解讀中考物理探究性試題的特點

新課程倡導的是注重學生的探究過程，讓學生親身經歷科學探究的基本過程，并充分享受過程中的樂趣和發現問題的喜悅。這極大地激發了學生學習物理的興趣和積極性，同時也鍛煉了學生的思維能力，因而成為歷年中考的熱點。

一、注重科學方法的考查

科學探究展示了物理規律的一般探究過程，在這個過程中需要運用各種獨特的物理學研究方法，初中階段學生接觸到的物理學研究方法主要有:控制變量法、理想法、類比法、轉化法、觀察法等，其中控制變量法的應用最為普遍，也是中考的熱點。因此，教師在教學過程中要結合實際問題多向學生介紹，指導學生多思考。

例1:(2009年湖南省常德市)小華總結兩年來所做的物理探究實驗發現:

(1)當要研究的物理量不易直接測量時，都要想辦法把它們的大小間接表示出來。

如:甲實驗是讓木塊在水平面上做__________運動，通過讀取彈簧測力計上的示數間接知道摩擦力的大小;乙實驗中小球動能的大小是通過觀察比較物塊B__________反映出來的。

(2)當要研究的物理量與多個因素有關時，都要采用__________法。

如:甲實驗研究摩擦力的大小與壓力大小時，就要多次改變__________，同時保持接觸面的粗糙程度不變;乙實驗研究小球動能的大小與速度的關系就要多次改變__________的大小，同時控制小球的 不變。

解析:本題主要考查控制變量法的應用，要探究哪個物理量的影響就要改變這個物理量，而保證其他的物理量不變，這就是控制變量法。根據二力平衡的相關知識可知，只有當木塊在水平面上做勻速直線運動時，木塊所受到的摩擦力和拉力是一對平衡力，即木塊所受摩擦力的大小與彈簧測力計的示數相等;回想課本動能演示實驗情景可知，本題只能通過紙盒被推動距離的遠近來比較動能的大小，紙盒被推距離越遠，小球的動能就越大，反之越小。對于第二問，可根據控制變量法的定義可知，研究摩擦力的大小與壓力的大小的關系時，就要改變壓力的大小(可通過加減砝碼個數來實現)，保證其他物理量不變;研究小球動能的大小與速度的關系時，就要改變速度的大小(可通過改變小球釋放的高度來完成)，保證其他物理量不變(即質量不變)。

二、重視實驗設計和過程的考查

此類試題主要考查學生根據猜想與假設，結合所給實驗器材來設計實驗步驟或對所給實驗步驟進行正確排序和糾錯等。解答此類試題的思路一般是:明確實驗目的——確定研究方法——確定需要的物理量——設計實驗方案——對方案進行可行性分析——篩選最佳方案。

例2:(2009年江西省)同學們在實驗室里測量某種小礦石的密度，選用天平、量筒、小礦石、細線、燒杯和水，進行了如下的實驗操作:

A.將小礦石用細線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積。

B.把游碼放在標尺的零刻度線處，調節橫梁上的螺母，使橫梁平衡。

C.把天平放在水平桌面上。

D.將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁平衡。

E.在量筒中倒入適量的水并記下水的體積。

(1)正確的實驗操作順序是 __________ (只填字母序號)。

(2)在調節天平時，發現指針位置如圖1甲所示，此時應將平衡螺母向__________調(選填“左”或“右”)。

(3)用調好的天平稱小礦石的質量。天平平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖1乙所示;量筒量出小礦石的體積如圖1丙所示，由此可知，小礦石的密度ρ= Kg/m3。

(4)實驗中，由于小英同學不小心把量筒打碎了，但實驗室里已沒有量筒了，老師就給她增加了一個溢水杯。現請你幫她想辦法測出小礦石的體積，寫出簡要的實驗步驟。

解析:此題考查了天平和量筒的使用方法、單位換算和密度公式的應用，以及處理實驗中出現的突發性問題的能力。此類試題既注重基礎性，又強調能力性，既能較好地考查學生的發散思維能力和實際操作能力，又能兼顧各個層次的學生，充分體現了現代課程的要求和理念。解答此題首先要結合平時做實驗的情景來分析，力求減小誤差。比如先操作步驟A，再操作步驟D和先操作步驟D，再操作步驟A，前者誤差大，后者誤差小，所以正確的實驗步驟應是C-B-D-E-A而不是C-B-A-E-D。接著應觀察天平和量筒的分度值，進而正確讀出小礦石的質量和體積分別為62g、20cm3，然后根據密度公式ρ=m/v，帶入數據得:ρ=3.1g/cm3，最后進行單位換算，將g/cm3換算成kg/m3作單位，得3.1×103kg/m3。第(4)問則是另辟蹊徑，用一種全新的思路去尋找另一種解決問題的方案——利用溢水法。將被測物體浸沒在盛滿水的容器中，收集被溢出的水，然后用天平測出溢出水的質量，運用V水=m水/ρ水計算得出，即該水的體積和被測物體的體積等大。

三、重視對數據、現象的分析和思維歸納的考查

此類試題立意于培養學生的思維分析和概括能力，不是單單要求學生記住某一實驗的結論來填空的，而是創設一定的實驗情景，給予學生合適的信息，讓學生自己動腦思考，分析歸納出一定的結論。為此，教師在平時的教學過程中應加強對學生分析、歸納等思維能力的培養。

例3:(2009年重慶市)在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某同學用如下圖2所示的同一滑輪組分別做了3次實驗，實驗數據記錄如下:

(1)在表中的空格處填上適當的數據(機械效率用百分數表示，保留一位小數);

(2)在實驗操作中應豎直向上__________拉動彈簧測力計;

(3)從實驗數據分析得出:使用同一滑輪組，__________可以提高滑輪組的機械效率;

(4)滑輪組的機械效率可能還與其他因素有關，請你作出適當的猜想:

滑輪組的機械效率與__________ 有關(寫出一種影響因素即可)。

解析:這是一道典型的數據分析、處理型的實驗題，重點考查滑輪組的機械效率，數據并不等于探究的結論，它只是對實驗事實的客觀記錄，探究的結論是在數據的基礎上通過分析論證，對收集的數據進行比較簡單的因果推理，尋找數據間內在的關系特征，這樣得出結論才具有普遍意義。利用公式W有=Gh和W總=FS分別算出有用功和總功，且S=nh(n為繩子的段數)。最后引用機械效率的公式η= W有/ W總×100%可算出機械效率。通過比較3次實驗數據，我們不難看出使用同樣的滑輪組，只是鉤碼的重量不同，而機械效率卻隨鉤碼個數的增加或鉤碼重量的增加呈現出依次增加，這說明使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率就越大。克服滑輪的自重和繩與滑輪間的摩擦所做的功為額外功，其動滑輪自重增大，額外功就越多，要提高機械效率，必須增大有用功，減少額外功，即使有用功在總功中所占的比例增大。

四、重視對綜合應用和創新能力的考查

此類試題對重點知識的掌握、基本操作技能和創新開放的考查于一體，對學生的各種能力要求比較高，其目的重在考查學生的觀察、設計、分析歸納和創新思維能力，它是上述3種實驗的綜合體現，難度較大，但它能激發學生學習物理的興趣和積極性，同時也能鍛煉學生的思維。

例4:(2009年福建省福州市)小明注意家里擺鐘(圖3)的鐘擺在有規律地擺動，經認真觀察發現鐘擺來回擺動的時間剛好是1秒，就想:是不是所有的擺來回擺動一次的時間都是1秒呢?于是，他請教了物理老師，知道擺來回擺動一次的時間叫做周期，在老師的指導下他設計如圖4所示的單擺(即細線下系一小鋼球)進行探究。實驗數據記錄如下:

(1)從表中數據可知，單擺的擺長L越長，周期T越選填__________(選填“長”或“短’)。

(2) 請根據表中數據在圖5中作出單擺周期的平方T2與擺長L的關系圖像。

(3)分析圖6所示圖像，T2與L所成 __________關系。

(4)由表中實驗記錄可知，單擺來回擺動一次時間比較短，直接測量擺動一次的時間誤差比較大。你認為小明為了減小測量誤差是怎么做的?

(5)生活中若擺鐘走慢了，應如何調整鐘擺的長度?

解析:問題是思維的動因，是探究活動的起點，人們只有發現和提出問題，才會積極認真地思考，努力尋求解決問題的途徑和方法。在題中小明從家中的擺鐘很自然地引出了要探究的問題。解答時一定要認真分析表中的數據，找出二者的內在聯系是解答本題的關鍵所在，即會根據數據，利用描點法畫出正確的圖像。通過對表格中的數據分析可得，單擺的擺長增長時，周期也隨之增長。根據縱坐標和橫坐標所代替的物理量，從表格中的數據中找出對應點、描點、連接這些點成曲線或直線，并延長至原點，便可得如圖6所示的T2與L的關系圖像。通過圖像可知，這是一條直線，分析歸納其規律，得出結論，T2與L成正比。減小誤差的方法主要有使用精密測量儀器和求多次測量的平均值，此實驗周期短，誤差大，故不能取多次周期的平均值，為此可借助積累法，測出單擺來回擺動多次的時間，然后計算出來回擺動1次的時間，從而減小誤差。通過實驗數據可知，擺長越長，擺動一個周期所用的時間就越長。擺鐘變慢，說明擺動一個周期的時間變長，應該將擺長變短。

總之，中考物理探究性試題的綜合性、開放性和應用性都很強，其理論和實踐層次要求高，難度大。為此，教師在平時的教學過程中應做到“五重”，即重基礎、重實驗、重實際、重過程、重方法。

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編輯/張燁