从物理中考命题特点看机械运动和力的复习对策

摘要:中考命题具有基础性、灵活性、实践性、时代性,本文从命题特点的角度对机械运动和力板块的复习提出一些对策,期望帮助学生减轻学业负担,提升学生科学素养.
关键词:中考复习;物理命题特点;机械运动和力
作者简介:虞嘉(1981-),女,江苏泰兴,中学一级教师,教育硕士,研究方向:中学物理教学.
力学是物理学最基础的分支,是物理学的枢纽和主线,没有力学,物理学就失去了基石.在中考中力学占相当大的比例,历年来都是中考的重点和热点,进入高中后首先接触的也是力学,所以学好力学不光是对眼下的中考,还对学生的持续发展有着重要的作用.本文就机械运动和力的复习提出几点策略.
1命题具有基础性,要回归教材,紧扣课标
中考命题具有“源于教材、高于教材、又不拘泥于教材”的特点,要重视阅读课本,对书上的例题、“综合实践活动”、“生活·物理·社会”、“WWW”等栏目进行挖掘,在传统实验基础上进行改进.《义务教育物理课程标准》是中考命题的依据,内容要求中惯性和压强属于理解层次,而牛顿第一定律和浮力降为了认识层次,那些复杂的计算已经退出了中考的历史舞台,重在思维能力和应用性、探究性方法的考查.
例题1(2016无锡)下列关于力学现象的解释,正确的是( )
A手压桌面,桌面对手有作用力,这力是由桌面的形变产生的
B苹果在空中下落得越来越快,是因为苹果的机械能在增大
C足球在草坪上越滚越慢,是因为足球的惯性越来越小
D书本静止在课桌上,是因为书本受到的重力和书本对桌面的压力平衡
解题分析支持力属于弹力,是桌面形变产生的,但有人错误的认为B中速度变快动能就变大,机械能就变大,事实上机械能包括动能和势能,一部分机械能转化为内能从而减小,还有人認为速度越慢惯性越小,误选C.
复习对策第一轮基础知识复习时,最大的困难之一就是转化各种根深蒂固的错误前概念.由于认知水平有限,学生的大脑里往往带着从生活经验中获得的一些片面的、不严谨的认识,比如“摩擦力一定是阻力”,“物体所受力越大,速度就越大”,“压力总等于重力”,“物体运动一定受到力的作用”,“沿斜面下滑的物体受到下滑力的作用”,“物体受到向上的力一定向上运动”等等.这些认知具有顽固性和隐蔽性,不容易发现也不会因为教师几次讲解就把它转化为科学的认知,复习时一定要留意这些错误前概念,并在引起思维冲突的基础上,认识到前概念的局限与错误,并利用适量的变式训练来强化巩固,从而将错误的前概念转化为科学概念.若这种转化得当,会促进思维,提高学科学的素养.
2命题具有灵活性,要寻找物理规律之间的联系
力学部分有很多重要的规律,比如牛顿第一定律、阿基米德原理等等,有些同学能记住这些规律,教师在用这些规律公式讲解题目时,一听就懂,书上的例题一看就会,也就自以为理解了这些规律,但在独立解题时,要么一头雾水,无从下手,要么把规律张冠李戴,生搬硬套.要避免这种情况需要搞清各个物理规律的适用条件和相互之间的联系.
例题2(2016南京)用手将一个密度为09×103kg/m3的实心小球,先后浸没在水和酒精中,松手后,小球静止时,排开水和酒精的体积分别为
V1和V2,小球在水和酒精中所受的浮力分别为F1和F2,以下判断正确的是(ρ酒精=08×103kg/m3)()
A V1∶V2=1∶1F1∶F2=5∶4
B V1∶V2=4∶5F1∶F2=1∶1
C V1∶V2=9∶10F1∶F2=9∶8
D V1∶V2=8∶9F1∶F2=10∶9
解题分析很多同学看到这道题会无从下手,脑子里一团雾水,浮力的公式不知如何使用,其实认真审题后会发现已知条件只有小球、水、酒精三者的密度,那么必然是从密度关系下手分析物体的沉浮,∵ρ球<ρ水,∴小球在水中漂浮,∴F1=G球=m球g =ρ水gV1, ∴V1=m球/ρ水;又∵ρ球>ρ酒精,∴小球在酒精中沉底, ∴V2=V球=m球/ρ球;因此,V1:V2=ρ球:ρ水=9:10;则F1:F2=ρ水gV1:ρ酒精gV2=9:8.
复习对策力学知识点比较繁多,但又密切联系,层层递进.复习的第一步是“记”,熟记基本规律、实验原理等.第二步是“联”,通过归纳总结,将知识联系起来,在头脑中构建出知识框架.第三步是“用”,解题时,灵活提取脑海中的信息解决实际问题.比如浮力问题难就难在原理、规律很多,而且浮力还与密度、受力分析、二力平衡等知识有关,需要将他们联系起来,综合运用寻找思路.对于没有确定沉浮情况的物体先要想办法确定沉浮,确定方法有三种:1用阿基米德原理F浮=G排液或其他方法求出浮力,判断F浮与G物的关系;2根据物体与液体的密度大小关系判断;3根据物体在液体中排开液体的体积与物体体积的关系判断.反之,如果确定了沉浮情况,也可以得出以上三个角度的结论.
3命题具有实践性,要关注科学探究过程
中考命题不可能直接考查基本规律的简单叙述,而是注重考查基本规律的形成过程,侧重对学生提出猜想、设计实验和分析论证能力的考查[1],以此体现学生的科学素养.比如,不会直接考影响滑动摩擦力大小的因素有哪些,但可能会考生活中某一现象,如关门时在门与门框间夹纸板为什么能使门关紧,让你提出猜想或者设计实验.因此同学们在复习中要注意把物理规律、公式、模型用实例来充实,注重探究过程.
例题3(2016连云港)小明同学想:物体从斜面的同一高度释放后滚动的快慢一样吗? 他猜想物体滚动的快慢可能与物体的质量和形状有关.小明选择下列物品进行实验:一把米尺、一块塑料板、一个小球,同样规格的一只装满水的瓶子和一只空瓶子,如图所示.实验步骤如下:
①用塑料板搭成一个倾斜角度较小的斜面.
②将米尺横放在这块塑料板上,并握住它.
③将小球、装满水的瓶子和空瓶子放在斜面上.
④移走米尺,同时释放三个物体并现察它们滚动的快慢.
请回答下列问题:
(1)选取小球时应该注意的问题是
(2)下面关于移走米尺的两种方案,你认为较为合理的是(选填“A”或“B”).A.沿箭头a方向,快速将米尺移走B.沿箭头b方向,快速将米尺移走
(3) 在步骤④中,要判定物体滚动的快慢与物体的形状是否有关,你的观察对象和方法是:
解题分析:本题对传统实验作了一些改动,考查学生知识迁移和用控制变量法设计实验的能力.(1)探究与形状的关系,要保持质量相等.(2)从减小误差的角度考虑,要比较谁运动得快,可让物体同时滚下,而A与B的区别就在于B中物体会先后滚下.(3)比较物体运动快慢的方法:相同路程比较运动时间.
复习对策有关科学探究的思维方法是中考命题的热点,比如:控制变量、等效替代、转换、对比等.考试中无法考查学生的操作技能,但可以通过考科学方法来考查学生的智力技能.中考也不大会直接考科学方法的名称,因为科学方法贵在运用,看学生有没有掌握这种方法,关键看解决实际问题时会不会使用它.学生在设计实验时要有意识的运用科学方法去控制实验条件,并在实验条件变化时,对实验结果进行预测和分析,对实验失败的原因进行剖析,这也是考试中考查分析能力的途径.
4命题具有时代性,要重视科技成果、联系当地热点
当代教育改革的主题是促进学生核心素养的发展.核心素养是指学生逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品质与关键能力[2].所以中考命题非常重视培养学生在信息化环境中的自主学习、主动探索的能力,而力学与现实生活息息相关,许多试题是以现实社会中的实际问题立意命题的,密切联系当地的热点,凸显地方特色,在解题过程中渗透了人文精神和情感态度,同时潜移默化地对学生进行爱国爱家乡的教育.在复习中还应多多关注社会热点和最新的科技动态,与时俱进.2016年南京市物理中考试卷中一道关于智能下水管道机器人的题目来源于新闻报道;2015年扬州物理中考试卷上一道“低头族”劲部肌肉拉力的题目来源于《是真的吗》电视节目,其他还有混合动力汽车、神州飞船、垃圾利用、治理雾霾等等都可能成为中考命题的素材.
例题4(2016扬州)“擦窗机器人”的质量为2kg,它的“腹部”有吸盘,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上
(1)机器人吸尘的工作原理是通过电机转动时内部压强(填“大于”,“小于”或“等于”)外部压强,从而使杂物进入吸尘器
(2)当擦窗机器人在竖直玻璃上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力(填“变大”,“变小”或“不变”)
(3)吸盘与玻璃的接触面积为12×10-3 m2,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为15×105Pa,则吸盘对玻璃的压力是多大? (g取10N/kg)
解題分析一看到“擦窗机器人”有些同学会傻了眼,觉得很陌生,其实只要将它和吸盘原理联系起来第一问就很简单了.(2)中若只想到抽气会增大压力,就会错误的认为摩擦力增大,正确的思路为:擦窗机器人静止在竖直玻璃上,受力平衡,所以摩擦力和重力二力平衡,大小始终相等,不会变化.
复习对策《课标》要求“让学生了解自然界事务的相互联系,关心科学技术的新发展,关注科技进展给社会进步带来的影响,逐步树立正确的世界观”[3] .所以命题注重与生产生活实际及时代发展相联系,结合初中生的认知水平,考查学生简单的物理建模能力和灵活运用物理方法解决问题的能力.我们同学在复习时要多留意生活,注意把本地的重大时政、科技动态与物理知识联系起来,透过现象看本质,找准切入点,运用科学原理、规律和方法建立物理模型,解决实际问题,在“学新”中“创新”,提升自己的基本物理科学素养.
总之,中考复习应根据命题特点展开,真正发挥总复习的巩固、深化、综合、应用的作用,在复习中培养学习能力和科学素养.
参考文献:
[1]彭夷,孙建生例谈物理中考命题的策略及启示[J]中学物理教与学,2016(12)
[2]林崇德21世纪学生发展核心素养研究[M]北京:北京师范大学出版社,2016
[3]中华人民共和国教育部义务教育物理课程标准(2011年版)[S]北京:北京师范大学出版社,2012
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