3个物理矢量，其中一个变化的矢量端始终落在一个圆周上，作出这个圆，便是“矢量圆”.矢量圆的典型特征是3个矢量构成一个三角形，第一个矢量始终不变，第二个矢量大小不变、方向变化，第三个矢量大小、方向都变，且第二个和第三个矢量相互制约.

2 矢量圆在不同物理情境中的应用

2.1 力矢量变化情境

情境示例1：如图1所示，质量为m的小球，用一细绳悬挂于O点，现作用于小球一个大小恒定、方向变化的外力F(F

图1 力矢量情境示例题图

分析：三力动态平衡，小球重力大小方向都不变，外力F大小不变、方向变化，细绳对小球的拉力大小、方向都变化，属于矢量圆的模型.因此，如图2所示，图解思路如下.画出力的图示，OO′表示重力，箭头代表方向，然后根据三力平衡的“矢量三角形”特点，以O′为圆心，以外力F大小不变的线段为半径画圆，则圆周上的部分点就是这个矢量三角形的一个端点，O到圆周上的点的有向线段就是细绳的拉力.从图2可以看出细绳拉……