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对2017年武汉市中考物理力学综合题的评析

范文

黄坤

摘要：本文对2017年武汉市中考物理综合题的命题特点、思路以及学生答题情况进行综合分析，探讨应对力学综合题的教学策略。

关键词：中考；升船机；船厢；浮力；做功；体积

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）4-0037-3

浮力、机械与做功属于初中物理学习的重点内容，也是学生感到棘手的问题之一。在历年的武汉中考试题中，常以综合题的形式出现，学生普遍感觉不能很好地理解和掌握此类问题的解题方法和思路。现对2017年武汉市中考物理力学综合题做一总结，希望对以后的中考复习有所帮助。

1 2017年武汉市中考物理力学综合题试题特点

原题三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机。过往船只驶入升船机中装满水的船厢后，可以竖直升降，大大缩短船只过坝的时间。为了确保运行的安全性，工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式。“水力浮筒式”是其中一种受到广泛关注的升降船厢的方式，图1是它的工作原理图。当进水阀关闭、排水阀打开时，竖井中水位下降，两个相同的浮筒也随之下降，船厢就会上升；反之船厢就会下降。已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×107 kg，每个浮筒的质量为1.8×107 kg，求：

（1）若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100 m，则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J？

（2）当质量为2×106 kg的船只驶入装满水的船厢，船厢上升到与上游水位相平时（即图1中所示位置），进水阀、排水阀都关闭，此时每个浮筒排开水的体积是多少m3？（不计钢绳和滑轮的重力及摩擦）。

评析 2017年武汉市中考物理综合题的命题遵循《全日制义务教育物理课程标准》和《2017年武汉市初中毕业考试说明》。此次中考物理综合题是一道涉及浮力、机械与做功等多知识点的试题，属于主题二“运动和相互作用”和主题三“能量”中的内容，考查了学生综合分析问题的能力和理论联系实际的能力。

像这样整体进行受力分析和代入，可避免多个研究对象之间的变化，尤其是钢绳倍数不断变化，是很好的解决方法。

3 另一种答题情况探讨

还有一种思路，就是本题既然涉及到机械与做功，而题中又强调是匀速竖直运动，那么我们可否用功的原理来求解呢？

在初中阶段，如果船厢是匀速竖直运动，那么可以认为钢绳的拉力是恒定不变的，此时浮筒受到的浮力也可认为是一定值，因为浮筒受到的重力是一定值。

如图2 所示，结合题意，对船厢和浮筒的运动情况进行分析，我们可以得出整个装置的功能关系是守恒的，船厢匀速向上运动100 m增加的重力势能与两个钢绳拉力做功大小相等。

4 教学启示

浮力、机械与做功，历来都是考生感觉比较难的知识点。究其原因，主要表现在学生分析、解决问题的能力没有在平时的教学过程中得到培养和提升。通过这道力学综合题可以看出，解题的重点和难点仍然是貫穿在平时教学过程中的教学内容，本题的考点在人教版八年级物理下册第十章《浮力》中“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”和浮力的应用都有很明显的呼应。绳的拉力问题难点在滑轮机械问题中比较常见，如果教师在授课过程中做到以下几点，那么关于力学的复习教学效果将会明显提升。

（1）研读课程标准，把握教材重点。例如，“通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力，认识力的作用效果”，语言表述很简洁，仔细研读后会发现对本章实验过程的考查以及注重对生活中力学现象的复习，能用本章知识解决一些现实生活中的问题。

（2）复习过程中注重创设物理情景，提升思维密度。例如，进行课内知识的迁移，八年级下册力学中很多知识点往往针对本节内容来设计，教师在授课过程中能否将力学知识进行迁移或深入挖掘，物体运动过程的描述，受力分析，能量的转化与守恒，常见力学问题模型的构建。

（3）加强对学生解题方法的指导和分析。很多学生在平时学习和解题过程中，没有养成良好的解题习惯和方法，往往就导致问题无法正确解答。

一般的解题思路：

①确定研究对象；

②平衡状态下受力分析；

③特殊的运用整体法或假设法。

参考文献：

[1]课程教材研究所.义务教育教科书物理八年级（下册）[M].北京：人民教育出版社，2013.

[2]课程教材研究所.义务教育教科书物理八年级（下册）教师教学用书[M].北京：教育科学出版社，2012.

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