孫淑會
(保定市中小學教師培訓中心 河北 保定 071500)
王向紅
(秦皇島市第七中學 河北 秦皇島 066000)
高麗華
(邯鄲市漢光中學 河北 邯鄲 056000)
李子明
(武安市第十中學 河北 邯鄲 056300)
注重課程的時代性,關注科技進步和社會發展需求是新課程標準理念之一.為此,對于材料、能源、環境、信息、人工智能等方面的應用考查成為中考的一大亮點.
【例1】(2019年四川省眉山市)納米陶瓷作為新材料應用廣泛,它具有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、防滲透、無磁性等特點,下列選項中不能使用納米陶瓷材料的是( )
A.裝燒堿的容器
B.切割金屬的刀具
C.乘坐公交用的IC卡
D.“C919”客機的外表涂層
答案:C.
解析:納米陶瓷耐腐蝕,因此可以用來制造裝燒堿的容器,故選項A不符合題意;納米陶瓷耐磨損,硬度大,適合做切割金屬的刀具,故選項B不符合題意;納米陶瓷完全無磁性,因此不能制造銀行儲蓄卡,故選項C符合題意;納米陶瓷耐磨損、耐高溫、防滲透,可以作為“C919”客機的外表涂層,故選項D不符合題意.
【例2】(2019年四川省眉山市)為了督促司機遵守限速規定,交管部門在公路上設置了固定測速儀.如圖1所示,汽車向放置在路中的測速儀勻速駛來,測速儀向汽車發出兩次超聲波信號,第一次發出信號到接收到反射回來的信號用時0.5 s,第二次發出信號到接收到反射回來的信號用時0.4 s.若測速儀發出兩次信號的時間間隔是0.9 s,超聲波的速度是340 m/s,下列說法中正確的是( )
A.汽車接收到第一次信號時,距測速儀170 m
B.汽車兩次接收到信號時位置相距34 m
C.在該測速區內,汽車的速度是18.9 m/s
D.在該測速區內,汽車的速度是20 m/s
答案:D.

圖1 例2題圖


分析:試題立足于前沿科學技術的普及與推廣,巧妙融合科學知識原理,加快對新材料和新技術發展的認知速度,引領學生認識科學的本質以及“科學·技術·社會·環境”(簡稱“STSE”)的關系,形成科學態度和科學世界觀.這就要求學生在學習過程中,始終樹立“家事國事天下事,事事關心”的好習慣,時刻關注科技發展,關注大眾傳媒報導、公告等與物理知識有關的信息,并把這些信息應用到課堂中,用物理知識解決生活中的實際問題,有利于提高學生自身的物理學科核心素養.
霍金說:“科學的發展史就是一部思維的發展史”“思維科學是培養人才的科學”.要培養一個人才,很重要的一個因素在于思維,在于科學思維.
科學思維是物理學科核心素養之一.也是認識自然界的最重要、最基本的思維形式.對“科學思維”中的分析與綜合、歸納與演繹、推理與論證相互融合的考查,也是2019年中考亮點之一.
【例3】(2019年四川省內江市)如圖2所示,電源電壓恒定不變,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P從中點向b端移動一段距離,電壓表V1和V2示數的變化量分別為ΔU1和ΔU2,電流表示數的變化量為ΔI,阻值相同的定值電阻R1和R2消耗電功率的變化量分別為ΔP1和ΔP2.則下列判斷正確的是( )
A.ΔP1+ΔP2=ΔI2(R1+R2)
B.|ΔU1|>|ΔU2|
D.|ΔU1|<|ΔU2|
答案:C.

圖2 例3題圖

ΔU2=U2-U2′=I1R2-I2R2=
(I1-I2)R2=ΔIR2
則
|ΔU2|=|ΔIR2|
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電壓表V1示數的變化量
ΔU1=U1-U1′=(U-I1R1)-(U-I2R1)=
(I2-I1)R1=-ΔIR1
則
|ΔU1|=|ΔIR1|
因R1和R2的阻值相同,所以
|ΔU1|=|ΔU2|
故選項B,D錯誤.由
可知
故選項C正確.
(2)定值電阻R1和R2消耗電功率的變化量分別為ΔP1和ΔP2,則
(I1-I2)(I1+I2)(R1+R2)=
ΔI(I1+I2)(R1+R2)
故選項A錯誤.

A.R1和R2B.R2和R3
C.R3和R1D.電源和電流表
答案:C,D.

圖3 例4題圖

分析:2019年中考物理試題加大了對模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素的考查.選題知識點皆源于教材,試題呈現又高于教材,學生必須通過剖析題干中的物理量規律,從具體到抽象,再從抽象到具體,進行分析和綜合,推理與判斷;學生必須經過歸納和演繹的科學思維論證過程,才能得出科學正確的結論.
在教學中要有針對性地把握教與學的深度和廣度,立足科學思維的訓練,促進教、學、考有機銜接,這是當今課程改革備受關注的最為重要的落腳點.
德國著名的哲學家黑格爾說過:“創造性思維需要有豐富的想象.”因此,對發散思維和收斂思維的考查是物理創新命題的亮點之一.
命題通過條件變換和不同的設問角度形成一題多變,重點考查學生靈活而巧妙的思維發散與收斂的能力,深層次挖掘概念的內涵與外延,掌握解題規律,得出科學結論,養成良好的思維習慣.這種題型有利于促進學生探索試題變化規律,有利于培養學生的問題意識,有利于提高學生的創新能力.
【例5】(2019年山東省泰安市)如圖4所示,完全相同的A和B兩個長方體物塊疊放在水平桌面上,用F=20 N的水平向右的力作用在A物塊上,A和B一起向右做勻速直線運動,經過3 s,兩個物塊一起移動了60 cm的距離.下列相關說法中( )
①物塊B受到的重力和地面對B的支持力是一對平衡力
②物塊A對B的摩擦力大小是20 N,方向向右
③地面對物塊B的摩擦力大小是20 N,方向向右
④拉力F的功率為4 W
A.只有①④正確 B.只有③④正確
C.只有①③正確 D.只有②④正確
答案:D.

圖4 例5題圖
【例6】(2019年湖北省荊州市)如圖5所示,A和B兩個物體疊放在水平面上,同時用力F1和F2分別作用于A和B兩個物體上,A和B始終處于靜止狀態,其中力F1=3 N,方向水平向左,力F2=5 N方向,水平向右,下列分析正確的是( )
A.A和B之間摩擦力為0
B.地面對B的摩擦力為2 N,方向水平向左
C.地面對B的摩擦力為5 N,方向水平向左
D.B對A的摩擦力為5 N,方向水平向右
答案:B.

圖5 例6題圖
解析:據物體間力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向右,大小是3 N,所以B上表面受到A的摩擦力水平向左,大小是3 N,故選項A,D錯誤;物體B處于靜止狀態,水平方向上受到A對B水平向左的摩擦力、地面對B水平向左的摩擦力、水平向右的拉力F2,這3個力是平衡力,所以地面對B水平向左的摩擦力與A對B水平向左的摩擦力之和等于水平向右的拉力F2,所以B下表面受到地面的摩擦力大小為5 N-3 N=2 N,方向水平向左,故選項C錯誤,選項B正確.
【例7】(2019年山東省濰坊市)如圖6所示,用水平推力F將質量均為m的木塊A和B壓在豎直墻面上保持靜止,下列說法中正確的是( )
A.木塊B受到的摩擦力大小一定等于F
B.木塊B受到的摩擦力方向豎直向上
C.木塊A受到墻面的摩擦力大小等于2mg
D.若增大力F,則木塊B受到的摩擦力變大
答案:選項B,C.

圖6 例7題圖
分析:發散思維中的“一題多變”“一題多解”既能減負增效,又能幫助學生尋找問題變化規律,澄清概念與規律的本質.
試題通過條件變換和不同的設問角度,深層次地夯實對概念和規律內涵的理解,廣角度地挖掘對概念和規律外延的拓展,滲透整體法和隔離法解決問題的巧妙性,應用轉化法來破解摩擦力方向這一難點.
因此,新課程學習要注意典型試題的拓展變化規律,要注意思維發散方法的滲透,以此來發展學生的核心素養.
注意學科間的聯系與滲透是課程標準基本要求.而科學客觀世界的任何一種物質形態及其運動形式都具有空間形式和數量關系,這就決定了數學在物理學科中的重要性,馬克思指出:“一切科學只有在成功地運用數學時,才算達到了真正完善的地步.”
為此,作為物理學科的數學工具表述是2019年中考物理考查又一亮點,此類型試題考查頻率越來越高,命題形式也越來越活.
【例8】(2019年湖南省株洲市)在測量圖7(a)所示滑輪組機械效率η的實驗中,通過改變物重G或動滑輪重G動進行多次實驗,得到了如圖7(b)所示的效率與物重或動滑輪重的關系,圖中縱軸表示機械效率的倒數η-1,若不計繩重與摩擦,則橫軸可能表示( )

答案:B,C.

圖7 例8題圖
解析:由圖可知,物體由3段繩子承擔,此滑輪組的機械效率
則
已知圖中縱軸表示機械效率的倒數η-1,由此可知,若不計繩重與摩擦,則橫軸可能表示G-1或G動,故選項B,C正確.
【例9】(2019年黑龍江省大慶市)汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛,發動機功率為P0,牽引力為F0,t1時刻開始,司機減小了油門,使汽車保持恒定功率P行駛,到t2時刻,汽車又開始做勻速直線運動,速度為v,已知運動過程中汽車所受阻力f恒定不變,汽車牽引力F隨時間變化的圖像如圖8所示,則( )
A.t1至t2時間內,汽車做加速運動
B.F0=2f
C.t2時刻之后,汽車將保持功率P0行駛
答案:D.

圖8 例9題圖
解析:由題知,在t1時刻以前,汽車以速度v0勻速行駛,發動機功率為P0,牽引力為F0,則
P0=F0v0
(1)

(2)

故選項D正確.
分析:近年來圖像表征題考查了學生的數學工具應用能力和科學推理、論證能力.圖像表征題保留了解決未知量與已知量關系的問題,同時增加了形式多樣的坐標系設置問題,以及縱、橫坐標所表示物理量的含義問題.在復習過程中不斷訓練學生處理信息的能力,以多比較、多思考、多訓練、多概括、多提煉的思維抽象過程為切入點,促進學生解決跨學科問題能力的發展,提升學生的核心素養.
課程標準指出:注重物理內容的選擇性,關注不同學生的學習需求,為學生有個性地發展搭建平臺.因此,以閱讀材料為載體,把問題線索融入材料中,以邏輯推理為出發點,打破知識間的跨度,是2019年中考物理試題的又一亮點.
【例10】(2019年山東省青島市)電容器是電氣設備中的重要元件,是儲存電荷的裝置.兩個相距很近又彼此絕緣的平行金屬板就形成一個最簡單的電容器.在電路圖中用符號“┤├”表示.
(1)如圖9所示,開關置于a時,電容器的一個極板與電源的正極相連,另一個極板與負極相連,兩個極板將分別帶上等量異種電荷,這個過程叫做電容器充電,電容器一個極板所帶電荷量的絕對值叫做電容器所帶的電荷量.開關置于b時,充電后的電容器的兩極板接通,兩極板上的電荷中和,電容器又不帶電了,這個過程叫做電容器放電.放電過程中,經過電流表的電流方向為______(選填“M到N或“N到M”).

圖9 例10題圖
(2)當開關置于a時,通過改變電源電壓來改變電容器兩極板間的電壓U,電容器所帶的電荷量Q也隨之改變.實驗數據如表1所示.

表1 開關置a時的實驗數據

1)電容器兩極板間電壓減小,它的電容________.
2)上述電路中,若電源電壓為9 V,換用電容為3.0×10-12F的電容器,充電完畢后再進行放電,在全部放電過程中釋放的電荷量是________C.
答案:M到N;不變,2.7×10-11.
【例11】(2019年山東省青島市)如果需要對物體的長度進行更精確的測量,可以選用游標卡尺.某規格游標卡尺的構造如圖10(a)所示:①是主尺(最小刻度是毫米);②是游標尺(10個等分刻度),它是套在主尺上可移動的部件;③是測量爪.移動游標尺,把被測物體夾在兩測量爪之間,兩爪之間的距離等于被測物體的長度.

圖10 例11題圖
(1)圖10(a)中,當測量爪對齊時,游標尺上的0刻線與主尺上的0刻線對齊,游標尺的第10刻線與主尺上9 mm刻線對齊,其他刻線都與主尺上的刻線不對齊,則游標尺上每小格比主尺上每小格的長度少________mm.
(2)如果將1張厚度為0.1 mm的A4紙夾在測量爪間,游標尺的第1刻線與主尺刻線對齊,讀數為0.1 mm;如果將2張這樣的A4紙夾在測量爪間,游標尺的第2刻線與主尺刻線對齊,讀數為0.2 mm;依此類推,如果將10張這樣的A4紙夾在測量爪間,游標尺與主尺刻線對齊的情況如圖10(b)所示,讀數為10 mm.如圖10(c)所示,如果將一個小鋼球夾在測量爪間,則這個小鋼球的直徑為______mm.
(3)用毫米刻度尺測量長度時,只能準確地讀到毫米,而用本題中的游標卡尺測量時,就能準確地讀到________mm,這個數值叫做游標卡尺的精確度.如果用L表示待測物體的長度,用L0表示主尺的整毫米數,k表示與主尺刻線對齊的游標尺上的刻線序數,a表示游標卡尺的精確度,則待測物體的長度表達式可歸納為l=________.
答案:(1)0.1;(2)3.5;(3)0.1,L0+ak.
分析:原本屬于高中教材學習的內容,出現在2019年中考物理試題中,納入中考考查范疇,體現了《新課程標準》“為優秀學生個性化發展搭建平臺”的要求,如“電容”“游標卡尺”“加速度”以及“互成角度的二力合成”等高中知識內容.這就要求一線物理教師深刻把握課程標準,深入研究中考說明,理順各知識點要求的層次,有計劃地拓展物理教學內容.
學生通過閱讀試題材料,還原材料載體的真實情境,尋找問題線索,通過分析綜合和科學推理,最終解答拓展性的高中知識,把握客觀事物的內在規律及相互關系.充分體現了核心素養引領下解決各種問題的能力,促進物理學科核心素養的形成.