有了矩道物理虚拟实验室软件,分析物理高考题不再靠脑补

2022/7/4 14:44:15 矩道科技 产品动态

2022年高考已经结束,一时间,像“俗手、本手、妙手”、“最难高考”等有关高考难的话题一度引爆多个热搜。

以物理高考试卷为例,对于某些难度较大的题,因其具有知识点考察综合性、研究对象多体性、物理过程复杂性等特点,因此对学生的综合分析能力要求较高。

建立正确的物理情景、厘清整个运动过程是正确解答物理题的重要前提,但是对部分同学来说往往很难在脑海中将整个物理过程清晰构建出来,这也是题目之所以难的原因。

现在,借助矩道物理虚拟仿真实验软件,只需按照题目要求建立模型、输入题设条件后,系统就能按照既定的条件和物理规律运行,将整个运动过程动态、立体、直观地展现出来,让物理过程不再靠脑补,方便我们分析解答。

比如,2022年新高考一卷物理山东卷第17题。这道题考查了带电离子在混合场中的运动,解题关键是掌握离子在三维空间中的运动轨迹,根据圆周运动中洛伦兹力提供向心力来分析解答。

这道题的难点,一是在于不是平时常考的粒子在平面内的运动,而是上升到了三维立体空间的高度,这就需要学生具有一定的空间思维能力。小编在做这道题的时候,也在分析题意、弄明白示意图的空间位置关系上花了好一会儿时间。


试题配图


如果把这个平面示意图转化为3D立体、可任意旋转的空间场景,观察起来就方便了很多。

用虚拟仿真软件构建的3D场景

这道题的难点之二,是当离子穿过磁场Ⅰ、Ⅱ时,不仅由于磁场的方向不同造成离子轨迹的空间立体分布,还因为磁场的大小也不同,导致离子在两磁场中做圆周运动的半径也不同,因此还需要准确判断出二者半径的关系。如果老师讲这道题,一般是在黑板上画出这样的离子轨迹,如下图。

黑板上的运动轨迹

而学生的表情可能是这样的...

但是,如果老师借助矩道物理虚拟实验室软件来描绘轨迹,您就能让同学们看到这样的空间轨迹,成为传说中“别人的老师”。

用虚拟仿真软件得到的空间运动轨迹

解决了轨迹这一难点,最后第四问也相当于完成了一半,剩下的就是考察公式的运用和计算了。我们来看一下甲乙两离子的轨迹。

PS:两离子运动轨迹第一个交点的时间差t也可以利用软件得到,有心的你可以在结果中代入数据验证一下离子运行轨迹的正确性。

除了以上案例,平台还能实现传送带模型、环套杆模型、连接体模型、圆锥曲面模型、渡河模型、天体运动模型等等高中力学中很多经典模型场景的搭建,以及静电场,三角形、圆形、扇形、环形、辐射状等不同形状的电磁场,电磁感应中导体棒动态分析等电磁场景的还原。

2022物理高考试题集锦

矩道物理3D融合创新实验室,是物理老师的自由创作工具,辅助老师进行物理模型建构与场景式教学的探索。将抽象的高考题转化为真实的过程,将题目情境化、可视化,厘清复杂的物理过程。


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