Question

如图所示，青藏铁路开通后，物理探究小组的几个学生乘青藏铁路火车去旅游, 到达玉珠峰 (昆仑山东段最高峰，位于格尔木南160公里的昆仑山口以东, 其两侧矗立着众多5000米左右的山峰，均有现代冰川发育), 玉珠峰美景倾到了探究小组的学生, 他们想迅速估测出玉珠峰的海拔高度，但是他们只带了一些轻质绳子、小刀、小钢卷尺、可当作秒表用的手表和一些食品，附近还有石子、树木等, 其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度。 请写出他们测量的方法、需记录的数据，推导出计算高峰的海拔高度的计算式。

Answer 1

【解析】本题是一条联系实际的探究性试题, 要求运用单摆周期公式求解高峰海拔高度, 考查学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力, 考查考生的科学探究能力。 单摆振动周期与重力加速度g的大小有关，即 。在地球表面 , 单摆振动周期为T₀ ; 海拔高度为h处的重力加速度为 , (其中G是万有引力恒量， M是地球质量，R是地球半径，h是海拔高度), 此处单摆振动周期为T 。只要分别测出在海平面上和在玉珠峰顶(高度为h)上同一摆长单摆的振动周期T₀和T ，由以上三式可得 ，玉珠峰顶海拔高度 , 其中R是地球半径可从有关资料中找到。【答案】【解题关键】善于联想, 将万有引力定律与“利用单摆周期公式测定重力加速度” 实验方法有机联系, 联系点为重力加速度, 进而求出玉珠峰顶海拔高度。本题是一条探究性试题, 需要学生自己设计方案(如：测量的方法、需记录的数据，推导海拔高度的计算式), 部分学生因没有联想到单摆振动周期公式中的g与海拔高度h有关, 导致解题受阻. 避错技巧：在平时学习中, 应注重思维训练，特别是迁移思维的训练，迁移思维是指在不同背景、不同侧面下思考和寻找答案的思维形式，其基本特征是创新。随着新课改的推进, 高考正向开放型、研究性的方向拓展, 在复习过程中我们必须关注这类实验试题。