高考物理学科的素养主要包括以下几个方面:
物理观念。物理观念是运用物理视角解释自然现象和解决实际问题的一种思维模式,包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等。通过学习,学生应能够用物质和能量的概念和规律,解释自然界中的一些物理现象,并能够运用牛顿运动定律和能量守恒定律解决一些简单的实际问题。
科学思维。科学思维是指运用物理规律和实验事实解释自然现象,发现和提出问题的思维方式。学生应能够运用科学的思维方式和方法论原则解决问题,如分析综合、抽象概括、推理论证等方式,形成对自然界的各种现象多层次、多角度的认知。
科学探究。科学探究是指提出问题和假设、设计实验、获取证据、形成解释,并进行交流与质疑的科学研究方法。学生应能够积极参与科学探究活动,通过观察、实验、思考、讨论等多种方式,尝试提出解决问题的方法,并加以验证。
科学态度与责任。科学态度与责任是指对科学的理解、对科学的兴趣、对科学家的尊敬和认同,以及在科学学习中表现出的探索精神、合作精神、实践精神和创新意识等。学生应能够认识到科学在人类社会发展中的重要作用,关注科学技术的发展对社会、环境、经济等方面的影响,并积极探索科学的价值。
这些素养是高考物理学科考察的重点,也是学生在高中阶段应该培养的重要能力。
题目:一质量为 m 的小物块,静止在光滑水平地面上,现有一大小为 F 的水平恒力作用在小物块上,使其向右做匀加速运动。已知小物块与地面之间的动摩擦因数为 μ ,重力加速度为 g。求小物块的加速度大小和运动的最小时间。
分析:小物块在水平恒力 F 的作用下向右做匀加速运动,受到重力、地面的支持力和滑动摩擦力的作用。根据牛顿第二定律可以求得小物块的加速度大小,再根据运动学公式可以求得运动的最小时间。
解答:小物块在水平恒力 F 的作用下向右做匀加速运动,根据牛顿第二定律有:
F - μmg = ma
解得:a = \frac{F - μmg}{m}
小物块向右做匀加速运动,根据运动学公式有:
t = \frac{v}{a} = \frac{F}{F - μmg}
其中 v 是小物块在时间 t 内的速度。
总结:本题考察了学生对牛顿第二定律和运动学公式的理解和应用能力,通过分析题目中的条件,建立物理模型,选择合适的公式进行求解。同时,也考察了学生对于物理概念和规律的理解能力。