關于《電與磁》這一章內容,在近年來中考中注重從生活實際中選取素材,關注高科技的發展,通過實驗探究體現創新,多角度展現物理與生活實際的廣泛聯系.現結合幾例2008年中考題,談談中考的命題走向.
立足生活體現應用
例1(濱州市)作為一種應急措施,有時也可以用揚聲器代替話筒.如圖1所示裝置,人對著揚聲器的錐形紙盆說話,聲音就會使與紙盆相連的線圈在磁場中振動,從而產生隨著聲音的變化而變化的________.這種現象在物理學上稱為________現象.
解析:人對著揚聲器的錐形紙盆說話,聲音就會使與紙盆相連的線圈在磁場中振動,從而使線圈在磁場中做切割磁感線運動,產生隨著聲音的變化而變化的感應電流.這種現象在物理學上稱為電磁感應現象.
參考答案:電流電磁感應
點評:近年來,中考試題特別注重考查對物理知識在實際生活中的靈活運用,既增加了物理的趣味性,又拉近了試題與實際生活的距離,使同學們深切地感受到科學的真實性.
走向前沿關注科技
例2(連云港市)法國科學家阿爾貝·費爾和德國科學家彼得·格林貝格爾由于發現了巨磁電阻(GMR)效應,榮獲了2007年諾貝爾物理學獎.如下頁圖2是研究巨磁電阻特性的原理示意圖.實驗發現,當閉合S1、S2后,在滑片P向左滑動過程中,指示燈明顯變亮,則下列說法正確的是() .
A. 電磁鐵右端為N極
B. 滑片P向左滑動過程中電磁鐵的磁性減弱
C. 巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯增大
D. 巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯減小
解析:當閉合S1后,根據安培定則,即用右手握住螺線管,讓四指彎曲且與螺線管中電流方向一致,可判斷出電磁鐵右端為S極,因而A選項是錯誤的.在滑片P向左滑動過程中,電阻變小,電流變大,電磁鐵的磁性增強,則B選項也是錯誤的.電磁鐵的磁性增強過程中,指示燈明顯變亮,說明流過指示燈的電流變大.由于指示燈的電阻不變,則巨磁電阻的電阻減小,即巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯減小.選D.
點評:關注科技發展新動態,關注科學、技術與社會的聯系已經成為了當前各地中考命題的熱點之一.
走近實驗體現創新
例3(淄博市)在研究電磁鐵的磁性強弱跟什么因素有關時,小華和小明從實驗室選取了匝數分別為50匝和100匝的外形相同的電磁鐵,并先后將這兩個電磁鐵接入電路中,如圖3所示.閉合開關后用電磁鐵吸引大頭針,并移動滑動變阻器的滑片重復了多次實驗,記錄如下.
(1)實驗中他們是通過電磁鐵_______來判定其磁性強弱的.
(2)分析第1、2、3次的實驗記錄,可得出結論:_______.
(3)分析第1、4次和2、5次的實驗記錄,可得出結論:_______.
解析:(1)電磁鐵的磁性強,則吸引大頭針的數目多;磁性弱,則吸引的大頭針的數目少.因而在實驗中他們是通過電磁鐵吸引大頭針的數目來判定其磁性強弱的.
(2)應用控制變量法分析第1、2、3次的實驗記錄,可得出結論:線圈匝數一定時,電流越大,電磁鐵的磁性越強.
(3)應用控制變量法分析第1、4次和2、5次的實驗記錄,可得出結論:電流一定時,線圈匝數越多,電磁鐵的磁性越強.
點評:本題重在考查同學們對實驗數據的分析、處理和歸納,及得出正確結論等能力,以提高同學們的科學探究能力.
小明制作了電磁翹翹板參加學校的科技節活動.該電磁翹翹板是在兩端封閉的透明塑料管中放有一塊磁性很強的磁鐵,塑料管外繞有金屬絲作為線圈,在線圈兩端并聯兩只發光二極管(符號 ),其電路如圖4 所示.二極管具有單向導電性,電流只能從二極管的正極流入,負極流出.演示時,將塑料管上下翹動,磁鐵便在線圈中左右移動,相當于線圈導體在磁場中做切割磁感線運動,這時會看見兩只發光二極管輪流發光.
請回答下列問題:
(1)電磁翹翹板中發光二極管輪流發光是根據___________原理工作的,___________也是根據這一原理工作的.
(2)電磁翹翹板上下翹動時,為什么兩個發光二極管會輪流發光?
參考答案: (1)電磁感應發電機(2)因為當磁鐵向低處滑動時,磁鐵穿過閉合線圈,線圈相對在做切割磁感線運動,產生感應電流,此時,電流通過兩個二極管中的一個,該二極管發亮;當另一端低時,磁鐵又向相反方向穿過線圈,產生相反方向的電流,另一個二極管也會發亮.所以,兩個二極管會輪流發光.
責任編輯程哲