以高中物理知识为载体的中考研究题解析例谈，本文主要内容关键词为：题解论文,中考论文,高中物理论文,知识论文,为载体论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
为了更好地考查学生的探究、自学能力和长远的发展能力，近几年部分省市的中考物理题中出现了一些涉及考生尚来学过的高中物理知识点下移初中进行探究或考查方法的题目。解这类题，考生需要应用初中已掌握的科学方法探究和解决问题的能力、自学能力。现将下移初中考查的几类高中知识点及常见命题形式作分类解析，供大家参考。
一、实验数据分析型
例1 某校一研究性小组，通过实验对一定质量的某气体在体积不变的情况下，压强随温度变化的规律进行了探究。如表1所示。
┌────────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│
实验次数 │
1│
2│
3│
4│
5│
6│
├────────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│
气体温度 │││││││
││
0│
25
│
50
│
75
│ 100
│ 125
│
│ t/℃
│││││││
├────────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│气体压强│││││││
││ 100.0 │ 110.1 │ 120.2 │ 129.8 │ 133.4 │ 150
│
│ P/×10[3]Pa
│││││││
└────────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
分析表中数据可知：（1）其中第______次实验数据是错误的；（2）压强p与温度t的关系是____.
评析：本题是高中知识点“查里定律”分析研究过程的下移。根据表1中提供的数据分析可知：每相邻两组数据的变化量比值在前三组基本保持不变，只有第4组与第5组、第5组与第6组中的气体压强变化量与前几组不同，但第4组与第6组中的气体压强变化量恰好是前几组相邻气体压强变化量的2倍，且第4组与第6组数据的变化量比值与前三组数据的变化量比值相同。这说明记录的第5组数据是错误的；压强p与温度t的关系是：在气体质量一定的情况下，气体压强与温度成正比（或气体压强随着温度的升高而增大）。
例2 从高处释放一个物体，在重力作用下，物体竖直向下自由运动，这种运动我们把它叫自由落体运动。当然，真正的自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生。在日常生活中，由于阻力较小，我们也可以把日常物体的自由下落运动视为自由落体运动。
小明同学为了研究物体下落过程中运动速度与运动时间的关系，用一个小球做了一组实验，得到的数据如表2所示。
┌────────────┬───┬───┬───┬─┐
│ 运动时间t/s
│
1 │
2 │
3 │…│
├────────────┼───┼───┼───┼─┤
│运动速度v/m·s[-1] │ 10 │ 20 │ 30 │…│
└────────────┴───┴───┴───┴─┘
根据上述数据，你可以得出什么结论？
评析：本题是高中物理“自由落体运动的速度”知识点的下移，也是一道实验数据分析题。类比例1的分析方法可知：相邻两组数据中的时间变化量为1，运动速度v的变化量为10，则相邻两组数据中速度与时间的比值为定值。所以我们可总结出如下结论：做自由落体运动的物体。其下落速度与下落时间成正比（即v=kt）。等到我们高中再研究这部分内容时，我们只要再明确k即重力加速度g，即可由本题推导出的比例关系得到自由落体运动的公式v=gt。
二、信息给予型
例3 实验可以得出：在温度不变时，导线的电阻跟它的长度成正比，跟他的横截面积成反比，写成公式为：R=ρl/S，其中R表示导线的电阻，l表示导线的长度，S表示导线的横截面积，ρ是比例常数，叫电阻率，不同材料的ρ不同。
现有一段粗细均匀的细电阻丝，用你在初中物理实验中使用过的仪器和掌握的实验方法，如何用公式R=ρl/S测这段金属丝的电阻率ρ？
要求：（1）写出实验步骤；（2）直接写ρ的表达式。（为简单，每个要测的量只测一次。需画电路图的要画出。）
评析：本题是一道信息给予型实验方案设计题，虽然研究的知识点是高中物理中的一个特征量“电阻率”，但其研究方法与初中物理研究“比热容”“密度”等特征量的研究方法类似。这就要求先根据题中告诉的有用信息“导体的电阻与其长度和横截面积的关系式R=（ρl）/S”推导出研究电阻率的表达式ρ=（RS）/l，由此式可知：该实验有三个待测量R、S、l。在此基础上，再根据公式中的待测量和题目中告诉的实验器材合理设计实验方案。由于该题中没有对实验器材加以限制，所以我们只要选择器材合理，能测出待测物理量都是正确的。
实验方案：
（1）用刻度尺测出这段细电阻丝的长度为l。
（2）将电阻丝紧密地绕在铅笔杆上，数出其在铅笔杆上绕制的匝数为n，用刻度尺测出这n匝电阻丝的长度为l[，0]。
（3）按图1所示电路图连接好电路，闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，读出电流表和电压表的示数分别为U、I。则
例4 从初中课本我们已经知道：两个相互接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫滑动摩擦力。从实验知道滑动摩擦力的大小既跟压力大小有关系，又跟接触面的粗糙程度有关系。压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。进一步精确实验表明，滑动摩擦力f的大小跟这两个物体表面间的压力N的大小成正比，即f=μN，式中μ称为动摩擦因数，它的数值跟接触面的粗糙程度有关。
根据以上知识：请你设计一个测量一张白纸跟水平桌面之间的动摩擦因数μ的方法。（器材自选）
要求：（1）写出实验步骤及要测量的物理量；
（2）推导出用所测物理量表示μ的表达式。
评析：本题与例3类似，也是一道信息给予型实验方案设计题。因此，它也需要像例3那样先根据提供的有用信息“f=μN”推导出研究动摩擦因数μ的公式μ=（f/N）。然后再根据该公式中的待测量和题目给出的实验器材设计实验方案。
实验方案：
1.取与所给白纸规格完全相同的白纸1000张，用弹簧秤称出其重力为G。
2.想办法在尽量不影响白纸与桌面接触的情况下，用弹簧秤拉着这1000张白纸在桌面上整体做匀速直线运动，并读出弹簧秤的示数为F。
3.由于白纸在水平桌面上滑动，故其自身重力就等于其对桌面的压力——即N=G，则
μ=（f/N）=（f/1000）/（G/1000）=（F/G）。
三、类比研究型
例5 我们知道，电荷之间有力相互作用。为了研究这个问题，有人做了下面的实验：
把两个带等量异种电荷的小球A、B固定于桌面上，在它们周围放置一些带正电的轻小物体，这些轻小物体将受到A和B的共同作用。下面的示意图表示了这些轻小物体在A、B共同作用下的受力方向。联系你学过的知识，分析图2这幅图，发挥你的想象力，回答下列问题：
（1）这种研究方法与你学习哪个知识时用到的研究方法类似？
（2）提出一个有意义的猜想。
评析：本题旨在考查高中知识点“电场的性质”，是一道考查物理问题研究方法并运用类比法进行科学猜想的题目。题目要求提出的虽然是一个“猜想”，但进行科学猜想必须根据一定的科学依据来“猜想”。由题意分析知，虽然“电场”学生从来没有学过，但我们在初中已经学过磁场及其方向，电流周围的磁场，磁感线等知识及其研究方法。根据题目提供的有用信息“把两个带等量异种电荷的小球A、B固定于桌面上；在它们周围放置一些带正电的轻小物体，这些轻小物体将受到A和B的共同作用。示意图表示了这些轻小物体在A、B共同作用下的受力方向。”题图中“
”表示带正电荷的小球，“
”表示带负电荷的小球。同时由题图可以观察到在带有正、负电荷的两小球周围画出了许多带箭头的封闭的或向周围延展的曲线，并且它们的方向都是从正电荷出发，回到负电荷。由此我们应该马上联想到条形磁铁（或通电螺线管）周围的磁场。因为在条形磁铁（或通电螺线管）周围画出的磁感线的形状与图中两小球周围的曲线完全相同。并且我们在研究磁场时也是在磁场周围放一些小磁针或撒一些铁屑来显示磁场对小磁针或铁屑作用力方向的。这种研究物理问题的方法在物理学上称为“转化法”。所以本题的研究方法与我们学习过的条形磁铁（或通电螺线管）周围的磁场的研究方法相同。由以上分析可知，互相靠近的两个带电小球对放在它周围的轻小物体能产生力的作用，并使其有规则的排列。这就是说互相靠近的两个带电小球周围可能跟条形磁铁（或通电螺线管）一样。存在着一种看不见的物质，既然磁铁周围的“场”，我们称它为“磁场”，那么电荷周围的“场”我们就可以类比磁场大胆地命名为“电场”。既然我们已经通过科学分析得出电荷周围存在“电场”，并且带电小球周围曲线与条形磁铁（或通电螺线管）周围的磁感线形状相同，那么我们完全可以类比条形磁铁（或通电螺线管）周围磁场的性质大胆精想出“电场”的一些特性。如“电场”的方向总是从正电荷出发，回到负电荷：“电场”也可以人为地画一些带箭头的曲线表示电场的方向；如果调换带正、负电荷的两个小球的位置，则电场的方向就会随之发生改变等
例6 某科技小组自制一台可以测量电阻阻值的欧姆表如图3所示，欧姆表的电路由一只灵敏电流计G、定值电阻R[，0]、滑动变阻器和干电池（设电压不变）组成，使用时可把待测电阻接在A、B两端。为了能从灵敏电流计表盘上读出A、B两端接入的电阻的阻值，需在表盘上重新标注A、B间所测电阻的阻值数。当将A、B两点直接连接在一起时，调节滑动变阻器使灵敏电流计指针偏转到最大位置处（满偏），已知此时灵敏电流表内阻、滑动变阻器的有效值和定值电阻R[，0]的总阻值为15Ω。问：
（1）在该欧姆表指针满偏的位置处，盘面应标注的示数是多少？
（2）当A、B间断开时，该欧姆表在指针所指的位置处，盘面应标注的示数是多少？
（3）该欧姆表表盘正中间位置处应标注的示数是多少？简要说明为什么。
（4）该欧姆表表盘上的刻度值是否均匀？请从电路原理上说明。
评析：本题是高中物理有关欧姆表的原理和使用知识点的下移，对考生来说是完全陌生的。这就要求学生不仅能通过阅读论题提供的材料找到对解答问题有用的信息，更需要应用自己掌握的知识和研究问题的方法（本题可利用类比分析法），通过与自己掌握的电流表、电压表的使用和读数方法等知识进行类比。在此基础上再进行合理的分析推理得出结论。这样不仅能有效地考查学生继续学习的潜能；更有利于考查他们通过阅读材料获取有用信息，并通过科学探究分析推理获取知识的科学过程和方法。
四、实验探究型
例7 （青岛市）小宇以一定速度将石子向斜上方抛出去。石子所做的运动叫斜抛运动。他想怎样才能将石子抛得更远呢？于是他找来小丽一起做了如下探究：
他们用如图4（a）所示的装置来做实验，保持容器水平让喷水嘴的位置不变，用开关控制水喷出的速度.
①首先让喷水嘴的方向不变（即抛射角不变）做了三次实验：第一次让水的喷出速度较小，水喷出后落在容器的A点；第二次，让水的喷出速度稍大，水喷出后落在容器的B点；第三次，让水的喷出速度最大，水喷出后落在容器的C点。
小宇和小丽经过分析得出如下结论：在_______一定时，当物体抛出的_____越大，抛出的距离就越远。
小丽回忆起上体育课时的情景，想出了几个应用上述结论的例子，其中之一就是______。
②然后控制开关让水喷出的速度不变，让水沿不同的方向喷出，如图4（b）所示又做了几次实验，得到如表3所示的数据。
┌───────┬───┬────┬───┬────┬───┐
│ 喷嘴与水平 │ ││ ││ │
│ │ 15°│ 30° │ 45°│ 60° │ 75°│
│ 方向的夹角 │ ││ ││ │
├───────┼───┼────┼───┼────┼───┤
│ 落点与喷嘴的│ ││ ││ │
│ │ 50 │ 86.6 │ 100 │ 86.6 │ 50 │
│ 水平距离/cm │ ││ ││ │
└───────┴───┴────┴───┴────┴───┘
小宇和小丽对上述数据进行了归纳分析，得出的结论是：在_______一定时，随着物体抛出时与水平夹角的增大，抛出距离先是越来越____，然后越来越____。当夹角为____时，抛出距离最大。
这天，在运动会上，小艾很恼火地问：“为什么我在投标枪时用力很大，投得很高，可是成绩仍不理想？”小宇听后哈哈一笑，解释道“这是由于你投出的方向与水平面的夹角不合适。要想投出好成绩，理想的角度应该是_____左右。”小艾听后恍然大悟。
③小宇和小丽总结了一下上述探究过程，他们明确了斜抛物体在水平方向上飞行的距离与_____和_____的关系，他们感到这次探究的成功得益于在探究过程中两次较好地运用了_______。
评析：物理实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础。新一轮课程改革即将在全国范围内实施，目前不少实验区已提前进入新课程方案。新课程标准指出让学生学习初步的物理知识与技能；经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶。基于以上观点，各地中考试题必然加大对实验的考查力度，强调实验的探究过程和方法。物理学中的概念、规律、定理、公式等是知识的一种“状态”，而概念的形成，规律的揭示，定理的推证、实验的设计和演示、公式的推导、方法的利用就是获得知识的“过程”。“过程”跟“状态”相比，内涵更丰富，它可以给人提供更为广阔的思维空间。如青岛市这道考题就是通过向学生展示一个巧妙的探究实验过程和方法深入浅出的引导学生自己概括总结出一个对他们来说从未接触过的全新的物理规律——物体在做斜抛运动时，影响物体运动距离的两个因素，这类考题既能直接考查学生利用题目提供的实验现象或数据进行分析、归纳出物理规律，进而利用获得的物理规律解决实际问题。在今后的物理教学中我们应适当加强这类考题的教学和训练力度，这一点也是体现初、高中知识的衔接，为学生进入高中阶段的学习打好基础。
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