对2018年武汉市中考物理综合题的评析与思考

黄 坤 李国彬

(1.武汉市光谷第二初级中学,湖北 武汉 430074;2.武汉东湖开发区教育发展研究院,湖北 武汉 430074)

2018年武汉市中考物理综合题第27题,继续贯彻和体现新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”这一理念,选取家庭生活中使用的电动出水的电热水瓶作为基本素材,注重物理知识在实际生活中的应用,创设学生熟悉的、真实鲜活的情景．结合初中生物理知识能力水平的实际情况,对问题进行适当的改造和简化,不仅将凸透镜成像规律、比热容、电功、电热转换效率、做功与功率等基础知识和规律融入其中,深入考查学生对主要核心知识的掌握和运用能力,还重点考查学生建立物理模型的能力．其中3个小问题难度由易到难具有梯度的设计具有很好的选拔区分功能,对后续物理教学起到了很好的指引作用．

1 2018年武汉市中考物理综合题试题

如图1所示,图1(甲)是某种电动出水的电热水瓶的结构剖面图,图1(乙)是它的电路示意图,其中电源板的作用是将220V的交变电流变成低压直流电,供出水电动机和出水定位灯使用．

图1 中考综合题图

(1) 出水定位灯的作用是方便夜间判断出水位置,避免烫伤．出水定位灯是由小凸透镜、刻有图案“”的透明胶片和小灯泡组成．出水定位灯发光时,会在放置电热水瓶的桌面上留下一个清晰明亮的像,相对于定位灯里透明胶片上的图案“”,桌面上所成的像是________．(选填“”“”“”或“”),而且这个像是________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的．

(2) 该电热水瓶的说明书上标注着“12min快速沸腾的条件:水温—25℃,水量—4kg,沸腾温度—100℃,电压—220V”．若加热管的电阻为24.2Ω,则在此快速沸腾的条件下,该电热水瓶的加热效率为多少?

(3) 已知圆柱形内胆的底面积为250cm2,出水口比最高水位高3cm．当内胆中装有2L水时,按住出水开关20s,出水电动机恰好能抽出1L的水．若不计出水管的体积和水的流速,则出水电动机的输出功率约为多少W?

2 试题解析

(1) 此问考查了凸透镜成像规律的应用,依据题意表述信息,确定凸透镜成像中发光物体(小灯泡和刻有图案“”的透明胶片)、凸透镜和像(放置电热水瓶的桌面上留下一个清晰明亮的像),再结合成像规律分析物距和像距大小关系,透明胶片到凸透镜的距离小于凸透镜到桌面的距离,即物距小于像距,因此答案就很容易得出是和放大．

(2) 将4kg 25℃的水加热至沸腾时所吸收的热量为

Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(100℃-25℃)=1.26×106J.

抽水的过程中出水电动机所做的功W=Gh2=mgh2=ρV2gh2=1.0×103kg/m3×1L×10N/kg×0.13m=1.3J.

3 试题评价

该试题涉及到凸透镜成像规律、比热容、电功、电热转换效率、做功与功率等核心知识考点,3个小问题由易到难逐渐深入,突出学生对基本知识和规律的掌握和运用、计算、建立物理模型的能力．全面考查学生的理解能力、分析能力、计算能力和应用能力,这也是本次试题的一大亮点．

第(1)问考查内容紧扣课程标准科学内容“运动和相互作用”主题中“探究并知道凸透镜成像的规律,了解凸透镜成像规律的应用”,命题设计过程中,题设条件给出“出水定位灯的作用是方便夜间判断出水位置,避免烫伤”的文字叙述,可见命题的素材是来源于生活中具体的应用,题设条件明确凸透镜成像规律的应用,并没有在是否读懂题目上设置“障碍”,使得大部分考生通过所学物理知识,经历从信息中分析、归纳规律的过程,依据获得的物理信息得出正确结论．与其他考查有关凸透镜成像规律的中考试题对比不难看出,此题回避了“题海战术”中常规的考查形式,用联系生活实际的电热水瓶出水定位灯很巧妙的将知识点融入其中,学生读得懂,但又需要建立恰当的联系——凸透镜成像规律中哪一个成像规律?

第(2)问是考查课程标准科学内容“能量”主题中“能量的转化和守恒定律”,将平时生活中最常见的烧开水问题进行合理的设计,实际设计过程中,没有进行过多的单位换算以及物理量的代换,最后效率的计算结果也是可以除尽取整．试题的考查还是紧紧围绕《义务教育物理课程标准》和武汉市考试说明的要求对重点知识进行命题,此题属于综合基础题,经过仔细的分析和规范的书写就可以顺利获得高分．

图2 电热水杯出水工作原理图

第(3)问试题考查学生对于初中核心知识——功能关系构建模型能力．新课程标准对初中能量主题的表述是“能量的转化和守恒定律是自然界的基本和普遍规律．这部分内容对于学生形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术,都有十分重要的意义．”正是按照这一指导要求,命题人员采取“源于教材,高于教材”的命题思路,巧妙地设计、考查学生综合运用能力．如图2所示为电热水杯出水工作原理图,内胆中盛装2L的水,在20s内被抽出1L,按照等效模型思想,即相当于将2L水分为上半部分(1L)和下半部分(1L),而抽出的1L水就是上半部分(1L)的水．出水电动机对水做功的过程就可以等效为将上半部分(1L)水的提升至出水口所做的功,选取上半部分(1L)水所在重心位置到出水口的垂直距离即为克服水重力做功所对应的移动距离h2．建立重力做功模型和功和能的对应关系,这道兼具综合能力考查和选拔功能的难题就可迎刃而解了.

4 教学思考

通过对试题的分析,武汉市中考物理试题第27题综合题的3问在难易程度的设置上层次分明,理解深度上将考生的水平档次充分拉开,能够很好地考查不同学生的物理学习水平能力,同时兼具很好的考试选拔功能．

问题设置紧扣课程标准要求,对重点的核心知识进行设问,突出对初中学生物理基本思维能力的考查,试题素材贴近学生日常生活,来源于生活中,很好地将凸透镜成像规律、电热转换效率和功能关系巧妙融入其中,题意表述清晰,未设置“繁琐”的“其他条件”,切实起到了试题两考合一功能．

命题人员考虑初中生物理水平实际,题设条件给出不计出水管的体积和水的流速,此时电动机做功将水提升,从而增加水的重力势能,类似的克服重力做功的问题在人教版8年级物理下册课后作业题中已经涉及到．

图3 教材中题图

如图3所示是教材第64页课后作业第3题:2008年8月11日在北京奥运会上,中国选手张湘祥在男子举重62kg级的决赛中摘得金牌,挺举成绩是176kg．估算一下,他在挺举过程中对杠铃大约做了多少功?通过这个举例，作为一线的教师,从本题中进行反思,应该在平时的教学过程中,引导学生重视生活中的物理情景,注重对物理原理的理解、物理模型的建立和物理概念和规律的辨析,这样才能更好地引导学生进行物理的高效学习．从复习备考的方面来思考,那就是要依据新课标要求,利用好物理教材,通过教材中实例和习题,突出对物理基本概念和规律的学习和掌握,利用教材中实例和习题归纳和提升命题规律和特点,强化和提升学生的综合运用能力．