从四年期北京试题看中学电算化试题的变化与趋势_中考论文

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电学知识在中考物理试题中占有重要地位,特别是综合计算题更是少不了电学题。我们对2004年到2007年这四年的北京市中考电学计算题进行分析对比会发现:命题方式发生了明显的变化,由传统的“知识立意”向“能力立意”演化,主要体现在试题情境关注学生生活,试题选材体现社会热点,试题立意突出学生思维,试题内容注意知识综合;在重视考查学生基本知识与技能的基础上,加强对学生在具体情况下运用所学知识与技能综合分析和解决实际问题能力的考查。

一、2004年、2005年电学计算题问题情境单一,是多个物理过程、知识内容的综合

由P=U[2]/R可知,在电源电压一定的条件下,电功率P的大小只取决于电阻R的大小;所以,这四个物理过程就决定了电路消耗功率的四种情况;而且在①中电阻最小,消耗的电功率最大;搞清了题目包含的这四个物理过程,可把原题中的复杂电路分解为上述四个简单串并联电路,画出分解电路图,就不难求解了。答案:R[,2]=176Ω,电压表示数可能的值是44V和88V。

本题只是多个物理过程的综合,解决的方法是根据包含的四个物理过程,分解成四个简单的物理问题,逐个加以解决;解决的过程需要把所学电学知识、数学方程组等知识进行适当整合。。

解析 题目也包含四个物理过程,这些物理过程通过相关条件建立一定的联系,“通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P,会形成不同的电路”,分别画出每个过程组成的电路图,这样就把这一电学综合问题分解成了四个简单电路的串并联问题。

以上北京2004年、2005年的电学综合计算题,问题情境单一简洁,结构严谨、稳固,但远离生活,缺乏时代气息,都是属于包含多个物理过程、知识内容的综合。解题的方法是按照题目提供的每个物理过程,把问题分解成几个简单的串并联问题,再结合数学知识来解决,能较好地体现综合利用知识解决问题的能力。而北京2006年、2007年的电学综合试题,既有背景材料的综合也有知识内容的综合以及认识问题的多元性。

二、2006年、2007年的电学计算题既有背景材料的综合也有知识内容的综合以及认识问题的多元性

例3(2006年) 图3甲是一种小型电热式烧制炉的电路示意图,其加热元件由八段相同的电阻丝组成,每段电阻丝的阻值均为4Ω,烧制炉设有高温、低温两挡,通过开关实现两档的转换。用热电偶式温度计对炉内温度进行监测,图3乙是监测炉内温度的工作示意图。

热电偶式温度计的原理如图3丙所示,两种不同的导体(如铂、镍)各取一端接在一起作为热点(J[,1]点)放在高温处,另一端作为冷点(J[,2]点)放在低温处,在低温处的A、B两点之间就会存在一定的电压,这就是热电偶。已知热电偶的电压与J[,1],J[,2]两点间的温差成正比。因此,若已知冷点J[,2]的温度,就可以通过接在A、B两点间电压表的读数确定热点J[,1]的温度。

图3

(1)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由什么形式的能转化而来的?

(2)已知铂、镍热电偶式温度计热、冷两点间的温度差为100℃,产生的电压为1.5mV,那么当冷点温度为20℃、电压表的示数12mV时,炉内对应的温度是多少?

(3)若烧制炉使用的电源电压为220V,则该烧制炉高温档的电功率是多少?(结果保留整数)

解析 题目取材于测量电热式烧制炉温度的热电偶式温度计,包含图示甲、乙、丙三种物理情境。热电偶式温度计的原理是新知识,需要通过读题来理解,并迁移这些知识方法到新问题解决过程中,因而较好地考查了学生的阅读理解、运用物理思想方法探究规律获取新知、学以致用等综合能力。

再分析电路示意图3甲,有高(开关接1)、低温(开关接2)两个物理过程,因为电热式烧制炉的功率

本题情境真实,并有三个物理情境的综合;在试题中给予丰富的新知识,让学生通过读题获取这些新知识,并用于当前问题的求解;这样的试题也更接近实际问题,因为解决实际问题所需要的知识并不一定在解决之前都已经具备,可能需要在解决的过程中再进行及时的补充;这是一种更为积极的解题活动,更能体现学生获取信息的能力和处理问题的能力;同时通过解题,也使学生原有的知识得到扩充。试题的难度较前两年有所降低。

解析 题目取材于一个多挡位的电热器模型,并附有实物电路图,使问题情境更加真实具体。先根据实物图画出我们习惯分析的电路图如图5所示。根据题意,通过两个开关的通断和滑动变阻器滑片的滑动,构成如下的三个物理过程:

按照实物图画出电路图,对一个包含多个物理过程的电学综合问题,通过开关的通断、滑动变阻器滑片的滑动分解成几个简单的二电阻的串并联问题,化繁为简是解决这类综合问题的基本思路。试题的难度也不大。根据实物图进行电路计算的试题近几年非常引人注目,因为这类试题更加贴近实际,更能体现出处理实际问题的能力。

纵观北京市近四年的电学综合题,可以看到在命题变化的同时,也有一定的延续性。每年都以一个电学综合计算题作为压轴题,都需要分解成几个简单电路问题,综合运用物理数学知识灵活解题。只是命题的形式和考查的角度发生了变化,表现为既有背景材料的综合也有知识内容的综合以及认识问题的多元性;试题的物理情境真实可靠,从单纯对知识和解题方法的考查,向考查学生的综合能力和科学素质转变。这反映了中考计算题命题的一种趋向。

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