科技创新引领中考物理阅读题

刘桂英+王丹丹

科技创新阅读题，近年成为各地中考的热点，它是把科技与阅读结合进行命题的一种形式，它能够帮助学生实现从模仿到创造的思维过程，从无知到有知、从掌握到应用的过程，真正感受到科技创新的魅力。主要特点表现为：（1）材料以科技创新知识为主（以人类正在进行或准备进行的探索、科学上的重大发明或发现、新材料的发现及其应用等为命题材料）；（2）材料以阅读的形式呈现（篇幅有大有小，主要以文字、表格、图片的形式）；（3）注重情感、态度、价值观的培养（比如：渗透环保、节能、热爱科学、爱国主义情感等）；（4）注重阅读理解和信息提取、处理等能力的培养。

解决策略：首先浏览阅读所给的材料及所提的问题，然后带着问题阅读短文，联系所学的知识和做过的题，找到解决此题的知识点，要学会对所学知识或方法的迁移，透过现象看本质，筛选提取有价值的信息，概括出其中所蕴含的物理问题或规律。因此，要真正经历“读、找、提、研、析”的过程，有的需要联系以往学过的知识，有的需要现学现用，无论怎样都要注重“理”之本进行剖析来达到解决问题的目的。

一、古代科技中的物理

例1：（2013·湖南 衡阳）竹筒井被誉为中国古代第五大发明，如图甲所示。竹筒井的钻探原理是通过如图乙所示的装置，使钻头一起一落上下运动，连续不断，即可将井中岩石击碎，然后再用专用工具将井中泥沙、碎石取出，直至打到食盐水层。竹筒井一般深约100m，井口直径10～12cm，为了防止井壁坍塌，古人用一种粗如碗口大小的竹子，将竹节掏空，筒筒相连，插入井中，起到了固定井壁的作用。取食盐水时，将钻头换成取水桶，放入井底，将食盐水装满，再扳起花车，食盐水便取出来。请回答下列问题：

（1）打井时，为了增强击碎岩石的效果，钻头的质量取一些好。（选填“小”或“大”）；

（2）花车属于轮轴，使用它提升重物的优点是

。（选填“省力”或“省距离”）；

（3）把食盐水变成盐主要经过“晒”和“煎”两个过程，“晒”和“煎”涉及到的物态变化都是。

解析：此题是以古代发明为情景，考查发明中所运用的物理知识，针对此类知识，应把握相应的物理原理进行解读。（1）钻头从高处下落时，重力势能转化为动能，质量越大，重力势能越大，对外做的功越多，因此要增强击碎岩石的效果，需增大钻头的质量。（2）花车属于轮轴，当动力作用在轮上时，轮的半径大于轴的半径，根据杠杆平衡条件可知，此时提升重物时更省力。（3）判断物态变化主要依据是前后的物质的状态，变化前是食盐水，属于液态，变化后剩下盐，水变成了水蒸气，因此属于汽化。

答案：（1）大；（2）省力；（3）汽化。

点评：此题通过欣赏古代发明的同时，学得了知识，了解了科技在古代中的应用，同时培养了学生的爱国主义情感，增强了学习物理的兴趣和信心。

二、科技小发明中的物理

例2：（2013·湖南 衡阳）摇摆钢笔

你有没有留神过，我们写字的时候，笔的上端都会小弧度地来回摇摆。有细心的中国设计师就发现了这个细微的动作，根据物理学原理设计出一款“收音机钢笔”，希望给在繁重功课压力下的学生朋友增添一些乐趣。这支钢笔内置有电池，当你书写的时候，（笔端摇摇摆摆产生电流），就能给电池储存电量。而钢笔上面的频道调节、音量调节、耳机插孔、音响等配置一个不少。如此一来，在枯燥的学习之中你便可以听听音乐或是新闻，以缓解学习的压力。但是家长们应该不会赞同这样的设计吧，不是做功课的时候就应该乖乖做功课么？

请回答下列问题：

（1）文中括号部分是基于哪个物理学原理或规律制成的： ；

（2）给内置电池充电过程发生的能量转化情况是： 。

A. 电能转化为化学能 B. 化学能转化为电能

C. 机械能转化为电能D. 电能转化为机械能

解析：此题属于运用物理知识的小发明，根据题中的信息“笔端摇摇摆摆产生电流”可知“摇摆”属于机械能，产生电流属于“电能”，可知这款摇摆钢笔是基于电磁感应的原理制成的，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流。给电池充电时，使其内部发生化学变化，故使电能转化为化学能。故选A。

答案：（1）电磁感应； （2）A。

点评：本题考查了电磁感应、能量转化等知识点，主要考查学生对所学物理知识的应用能力。让学生在以后的学习中多留意、多观察、多应用。

三、科技生活中的物理

例3：（2013·福建 漳州）PM2.5是指大气中直径不大于2.51μm的颗粒悬浮物，能被肺泡吸收并进入血液，影响人体健康。某科研队伍成功研制出PM2.5净化器，其原理如下图所示。闭合开关S1、S2后，风扇旋转吸入含有颗粒物空气，当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来，这是因为带电体具有吸引 的性质；当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，然后被带有正电荷的棉芯D吸附住，这是因为 。

解析：此题属于电学知识的考查，首先要读懂原理图，并且根据题中给出的提示进行分析、判断，当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来，这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，然后被带有正电荷的棉芯D吸附住，这是因为异种电荷相互吸引。

答案：轻小物体；异种电荷相互吸引。

点评：此题从环保的角度为情境，渗透环保意识，利用科技发明进行考查所学的物理知识，让学生在了解PM2.5的同时，更要研究如何能做到防护来促进人体健康。

四、新材料中的物理

例4：（2013·江苏 苏州）阅读短文，回答问题。

石墨烯——改变世界的神奇新材料

一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”，石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。

（1）最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的（ ）；

A.透光性好B.硬度大C.导热性好D.导电性强

（2）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为；

（3）石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料。针对这一发现同学们提出了以下几个问题，你认为最有价值且可探究的问题是（）。

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A.“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”

B.“如何提取石墨烯这种物质？”

C.“石墨烯在生活中有什么用处？”

D.“石墨烯为什么很薄？”

解析：（1）多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，说明石墨烯由很好的导热性；（2）对于此问，要认真研读文中信息，提取有用信息，然后分析得出结论。石墨烯应用于超级计算机的研发，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（3）在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题。我们虽知道石墨烯是人类至今发现强度最高的材料，但引起强度最强的因素不知道，所以“石墨烯的强度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”问题的探究较有价值，故A正确；因石墨烯材料已经研究并使两位科学家获得2010年诺贝尔物理学奖，并且还知道石墨烯是人类发现的厚度最薄、强度最高的材料，因此问题“如何提取石墨烯这种物质？”“石墨烯在生活中有什么用处？”的探究意义不大，所以选项B、C错误；“石墨烯是一种神奇的物质，是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材料”。这一情景中提出的问题是“石墨烯为什么很薄？”的问题，选项D只是问题的简单重复，故D错误。

答案：（1）C；（2）石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（3）A。

点评：此题需要学生有良好的阅读能力，主要考查学生收集信息、分析信息和处理信息的能力，同时培养学生探究能力。解答这类问题，须要明确材料中的问题，然后进行提炼，最后利用所学的物理知识进行解决。

五、军事科技中的物理

例5：（2013·广东 佛山）阅读材料题：

我国“高新6号”固定翼反潜巡逻机

中国新型反潜巡逻机“高新6号”可通过雷达、声呐、磁异探测器等系统对海面船舶和水下潜艇进行搜索，其水下探测深度一般为300~450米，最深可达900米。

如右上图所示机尾“棍子”是磁异探测器，它利用潜艇经过的海域磁场的强度变化情况来发现潜艇的存在。磁异探测器由探头、电子设备、记录装置、补偿装置等部件组成，核心部件探头是绕满导线的金属敏感元件，对磁场的变化反应非常灵敏，产生磁场强弱变化的信号。

机翼后设有浮标声纳投放口，调放声纳有两种工作状态，主动工作状态是指声纳换能器主动向水中发射声波，声波碰到潜艇后被反射回来，形成回波，由计算机测算出潜艇的距离与方位，但所发射声波容易被敌方侦查到；被动工作状态只是被动地接受潜艇发出的噪音，优点是比较隐秘，不易被敌方发现，缺点是只知道有潜艇存在。

请回答下列问题：

（1）磁异探测器中电子设备把磁场强度变化信号转化成，经过检波和放大，补偿装置把干扰信号过滤掉，最后由记录装置记录下来；

（2）实际搜艇过程，先用工作状态探测是否有潜艇的存在，一旦确定有潜艇，就改用工作状态，确定其方位与距离（填写“主动”和“被动”）；

（3）潜艇为了避免“高新6号”巡逻机发现，潜艇外壳至少要承受海水压强为Pa。（海水密度为1.03×103Kg/m3）

解析：此题是从军事的角度来认识物理知识的重要性，其中涉及的知识比较多，主要从电和磁、压强等进行考查。（1）通过对文中信息进行阅读可知，磁异探测器中电子设备把磁场强度变化信号转换成电信号，进行检波和放大，补偿装置把干扰信号过滤掉，最后由记录装置记录下来；（2）此问属于现学现用的形式，要认真阅读和理解，根据资料中主动工作状态和被动工作状态的含义可知，实际搜潜艇过程，先用被动工作状态探测是否有潜艇存在，一旦确定有潜艇，就改用主动工作状态，确定其距离和方位；（3）根据文中“水下探测深度一般为300~450米”，可知水下探测的最小深度为300米，然后利用P=ρgh求出潜艇外壳至少要承受海水的压强：P=ρgh=1.03×103kg/m3×9.8N/kg×300m=2.94×106Pa。

答案：（1）电信号；（2）被动，主动；（3）2.94×106。

点评：此题借助新颖的军事材料为背景，注重创设物理情景，并且学生未接触过，不熟悉的知识和方法，这样才能真正考查学生能力，同时注意渗透热爱祖国，为国争光的意识。

对于此类2013年中考题中科技创新类阅读题，还有科技发现类、科技实验创新类、科技小创造类等，要引领学生学会阅读，掌握此类试题的特点及解决办法，引导学生运用物理知识解释物理现象，分析和解决各种实际问题，真正实现物理与STS的联系和作用。

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A.“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”

B.“如何提取石墨烯这种物质？”

C.“石墨烯在生活中有什么用处？”

D.“石墨烯为什么很薄？”

解析：（1）多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，说明石墨烯由很好的导热性；（2）对于此问，要认真研读文中信息，提取有用信息，然后分析得出结论。石墨烯应用于超级计算机的研发，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（3）在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题。我们虽知道石墨烯是人类至今发现强度最高的材料，但引起强度最强的因素不知道，所以“石墨烯的强度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”问题的探究较有价值，故A正确；因石墨烯材料已经研究并使两位科学家获得2010年诺贝尔物理学奖，并且还知道石墨烯是人类发现的厚度最薄、强度最高的材料，因此问题“如何提取石墨烯这种物质？”“石墨烯在生活中有什么用处？”的探究意义不大，所以选项B、C错误；“石墨烯是一种神奇的物质，是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材料”。这一情景中提出的问题是“石墨烯为什么很薄？”的问题，选项D只是问题的简单重复，故D错误。

答案：（1）C；（2）石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（3）A。

点评：此题需要学生有良好的阅读能力，主要考查学生收集信息、分析信息和处理信息的能力，同时培养学生探究能力。解答这类问题，须要明确材料中的问题，然后进行提炼，最后利用所学的物理知识进行解决。

五、军事科技中的物理

例5：（2013·广东 佛山）阅读材料题：

我国“高新6号”固定翼反潜巡逻机

中国新型反潜巡逻机“高新6号”可通过雷达、声呐、磁异探测器等系统对海面船舶和水下潜艇进行搜索，其水下探测深度一般为300~450米，最深可达900米。

如右上图所示机尾“棍子”是磁异探测器，它利用潜艇经过的海域磁场的强度变化情况来发现潜艇的存在。磁异探测器由探头、电子设备、记录装置、补偿装置等部件组成，核心部件探头是绕满导线的金属敏感元件，对磁场的变化反应非常灵敏，产生磁场强弱变化的信号。

机翼后设有浮标声纳投放口，调放声纳有两种工作状态，主动工作状态是指声纳换能器主动向水中发射声波，声波碰到潜艇后被反射回来，形成回波，由计算机测算出潜艇的距离与方位，但所发射声波容易被敌方侦查到；被动工作状态只是被动地接受潜艇发出的噪音，优点是比较隐秘，不易被敌方发现，缺点是只知道有潜艇存在。

请回答下列问题：

（1）磁异探测器中电子设备把磁场强度变化信号转化成，经过检波和放大，补偿装置把干扰信号过滤掉，最后由记录装置记录下来；

（2）实际搜艇过程，先用工作状态探测是否有潜艇的存在，一旦确定有潜艇，就改用工作状态，确定其方位与距离（填写“主动”和“被动”）；

（3）潜艇为了避免“高新6号”巡逻机发现，潜艇外壳至少要承受海水压强为Pa。（海水密度为1.03×103Kg/m3）

解析：此题是从军事的角度来认识物理知识的重要性，其中涉及的知识比较多，主要从电和磁、压强等进行考查。（1）通过对文中信息进行阅读可知，磁异探测器中电子设备把磁场强度变化信号转换成电信号，进行检波和放大，补偿装置把干扰信号过滤掉，最后由记录装置记录下来；（2）此问属于现学现用的形式，要认真阅读和理解，根据资料中主动工作状态和被动工作状态的含义可知，实际搜潜艇过程，先用被动工作状态探测是否有潜艇存在，一旦确定有潜艇，就改用主动工作状态，确定其距离和方位；（3）根据文中“水下探测深度一般为300~450米”，可知水下探测的最小深度为300米，然后利用P=ρgh求出潜艇外壳至少要承受海水的压强：P=ρgh=1.03×103kg/m3×9.8N/kg×300m=2.94×106Pa。

答案：（1）电信号；（2）被动，主动；（3）2.94×106。

点评：此题借助新颖的军事材料为背景，注重创设物理情景，并且学生未接触过，不熟悉的知识和方法，这样才能真正考查学生能力，同时注意渗透热爱祖国，为国争光的意识。

对于此类2013年中考题中科技创新类阅读题，还有科技发现类、科技实验创新类、科技小创造类等，要引领学生学会阅读，掌握此类试题的特点及解决办法，引导学生运用物理知识解释物理现象，分析和解决各种实际问题，真正实现物理与STS的联系和作用。

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A.“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”

B.“如何提取石墨烯这种物质？”

C.“石墨烯在生活中有什么用处？”

D.“石墨烯为什么很薄？”

解析：（1）多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，说明石墨烯由很好的导热性；（2）对于此问，要认真研读文中信息，提取有用信息，然后分析得出结论。石墨烯应用于超级计算机的研发，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（3）在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题。我们虽知道石墨烯是人类至今发现强度最高的材料，但引起强度最强的因素不知道，所以“石墨烯的强度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”问题的探究较有价值，故A正确；因石墨烯材料已经研究并使两位科学家获得2010年诺贝尔物理学奖，并且还知道石墨烯是人类发现的厚度最薄、强度最高的材料，因此问题“如何提取石墨烯这种物质？”“石墨烯在生活中有什么用处？”的探究意义不大，所以选项B、C错误；“石墨烯是一种神奇的物质，是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材料”。这一情景中提出的问题是“石墨烯为什么很薄？”的问题，选项D只是问题的简单重复，故D错误。

答案：（1）C；（2）石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（3）A。

点评：此题需要学生有良好的阅读能力，主要考查学生收集信息、分析信息和处理信息的能力，同时培养学生探究能力。解答这类问题，须要明确材料中的问题，然后进行提炼，最后利用所学的物理知识进行解决。

五、军事科技中的物理

例5：（2013·广东 佛山）阅读材料题：

我国“高新6号”固定翼反潜巡逻机

中国新型反潜巡逻机“高新6号”可通过雷达、声呐、磁异探测器等系统对海面船舶和水下潜艇进行搜索，其水下探测深度一般为300~450米，最深可达900米。

如右上图所示机尾“棍子”是磁异探测器，它利用潜艇经过的海域磁场的强度变化情况来发现潜艇的存在。磁异探测器由探头、电子设备、记录装置、补偿装置等部件组成，核心部件探头是绕满导线的金属敏感元件，对磁场的变化反应非常灵敏，产生磁场强弱变化的信号。

机翼后设有浮标声纳投放口，调放声纳有两种工作状态，主动工作状态是指声纳换能器主动向水中发射声波，声波碰到潜艇后被反射回来，形成回波，由计算机测算出潜艇的距离与方位，但所发射声波容易被敌方侦查到；被动工作状态只是被动地接受潜艇发出的噪音，优点是比较隐秘，不易被敌方发现，缺点是只知道有潜艇存在。

请回答下列问题：

（1）磁异探测器中电子设备把磁场强度变化信号转化成，经过检波和放大，补偿装置把干扰信号过滤掉，最后由记录装置记录下来；

（2）实际搜艇过程，先用工作状态探测是否有潜艇的存在，一旦确定有潜艇，就改用工作状态，确定其方位与距离（填写“主动”和“被动”）；

（3）潜艇为了避免“高新6号”巡逻机发现，潜艇外壳至少要承受海水压强为Pa。（海水密度为1.03×103Kg/m3）

解析：此题是从军事的角度来认识物理知识的重要性，其中涉及的知识比较多，主要从电和磁、压强等进行考查。（1）通过对文中信息进行阅读可知，磁异探测器中电子设备把磁场强度变化信号转换成电信号，进行检波和放大，补偿装置把干扰信号过滤掉，最后由记录装置记录下来；（2）此问属于现学现用的形式，要认真阅读和理解，根据资料中主动工作状态和被动工作状态的含义可知，实际搜潜艇过程，先用被动工作状态探测是否有潜艇存在，一旦确定有潜艇，就改用主动工作状态，确定其距离和方位；（3）根据文中“水下探测深度一般为300~450米”，可知水下探测的最小深度为300米，然后利用P=ρgh求出潜艇外壳至少要承受海水的压强：P=ρgh=1.03×103kg/m3×9.8N/kg×300m=2.94×106Pa。

答案：（1）电信号；（2）被动，主动；（3）2.94×106。

点评：此题借助新颖的军事材料为背景，注重创设物理情景，并且学生未接触过，不熟悉的知识和方法，这样才能真正考查学生能力，同时注意渗透热爱祖国，为国争光的意识。

对于此类2013年中考题中科技创新类阅读题，还有科技发现类、科技实验创新类、科技小创造类等，要引领学生学会阅读，掌握此类试题的特点及解决办法，引导学生运用物理知识解释物理现象，分析和解决各种实际问题，真正实现物理与STS的联系和作用。

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