[２００６年中考物理压轴题例析] 中考物理电学压轴题
时间：2019-01-10 03:25:20 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
随着科技的迅速发展和知识的不断更新,中考物理压轴题也不断地推陈出新.综观近年来全国各地的中考压轴题都具有共同的特点:有其鲜明的时代特色,着眼于素质教育,或以我们的日常生活､生产实践中所遇到的事物为背景,或以工业､农业､科技等生产中的现象为材料,站在时代的高度,提出相关的物理问题.特别是综合性压轴题,它能对我们的自学能力､探究能力､实践能力､思维能力､创新能力､快速反应能力进行综合性考查;考查内容包括力学综合､电学综合､电热综合､力热综合､物理化学生物综合(科学综合)､科学探究(包括实验设计､分析)等方面,多个知识点同时出现,试题覆盖面广､容量大.
根据对2006年全国各地的40份中考物理卷(或综合学科物理部分)的分析,压轴性题目以力学知识点为主出现的有12个(占30%)､以电学知识点为主出现的有20个(占50%,其中浙江省各地的压轴题大多侧重在电学部分)､以科学探究题(包括实验设计､实验现象分析)形式出现的有4个(占10%),另外还有1个阅读理解题(黑龙江鸡西)､1个“应用”题(江苏苏州)､1个完全综合性题(浙江).从这些抽样调查中可以发现,中考物理压轴题不再只以计算为主,而是注入了新的情景､新的解法.分析这些题目所占用的分值发现,大多试题在5~9分之间,分值比例在整份试卷中占有率虽然并不很高,但如果失分,将对整体成绩产生很大的影响.
需要说明的是,以上的划分只是以主要知识点出现的频率为标准进行分类的,其实,压轴题很难分类,因为它们几乎都带有一定的综合性,或是物理知识点之间的小综合,或是学科之间的大综合,可以说,压轴题中只考查单一知识点的题目几乎没有.
对压轴题的分值占有率和知识点的综合化分析,给我们提供了一个信息:所谓的压轴题并不一定是难题.随着新课改的深入,压轴题是难题的观念应逐步改变,而综合性､新颖性越来越强将是压轴题的命题趋势.
下面以2006年各地中考卷中部分压轴题为例进行说明,以期使同学们开阔眼界,灵活应对中考.
一､以力学为主的压轴题
★例1(2006年浙江舟山考题)曹冲称象是一个脍炙人口的经典故事.某科技活动小组受此启发,准备制作一个可以测量物体重力的“浮力秤”,装置如图1所示.他们将作秤盘的空心圆柱体竖直漂浮在水面上,此时秤盘与水面相交处标为“0 牛”,然后在秤盘上放10 牛的物体,在秤盘与水面相交处标上“10 牛”.小组同学对如何标记浮力秤上0~10牛的其他刻度有一番争论(如图1).
为此他们继续实验研究,在秤盘中分别加上不同重力的物体,测出水面离“0牛”刻度线的距离,如下表所示:
分析表中数据,得出的结论是__________________________.
当水面高“0牛”刻度线3.5 厘米时,秤盘上所放的物体重为__________________牛.
以下两个小题中.请你选做一题:(g取10牛/千克)
(1)当水面处于秤盘“0 牛”刻度线位置时(如图1甲),测得水面离秤盘底0.05 米,已知秤盘的底面积为200 厘米,求秤盘受到的浮力是多少.
(2)当水面处于秤盘“10 牛”刻度线位置时(如图1乙),测得此时水面离秤盘底0.10 米,求秤盘底受到的水的压强是多少.
分析:本题借助于一个经典故事设置了“浮力秤”制作的题目,题目要求在分析实验原理,特别是对实验数据的分析的基础上得到结论,从而判断两个同学的猜测谁更正确,同时还涉及到浮力､液体内部压强的计算,是一道将计算和分析连结在一起的压轴题.阅读题目,并对表中的数据进行分析,发现两者数据呈连续性,说明刻度是均匀的.当水面离“0牛”刻度线3.5 厘米时,从表中可以看出,物重正好处于“6”和“8”之间,根据成正比的判断,可以推断出物体重为7牛.而要计算(1)或(2),只要根据各自的公式即可.
解答:浮力秤的刻度是均匀的(或物重与水面到“0牛”刻度线的距离成正比,或G与h成正比);7.
(1)F浮=ρgV排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×0.02米2×0.05米=10牛.
(2)p=ρgh=1.0×103千克/米3×10牛/千克×0.1米=1000帕.
二､以电学为主的压轴题
★例2(2006年山东潍坊考题)电动自行车越来越受到人们的青睐,不少人用电动自行车替代了摩托车. 电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电,骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力.下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg,求:
(1)行驶10分钟,电动机对自行车做的功.
(2)通过电动机线圈的电流.
(3)若摩托车百公里耗油2.5L,每升油4.65元,照明用电每度0.52元,试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济.
分析:本题虽归类到电学部分,其实它所包含的知识点很多,既有力学中的匀速运动的判断(说明电动机的牵引力等于摩擦力)和求解及功的求解,也有有用功与总功的分析(这是本题的一个难点,要分析出电动机做的是有用功,蓄电池做的是总功);既有电流做功的求解,也有似乎不是物理计算的计算(经济问题,求解每百公里的费用,没有公式可直接计算)和分析,是一道综合性很强的题.
解答:(1)电动自行车匀速行驶:
F=f=0.02G=0.02×(m1+m2)g=0.02×(60kg+40kg)×10N/kg=20N,
S=vt=6m/s×10×60s=3600m,
W有=Fs=20N×3600m=7.2×104J.
(3)电动自行车百公里耗电的费用:2×0.6×0.52=0.624元,摩托车百公里耗油的费用:2.5×4.65=11.55元.比较可知百公里行程,电动自行车比摩托车的费用低得多,所以使用电动自行车更经济.
三､以探究形式考查的压轴题
★例3(2006年福建三明考题)在“制作一个橡皮筋测力计”的小组活动中,小军提出了一个问题:“在一定的弹性范围内,橡皮筋伸长的长度跟它受到的拉力可能存在什么关系?”小明和小丽经过思考后的猜想如下(见框图).究竟谁的猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想.
(1)要完成实验,除了需要一条橡皮筋､若干个相同的钩码､铁架台和细线外,还必需的一种器材是__________.
(2)小明和小丽的实验记录数据如下表:
①没有挂钩码时,橡皮筋的长度L0=_____________cm;
②请将表格中第3行的数据补充完整;
③要知道小丽的猜想是否正确,则应对表格中的哪两行数据进行分析比较?
答:应对____________(选填序号)两行数据进行比较;
④分析表格中的数据,你认为实验能初步验证谁的猜想是正确的?你是如何分析数据并做出此判断的?请简要写出你的判断依据.
分析:科学探究题是随着新课程的展开而出现在中考卷中的,这类题不仅与科学探究的几个过程有关,联系更多的还是物理实验,主要包括实验的设计､实验的操作步骤､实验的记录､实验结果的分析以及进一步的猜想等等,我们只要熟练科学探究的过程和掌握实验操作的步骤,还是比较容易解决这类问题的.
本题就是对弹簧伸长的长度与拉力成正比实验的延伸实验的探究,包含了探究的步骤.要完成实验,必须测得橡皮筋伸长的长度,所以需要用到刻度尺,经过实验得到数据,对它们进行分析,从表中可以看出橡皮筋在没有受到拉力时的长度就是它的原长L0.表中显示△L以每次0.6 cm递增,所以空格处应为1.8;再去对照小明和小丽的猜想,可分别得到③和④的答案.
答案:(1)刻度尺(或直尺).
(2)①4.5;②1.8;③1､2;④小明,分析1､3两行数据,拉力变成原来的几倍,橡皮筋伸长的长度也变成原来的几倍(或橡皮筋伸长的长度与所受的拉力的比值是定值或橡皮筋所受的拉力与伸长的长度的比值是定值).
四､大综合式压轴题
★例4(2006年浙江考题)2006年5月,经过长期专业训练的魔术师大卫•布莱恩在水族馆玻璃缸中生活了177小时.布莱恩生活的玻璃缸呈球形,容积约为7.5米3,盛满水,他的身体浸没在水中,与外界有两根管子相连,其中一根是导尿管,一根供呼吸.
(1)在此期间,维持布莱恩生命活动所需的能量是通过他自身的_____作用直接提供的;
(2)如果布莱恩将呼出的CO2气体全部排入玻璃缸内的水中,则水的pH将会_____,其主要原因是(用化学方程式表示)__________;
(3)布莱恩在水中感觉自己几乎不受重力作用,目前我国也用类似的方法训练航天员,以适应太空生活｡在水中感觉自己几乎不受重力作用的原因是__________;
A.容器的支持力与重力平衡
B.重力与浮力几乎达到平衡
C.浮力远大于重力
(4)布莱恩的身体体积约为70分米3,他完全浸没在水中时,所受到的浮力约为多少牛?(玻璃缸内水的密度仍取1.0×103千克/米3,g取10牛/千克)
分析:随着部分省市进行综合学科教育,在物理分科的教学过程中,有时也会出现大综合式的题材,就是把分科中的物理､化学､生物､地理､天文､气象等进行综合.本题就是一个典型的例子,它所包含的知识点有:呼吸作用(人体活动的能量来源)､化学反应(pH的变化､化学方程式书写)､二力平衡､浮力计算等,其实各个知识点的运用并不难,根据相关知识都能解决.
答案:(1)呼吸;(2)减小,H2O+CO2=H2CO3;(3)B;(4)700牛.
五､新颖压轴题
★例5(2006年江苏苏州考题)科学家发现某种合金具有“形状记忆功能”:如果在较低温度时将它弯曲成某一形状,然后加热到较高温度时再弯曲成另一形状,当降到原来较低温度时,它会自行恢复到低温时的形状.
现用它制成如图装置:在可绕圆心O转动的均匀轻质圆盘上安装了一个用形状记忆合金做成的螺旋圈,它们在温度低时收紧､在温度高时放松.实验表明:当把该圆盘的下半部分浸在盛有一定量热水的水槽中时,只要给圆盘一个起始转动的力,圆盘就能克服摩擦和水的阻力连续转动起来.
(1)上述装置能否看作是一个“永动机”?为什么?
(2)发挥你的想象力,提出一个巧妙应用形状记忆合金的设想(参照示例,另举1例).
示例:用形状记忆合金制作一个“保险丝”,安装在电器内易发热物体附近,当温度过高时,记忆合金就恢复到它高温时的形状,断开电路,防止电器过热.(所提的设想应是制作“保险丝”以外的)
分析:在2006年苏州市初中毕业暨升学考试试卷中,出现在压轴性位置上的不只是一个“大题”,而是由多个小题组成的大题,题型也一改计算的模式,而是包含了选择､填空､问答､计算等诸多形式,但它们都有一个共同的特点,即都与高新科技有联系,或者说题材已不再只是教材中出现过的内容,而是与教材相关的又不完全相同的内容,上面所选的例题就是该卷最后大题“应用”中的一个小题.本小题出示的情景是具有“形状记忆功能”的合金的用途,考查的知识点一是有关“永动机”的讨论,二是设想一个它的用途.从能量转化与守恒定律看,要制作永动机是不可能的,所以上述装置不能看作是个永动机,因为要不断注入热水才能完成它所讲述的工作过程.本题的第(2)小题又带有开放性,答案也不是唯一的,只要设想能反映记忆合金的特点,并且有一定的优越性即可.
在2006年中考中,像这种形式的新颖压轴题并不是只出现在苏州,其他省市也有,而无论从新颖题来看,还是从传统题来看(以上面的例子也可证明),压轴题都正在向多样化､综合化､新颖化方向发展,这也是符合新课程下的中考改革精神的,所以同学们在进行复习时应该屏弃题海战术和死啃书本的学习方式,而应更加注重能力的培养.
★编辑/王一鸣
