科技創新引領中考物理閱讀題

劉桂英+王丹丹

科技創新閱讀題，近年成為各地中考的熱點，它是把科技與閱讀結合進行命題的一種形式，它能夠幫助學生實現從模仿到創造的思維過程，從無知到有知、從掌握到應用的過程，真正感受到科技創新的魅力。主要特點表現為：（1）材料以科技創新知識為主（以人類正在進行或準備進行的探索、科學上的重大發明或發現、新材料的發現及其應用等為命題材料）；（2）材料以閱讀的形式呈現（篇幅有大有小，主要以文字、表格、圖片的形式）；（3）注重情感、態度、價值觀的培養（比如：滲透環保、節能、熱愛科學、愛國主義情感等）；（4）注重閱讀理解和信息提取、處理等能力的培養。

解決策略：首先瀏覽閱讀所給的材料及所提的問題，然后帶著問題閱讀短文，聯系所學的知識和做過的題，找到解決此題的知識點，要學會對所學知識或方法的遷移，透過現象看本質，篩選提取有價值的信息，概括出其中所蘊含的物理問題或規律。因此，要真正經歷“讀、找、提、研、析”的過程，有的需要聯系以往學過的知識，有的需要現學現用，無論怎樣都要注重“理”之本進行剖析來達到解決問題的目的。

一、古代科技中的物理

例1：（2013·湖南 衡陽）竹筒井被譽為中國古代第五大發明，如圖甲所示。竹筒井的鉆探原理是通過如圖乙所示的裝置，使鉆頭一起一落上下運動，連續不斷，即可將井中巖石擊碎，然后再用專用工具將井中泥沙、碎石取出，直至打到食鹽水層。竹筒井一般深約100m，井口直徑10～12cm，為了防止井壁坍塌，古人用一種粗如碗口大小的竹子，將竹節掏空，筒筒相連，插入井中，起到了固定井壁的作用。取食鹽水時，將鉆頭換成取水桶，放入井底，將食鹽水裝滿，再扳起花車，食鹽水便取出來。請回答下列問題：

（1）打井時，為了增強擊碎巖石的效果，鉆頭的質量取一些好。（選填“小”或“大”）；

（2）花車屬于輪軸，使用它提升重物的優點是

。（選填“省力”或“省距離”）；

（3）把食鹽水變成鹽主要經過“曬”和“煎”兩個過程，“曬”和“煎”涉及到的物態變化都是。

解析：此題是以古代發明為情景，考查發明中所運用的物理知識，針對此類知識，應把握相應的物理原理進行解讀。（1）鉆頭從高處下落時，重力勢能轉化為動能，質量越大，重力勢能越大，對外做的功越多，因此要增強擊碎巖石的效果，需增大鉆頭的質量。（2）花車屬于輪軸，當動力作用在輪上時，輪的半徑大于軸的半徑，根據杠桿平衡條件可知，此時提升重物時更省力。（3）判斷物態變化主要依據是前后的物質的狀態，變化前是食鹽水，屬于液態，變化后剩下鹽，水變成了水蒸氣，因此屬于汽化。

答案：（1）大；（2）省力；（3）汽化。

點評：此題通過欣賞古代發明的同時，學得了知識，了解了科技在古代中的應用，同時培養了學生的愛國主義情感，增強了學習物理的興趣和信心。

二、科技小發明中的物理

例2：（2013·湖南 衡陽）搖擺鋼筆

你有沒有留神過，我們寫字的時候，筆的上端都會小弧度地來回搖擺。有細心的中國設計師就發現了這個細微的動作，根據物理學原理設計出一款“收音機鋼筆”，希望給在繁重功課壓力下的學生朋友增添一些樂趣。這支鋼筆內置有電池，當你書寫的時候，（筆端搖搖擺擺產生電流），就能給電池儲存電量。而鋼筆上面的頻道調節、音量調節、耳機插孔、音響等配置一個不少。如此一來，在枯燥的學習之中你便可以聽聽音樂或是新聞，以緩解學習的壓力。但是家長們應該不會贊同這樣的設計吧，不是做功課的時候就應該乖乖做功課么？

請回答下列問題：

（1）文中括號部分是基于哪個物理學原理或規律制成的： ；

（2）給內置電池充電過程發生的能量轉化情況是： 。

A. 電能轉化為化學能 B. 化學能轉化為電能

C. 機械能轉化為電能D. 電能轉化為機械能

解析：此題屬于運用物理知識的小發明，根據題中的信息“筆端搖搖擺擺產生電流”可知“搖擺”屬于機械能，產生電流屬于“電能”，可知這款搖擺鋼筆是基于電磁感應的原理制成的，即閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中就會產生感應電流。給電池充電時，使其內部發生化學變化，故使電能轉化為化學能。故選A。

答案：（1）電磁感應； （2）A。

點評：本題考查了電磁感應、能量轉化等知識點，主要考查學生對所學物理知識的應用能力。讓學生在以后的學習中多留意、多觀察、多應用。

三、科技生活中的物理

例3：（2013·福建 漳州）PM2.5是指大氣中直徑不大于2.51μm的顆粒懸浮物，能被肺泡吸收并進入血液，影響人體健康。某科研隊伍成功研制出PM2.5凈化器，其原理如下圖所示。閉合開關S1、S2后，風扇旋轉吸入含有顆粒物空氣，當顆粒物接近帶有負電荷的光潔金屬網C時會被快速吸引過來，這是因為帶電體具有吸引 的性質；當顆粒物快速通過光潔金屬網C后，會帶上負電荷，然后被帶有正電荷的棉芯D吸附住，這是因為 。

解析：此題屬于電學知識的考查，首先要讀懂原理圖，并且根據題中給出的提示進行分析、判斷，當顆粒物接近帶有負電荷的光潔金屬網C時會被快速吸引過來，這是因為帶電體具有吸引輕小物體的性質，當顆粒物快速通過光潔金屬網C后，會帶上負電荷，然后被帶有正電荷的棉芯D吸附住，這是因為異種電荷相互吸引。

答案：輕小物體；異種電荷相互吸引。

點評：此題從環保的角度為情境，滲透環保意識，利用科技發明進行考查所學的物理知識，讓學生在了解PM2.5的同時，更要研究如何能做到防護來促進人體健康。

四、新材料中的物理

例4：（2013·江蘇 蘇州）閱讀短文，回答問題。

石墨烯——改變世界的神奇新材料

一片碳，看似普通，厚度為單個原子，卻使兩位科學家獲得諾貝爾獎。這種全新材料名為“石墨烯”，石墨烯是目前世上最薄、最堅硬的納米材料，作為電導體，它有著和銅一樣出色的導電性；作為熱導體，它比目前任何其他材料的導熱效果都好，而且它幾乎是完全透明的。利用石墨烯，科學家能夠研發一系列具有特殊性質的新材料。比如，石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管，因此有希望應用于全新超級計算機的研發；石墨烯還可以用于制造觸摸屏、發光板，甚至太陽能電池。如果和其他材料混合，石墨烯還可用于制造更耐熱、更結實的電導體，從而使新材料更薄、更輕、更富有彈性，從柔性電子產品到智能服裝，從超輕型飛機材料到防彈衣，甚至未來的太空電梯都可以以石墨烯為原料。因此，其應用前景十分廣闊。

（1）最近國外研究人員通過引入由多層石墨烯制成的交替散熱通道，解決了在交通信號燈和電動汽車中使用半導體材料散熱的難題，這是利用石墨烯的（ ）；

A.透光性好B.硬度大C.導熱性好D.導電性強

（2）石墨烯有希望應用于全新超級計算機的研發，是因為；

（3）石墨烯是目前世上至今發現的最薄、最堅硬的納米材料。針對這一發現同學們提出了以下幾個問題，你認為最有價值且可探究的問題是（）。

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A.“石墨烯的硬度與石墨烯的厚度、面積有什么關系？”

B.“如何提取石墨烯這種物質？”

C.“石墨烯在生活中有什么用處？”

D.“石墨烯為什么很薄？”

解析：（1）多層石墨烯制成的交替散熱通道，解決了交通信號和電動汽車中使用半導體材料散熱的難題，說明石墨烯由很好的導熱性；（2）對于此問，要認真研讀文中信息，提取有用信息，然后分析得出結論。石墨烯應用于超級計算機的研發，石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管；（3）在依據情景提出問題時，首先要找出情景所提出的問題是什么，然后要找出問題與生活中的應用之間的關系，提出較有價值的探究問題。我們雖知道石墨烯是人類至今發現強度最高的材料，但引起強度最強的因素不知道，所以“石墨烯的強度與石墨烯的厚度、面積有什么關系？”問題的探究較有價值，故A正確；因石墨烯材料已經研究并使兩位科學家獲得2010年諾貝爾物理學獎，并且還知道石墨烯是人類發現的厚度最薄、強度最高的材料，因此問題“如何提取石墨烯這種物質？”“石墨烯在生活中有什么用處？”的探究意義不大，所以選項B、C錯誤；“石墨烯是一種神奇的物質，是人類至今發現的厚度最薄、強度最高的材料”。這一情景中提出的問題是“石墨烯為什么很薄？”的問題，選項D只是問題的簡單重復，故D錯誤。

答案：（1）C；（2）石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管；（3）A。

點評：此題需要學生有良好的閱讀能力，主要考查學生收集信息、分析信息和處理信息的能力，同時培養學生探究能力。解答這類問題，須要明確材料中的問題，然后進行提煉，最后利用所學的物理知識進行解決。

五、軍事科技中的物理

例5：（2013·廣東 佛山）閱讀材料題：

我國“高新6號”固定翼反潛巡邏機

中國新型反潛巡邏機“高新6號”可通過雷達、聲吶、磁異探測器等系統對海面船舶和水下潛艇進行搜索，其水下探測深度一般為300~450米，最深可達900米。

如右上圖所示機尾“棍子”是磁異探測器，它利用潛艇經過的海域磁場的強度變化情況來發現潛艇的存在。磁異探測器由探頭、電子設備、記錄裝置、補償裝置等部件組成，核心部件探頭是繞滿導線的金屬敏感元件，對磁場的變化反應非常靈敏，產生磁場強弱變化的信號。

機翼后設有浮標聲納投放口，調放聲納有兩種工作狀態，主動工作狀態是指聲納換能器主動向水中發射聲波，聲波碰到潛艇后被反射回來，形成回波，由計算機測算出潛艇的距離與方位，但所發射聲波容易被敵方偵查到；被動工作狀態只是被動地接受潛艇發出的噪音，優點是比較隱秘，不易被敵方發現，缺點是只知道有潛艇存在。

請回答下列問題：

（1）磁異探測器中電子設備把磁場強度變化信號轉化成，經過檢波和放大，補償裝置把干擾信號過濾掉，最后由記錄裝置記錄下來；

（2）實際搜艇過程，先用工作狀態探測是否有潛艇的存在，一旦確定有潛艇，就改用工作狀態，確定其方位與距離（填寫“主動”和“被動”）；

（3）潛艇為了避免“高新6號”巡邏機發現，潛艇外殼至少要承受海水壓強為Pa。（海水密度為1.03×103Kg/m3）

解析：此題是從軍事的角度來認識物理知識的重要性，其中涉及的知識比較多，主要從電和磁、壓強等進行考查。（1）通過對文中信息進行閱讀可知，磁異探測器中電子設備把磁場強度變化信號轉換成電信號，進行檢波和放大，補償裝置把干擾信號過濾掉，最后由記錄裝置記錄下來；（2）此問屬于現學現用的形式，要認真閱讀和理解，根據資料中主動工作狀態和被動工作狀態的含義可知，實際搜潛艇過程，先用被動工作狀態探測是否有潛艇存在，一旦確定有潛艇，就改用主動工作狀態，確定其距離和方位；（3）根據文中“水下探測深度一般為300~450米”，可知水下探測的最小深度為300米，然后利用P=ρgh求出潛艇外殼至少要承受海水的壓強：P=ρgh=1.03×103kg/m3×9.8N/kg×300m=2.94×106Pa。

答案：（1）電信號；（2）被動，主動；（3）2.94×106。

點評：此題借助新穎的軍事材料為背景，注重創設物理情景，并且學生未接觸過，不熟悉的知識和方法，這樣才能真正考查學生能力，同時注意滲透熱愛祖國，為國爭光的意識。

對于此類2013年中考題中科技創新類閱讀題，還有科技發現類、科技實驗創新類、科技小創造類等，要引領學生學會閱讀，掌握此類試題的特點及解決辦法，引導學生運用物理知識解釋物理現象，分析和解決各種實際問題，真正實現物理與STS的聯系和作用。

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A.“石墨烯的硬度與石墨烯的厚度、面積有什么關系？”

B.“如何提取石墨烯這種物質？”

C.“石墨烯在生活中有什么用處？”

D.“石墨烯為什么很薄？”

解析：（1）多層石墨烯制成的交替散熱通道，解決了交通信號和電動汽車中使用半導體材料散熱的難題，說明石墨烯由很好的導熱性；（2）對于此問，要認真研讀文中信息，提取有用信息，然后分析得出結論。石墨烯應用于超級計算機的研發，石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管；（3）在依據情景提出問題時，首先要找出情景所提出的問題是什么，然后要找出問題與生活中的應用之間的關系，提出較有價值的探究問題。我們雖知道石墨烯是人類至今發現強度最高的材料，但引起強度最強的因素不知道，所以“石墨烯的強度與石墨烯的厚度、面積有什么關系？”問題的探究較有價值，故A正確；因石墨烯材料已經研究并使兩位科學家獲得2010年諾貝爾物理學獎，并且還知道石墨烯是人類發現的厚度最薄、強度最高的材料，因此問題“如何提取石墨烯這種物質？”“石墨烯在生活中有什么用處？”的探究意義不大，所以選項B、C錯誤；“石墨烯是一種神奇的物質，是人類至今發現的厚度最薄、強度最高的材料”。這一情景中提出的問題是“石墨烯為什么很薄？”的問題，選項D只是問題的簡單重復，故D錯誤。

答案：（1）C；（2）石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管；（3）A。

點評：此題需要學生有良好的閱讀能力，主要考查學生收集信息、分析信息和處理信息的能力，同時培養學生探究能力。解答這類問題，須要明確材料中的問題，然后進行提煉，最后利用所學的物理知識進行解決。

五、軍事科技中的物理

例5：（2013·廣東 佛山）閱讀材料題：

我國“高新6號”固定翼反潛巡邏機

中國新型反潛巡邏機“高新6號”可通過雷達、聲吶、磁異探測器等系統對海面船舶和水下潛艇進行搜索，其水下探測深度一般為300~450米，最深可達900米。

如右上圖所示機尾“棍子”是磁異探測器，它利用潛艇經過的海域磁場的強度變化情況來發現潛艇的存在。磁異探測器由探頭、電子設備、記錄裝置、補償裝置等部件組成，核心部件探頭是繞滿導線的金屬敏感元件，對磁場的變化反應非常靈敏，產生磁場強弱變化的信號。

機翼后設有浮標聲納投放口，調放聲納有兩種工作狀態，主動工作狀態是指聲納換能器主動向水中發射聲波，聲波碰到潛艇后被反射回來，形成回波，由計算機測算出潛艇的距離與方位，但所發射聲波容易被敵方偵查到；被動工作狀態只是被動地接受潛艇發出的噪音，優點是比較隱秘，不易被敵方發現，缺點是只知道有潛艇存在。

請回答下列問題：

（1）磁異探測器中電子設備把磁場強度變化信號轉化成，經過檢波和放大，補償裝置把干擾信號過濾掉，最后由記錄裝置記錄下來；

（2）實際搜艇過程，先用工作狀態探測是否有潛艇的存在，一旦確定有潛艇，就改用工作狀態，確定其方位與距離（填寫“主動”和“被動”）；

（3）潛艇為了避免“高新6號”巡邏機發現，潛艇外殼至少要承受海水壓強為Pa。（海水密度為1.03×103Kg/m3）

解析：此題是從軍事的角度來認識物理知識的重要性，其中涉及的知識比較多，主要從電和磁、壓強等進行考查。（1）通過對文中信息進行閱讀可知，磁異探測器中電子設備把磁場強度變化信號轉換成電信號，進行檢波和放大，補償裝置把干擾信號過濾掉，最后由記錄裝置記錄下來；（2）此問屬于現學現用的形式，要認真閱讀和理解，根據資料中主動工作狀態和被動工作狀態的含義可知，實際搜潛艇過程，先用被動工作狀態探測是否有潛艇存在，一旦確定有潛艇，就改用主動工作狀態，確定其距離和方位；（3）根據文中“水下探測深度一般為300~450米”，可知水下探測的最小深度為300米，然后利用P=ρgh求出潛艇外殼至少要承受海水的壓強：P=ρgh=1.03×103kg/m3×9.8N/kg×300m=2.94×106Pa。

答案：（1）電信號；（2）被動，主動；（3）2.94×106。

點評：此題借助新穎的軍事材料為背景，注重創設物理情景，并且學生未接觸過，不熟悉的知識和方法，這樣才能真正考查學生能力，同時注意滲透熱愛祖國，為國爭光的意識。

對于此類2013年中考題中科技創新類閱讀題，還有科技發現類、科技實驗創新類、科技小創造類等，要引領學生學會閱讀，掌握此類試題的特點及解決辦法，引導學生運用物理知識解釋物理現象，分析和解決各種實際問題，真正實現物理與STS的聯系和作用。

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A.“石墨烯的硬度與石墨烯的厚度、面積有什么關系？”

B.“如何提取石墨烯這種物質？”

C.“石墨烯在生活中有什么用處？”

D.“石墨烯為什么很薄？”

解析：（1）多層石墨烯制成的交替散熱通道，解決了交通信號和電動汽車中使用半導體材料散熱的難題，說明石墨烯由很好的導熱性；（2）對于此問，要認真研讀文中信息，提取有用信息，然后分析得出結論。石墨烯應用于超級計算機的研發，石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管；（3）在依據情景提出問題時，首先要找出情景所提出的問題是什么，然后要找出問題與生活中的應用之間的關系，提出較有價值的探究問題。我們雖知道石墨烯是人類至今發現強度最高的材料，但引起強度最強的因素不知道，所以“石墨烯的強度與石墨烯的厚度、面積有什么關系？”問題的探究較有價值，故A正確；因石墨烯材料已經研究并使兩位科學家獲得2010年諾貝爾物理學獎，并且還知道石墨烯是人類發現的厚度最薄、強度最高的材料，因此問題“如何提取石墨烯這種物質？”“石墨烯在生活中有什么用處？”的探究意義不大，所以選項B、C錯誤；“石墨烯是一種神奇的物質，是人類至今發現的厚度最薄、強度最高的材料”。這一情景中提出的問題是“石墨烯為什么很薄？”的問題，選項D只是問題的簡單重復，故D錯誤。

答案：（1）C；（2）石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管；（3）A。

點評：此題需要學生有良好的閱讀能力，主要考查學生收集信息、分析信息和處理信息的能力，同時培養學生探究能力。解答這類問題，須要明確材料中的問題，然后進行提煉，最后利用所學的物理知識進行解決。

五、軍事科技中的物理

例5：（2013·廣東 佛山）閱讀材料題：

我國“高新6號”固定翼反潛巡邏機

中國新型反潛巡邏機“高新6號”可通過雷達、聲吶、磁異探測器等系統對海面船舶和水下潛艇進行搜索，其水下探測深度一般為300~450米，最深可達900米。

如右上圖所示機尾“棍子”是磁異探測器，它利用潛艇經過的海域磁場的強度變化情況來發現潛艇的存在。磁異探測器由探頭、電子設備、記錄裝置、補償裝置等部件組成，核心部件探頭是繞滿導線的金屬敏感元件，對磁場的變化反應非常靈敏，產生磁場強弱變化的信號。

機翼后設有浮標聲納投放口，調放聲納有兩種工作狀態，主動工作狀態是指聲納換能器主動向水中發射聲波，聲波碰到潛艇后被反射回來，形成回波，由計算機測算出潛艇的距離與方位，但所發射聲波容易被敵方偵查到；被動工作狀態只是被動地接受潛艇發出的噪音，優點是比較隱秘，不易被敵方發現，缺點是只知道有潛艇存在。

請回答下列問題：

（1）磁異探測器中電子設備把磁場強度變化信號轉化成，經過檢波和放大，補償裝置把干擾信號過濾掉，最后由記錄裝置記錄下來；

（2）實際搜艇過程，先用工作狀態探測是否有潛艇的存在，一旦確定有潛艇，就改用工作狀態，確定其方位與距離（填寫“主動”和“被動”）；

（3）潛艇為了避免“高新6號”巡邏機發現，潛艇外殼至少要承受海水壓強為Pa。（海水密度為1.03×103Kg/m3）

解析：此題是從軍事的角度來認識物理知識的重要性，其中涉及的知識比較多，主要從電和磁、壓強等進行考查。（1）通過對文中信息進行閱讀可知，磁異探測器中電子設備把磁場強度變化信號轉換成電信號，進行檢波和放大，補償裝置把干擾信號過濾掉，最后由記錄裝置記錄下來；（2）此問屬于現學現用的形式，要認真閱讀和理解，根據資料中主動工作狀態和被動工作狀態的含義可知，實際搜潛艇過程，先用被動工作狀態探測是否有潛艇存在，一旦確定有潛艇，就改用主動工作狀態，確定其距離和方位；（3）根據文中“水下探測深度一般為300~450米”，可知水下探測的最小深度為300米，然后利用P=ρgh求出潛艇外殼至少要承受海水的壓強：P=ρgh=1.03×103kg/m3×9.8N/kg×300m=2.94×106Pa。

答案：（1）電信號；（2）被動，主動；（3）2.94×106。

點評：此題借助新穎的軍事材料為背景，注重創設物理情景，并且學生未接觸過，不熟悉的知識和方法，這樣才能真正考查學生能力，同時注意滲透熱愛祖國，為國爭光的意識。

對于此類2013年中考題中科技創新類閱讀題，還有科技發現類、科技實驗創新類、科技小創造類等，要引領學生學會閱讀，掌握此類試題的特點及解決辦法，引導學生運用物理知識解釋物理現象，分析和解決各種實際問題，真正實現物理與STS的聯系和作用。

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