在物理核心素养中，科学思维是能力考查的重点方向，是等级考试的重头戏。如何在考查科学思维的题目中取得好成绩，举例分析说明，供各位同学参详一二。
一、模型建构——剥离情景，抽象出物理模型
【例一】（虹口20）：图示为可测速跑步机的简单原理图。跑步机的底座固定一对间距为L、宽度为d的平行金属电极，其间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧与电压表和电阻R连接，绝缘橡胶带上每隔距离d就嵌入一个电阻为r的平行金属条。跑步过程中，绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，金属条与电极接触良好，且任意时刻仅有一根金属条处于磁场中，现测出t时间内电压表的读数恒为U。
（1）判断通过电阻R的电流方向。
（2）该人跑步过程中，是否匀速？给出定性判断的理由。
（3）求t时间内的平均跑步速度。
（4）若跑步过程中，人体消耗的能量有20%用于克服磁场力做功，求t时间内人体消耗的能量。
分析：本题考查了电磁感应中的导体切割磁感线产生的感应电动势（D级要求），大家千万不要被跑步机的原理图所吓到而乱了阵脚。剥离跑步机的情景，其实就是导体棒切割磁感线模型，随着橡胶带的运动，每次仅一根金属条在向右切割竖直向下的磁感线，产生感应电动势，第（1）问右手定则的判定，第（2）、（3）问从定性到定量分析电磁感应中的电路问题，第（4）问的电磁感应现象中机械能和电能之间的能量转化关系几个知识点，就清晰明了。
另外，第（2）问定性分析的逻辑与表达，很多同学知道但不会写，大家不妨试着从以下三点入手，①审题条件：t时间内电压表的读数恒为U；②物理规律：根据闭合电路欧姆定律，电路结构稳定，电压恒定，则金属条切割磁感线产生的电动势恒定，由公式E=BLv可得速度不变；③结论：人跑步过程是匀速的。当然，要加上必要的文字说明。
【变式一】（长宁6）：图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整的硬性物体时会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G，此时手机面与水平面夹角为θ，则该支架对手机作用力大小为
（A）G（B）Gsinθ（C）Gcosθ（D）Gtgθ
大家通过侧视图，能够建模了吗？对于作用力是否考虑周全了？
敲黑板：此类问题的解决之道在于要从新情境中识别出基本模型，其实物理课程的模型不外乎结构模型和过程模型，比如电磁感应的综合应用中，导体切割是基本的结构模型，又分为水平面上切割（可能需要考虑摩擦力）、斜面上切割（要考虑重力和分解和摩擦力--注意不等于μmg）,竖直平面内切割。复杂一点有电路中的某一支路上的导体棒切割，再复杂一点有两根导体反向运动、同一磁场切割，两根导体相向运动、不同磁场切割（相当于电池串联）。
过程模型多数为变加速过程，涉及切割速度变化、电动势相应变化、电流变化、安培力变化、加速度变化，连锁反应，乃至其中的能量转化关系，总之需要耐心分析建模。但是心中要有方略：万变不离其宗！涉及匝数问题时，要注意只有磁通量运算时不涉及，其他的电动势、电流、安培力等物理量运算时皆要考虑。
二、科学推理——分析综合、推理论证等方法运用
【例二】（长宁20）：电动汽车在行驶过程中，消耗电池能量对外做功使汽车前进。汽车安装的电池常用两个物理量衡量其性能，见下表：
某质量m=0.056kg的电池以恒定电流放电时，端电压与流过电池电量的关系如下图所示。电池容量检测系统在电压为4V时显示剩余电量100%，电压为3V时显示剩余电量0%。通过计算机测得曲线与电量轴所围的面积约为7000V·mAh。
（1）该曲线与电量轴所围面积的物理意义是什么？
（2）该电池的能量密度ρ是多少？
（3）在放电过程中剩余电量从100%到80%用了时间t，由图像推测剩余电量从50%到30%约要多少时间？
（4）某电动汽车除电池外总质量为M，配上质量为m、能量密度为ρ的电池，单次充电后可以在水平路面行驶距离s（s较长，近似认为全程匀速行驶），行驶中所受阻力与总质量成正比，比例系数为k。假设电池能量的3/4用来对外做功使汽车前进，写出汽车行驶距离s的表达式。为提升电动车单次充电行驶最大距离，国家大力支持研发提高电池的能量密度，而不是仅靠增加车上电池质量，请通过分析说明原因。
分析：电池容量、能量密度，这都是什么鬼？不要慌，量纲可以帮助我们认识这些没见过的家伙哦。通过量纲，（1）问图像所围面积的物理意义是U·It，不就是对外做功的值么。紧接着，根据题意，能量密度ρ=W/m=U·It/m，第（2）问也搞定啦。（3）问好像更难了！大家冷静思考一下，求什么？电量减少需要的时间，对应的物理公式当然是q=It，恒定电流放电，那电量与时间成正比，我们只要在图上读出剩余电量是多少就OK啦。第（4）问可是压轴题。其实，问题中给了大家很多有用的信息哦，题目要求写出汽车行驶距离s的表达式，又分析单次充电行驶最大距离的提升主要要提高电池的能量密度，而不是仅靠增加车上电池质量，那肯定是通过行驶距离s的表达式来分析的。“电池能量的3/4用来对外做功使汽车前进”这句话就是列式的关键，之后，我们就可以根据相应关系进行分析啦。通过以上的分析，大家对此类新情境题的综合分析、推理论证的运用有没有找到一点灵感呢？
敲黑板：对于新情境题目，一定要大胆假设、果断取舍。命题者对于新情境唯恐你们不能理解，一定会有很多文字说明，所以理解题目本意是最最重要，不要题目尚未读懂就下笔。问题解决需要你把脑中已有的知识进行迁移变式，所以针对求解的物理量搜寻相关物理规律是重要途径，但是前提是理解题意，物理问题的解决是要有全局观的，明确已知和未知，尤其是一些非数字的隐含条件、图像信息，然后再拼图一般勾勒出完整的物理场景，才会探索到解决之道。遇到卡壳时刻，更加要耐心再次读题，信息一定在其中，只是你还没有发掘而已，所以要逐字阅读，不能模块化泛读。
【变式二】（虹口17）：如图所示，两块三角形的木板B、C竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在A处，底边向两侧分开。将一个锥体在A处由静止释放，发现锥体自动地沿木板滚上了较高的B、C一端。不计摩擦损耗，此过程中锥体的机械能_________________（填“不变”或“变大”或“变小”），试解释这一现象：________________________。
通过分析推理，得出过程的特点了？
友情提示：大家有没有觉得这个情景有点眼熟？这题的来源就是我们的课本，教材是命题依据之一，复习一定不能抛开课本哦。
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