對2018年武漢市中考物理綜合題的評析與思考

黃 坤 李國彬

(1.武漢市光谷第二初級中學,湖北 武漢 430074;2.武漢東湖開發區教育發展研究院,湖北 武漢 430074)

2018年武漢市中考物理綜合題第27題,繼續貫徹和體現新課標“從生活走向物理,從物理走向社會”這一理念,選取家庭生活中使用的電動出水的電熱水瓶作為基本素材,注重物理知識在實際生活中的應用,創設學生熟悉的、真實鮮活的情景．結合初中生物理知識能力水平的實際情況,對問題進行適當的改造和簡化,不僅將凸透鏡成像規律、比熱容、電功、電熱轉換效率、做功與功率等基礎知識和規律融入其中,深入考查學生對主要核心知識的掌握和運用能力,還重點考查學生建立物理模型的能力．其中3個小問題難度由易到難具有梯度的設計具有很好的選拔區分功能,對后續物理教學起到了很好的指引作用．

1 2018年武漢市中考物理綜合題試題

如圖1所示,圖1(甲)是某種電動出水的電熱水瓶的結構剖面圖,圖1(乙)是它的電路示意圖,其中電源板的作用是將220V的交變電流變成低壓直流電,供出水電動機和出水定位燈使用．

圖1 中考綜合題圖

(1) 出水定位燈的作用是方便夜間判斷出水位置,避免燙傷．出水定位燈是由小凸透鏡、刻有圖案“”的透明膠片和小燈泡組成．出水定位燈發光時,會在放置電熱水瓶的桌面上留下一個清晰明亮的像,相對于定位燈里透明膠片上的圖案“”,桌面上所成的像是________．(選填“”“”“”或“”),而且這個像是________(選填“放大”“等大”或“縮小”)的．

(2) 該電熱水瓶的說明書上標注著“12min快速沸騰的條件:水溫—25℃,水量—4kg,沸騰溫度—100℃,電壓—220V”．若加熱管的電阻為24.2Ω,則在此快速沸騰的條件下,該電熱水瓶的加熱效率為多少?

(3) 已知圓柱形內膽的底面積為250cm2,出水口比最高水位高3cm．當內膽中裝有2L水時,按住出水開關20s,出水電動機恰好能抽出1L的水．若不計出水管的體積和水的流速,則出水電動機的輸出功率約為多少W?

2 試題解析

(1) 此問考查了凸透鏡成像規律的應用,依據題意表述信息,確定凸透鏡成像中發光物體(小燈泡和刻有圖案“”的透明膠片)、凸透鏡和像(放置電熱水瓶的桌面上留下一個清晰明亮的像),再結合成像規律分析物距和像距大小關系,透明膠片到凸透鏡的距離小于凸透鏡到桌面的距離,即物距小于像距,因此答案就很容易得出是和放大．

(2) 將4kg 25℃的水加熱至沸騰時所吸收的熱量為

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

抽水的過程中出水電動機所做的功W=Gh2=mgh2=ρV2gh2=1.0×103kg/m3×1L×10N/kg×0.13m=1.3J.

3 試題評價

該試題涉及到凸透鏡成像規律、比熱容、電功、電熱轉換效率、做功與功率等核心知識考點,3個小問題由易到難逐漸深入,突出學生對基本知識和規律的掌握和運用、計算、建立物理模型的能力．全面考查學生的理解能力、分析能力、計算能力和應用能力,這也是本次試題的一大亮點．

第(1)問考查內容緊扣課程標準科學內容“運動和相互作用”主題中“探究并知道凸透鏡成像的規律,了解凸透鏡成像規律的應用”,命題設計過程中,題設條件給出“出水定位燈的作用是方便夜間判斷出水位置,避免燙傷”的文字敘述,可見命題的素材是來源于生活中具體的應用,題設條件明確凸透鏡成像規律的應用,并沒有在是否讀懂題目上設置“障礙”,使得大部分考生通過所學物理知識,經歷從信息中分析、歸納規律的過程,依據獲得的物理信息得出正確結論．與其他考查有關凸透鏡成像規律的中考試題對比不難看出,此題回避了“題海戰術”中常規的考查形式,用聯系生活實際的電熱水瓶出水定位燈很巧妙的將知識點融入其中,學生讀得懂,但又需要建立恰當的聯系——凸透鏡成像規律中哪一個成像規律?

第(2)問是考查課程標準科學內容“能量”主題中“能量的轉化和守恒定律”,將平時生活中最常見的燒開水問題進行合理的設計,實際設計過程中,沒有進行過多的單位換算以及物理量的代換,最后效率的計算結果也是可以除盡取整．試題的考查還是緊緊圍繞《義務教育物理課程標準》和武漢市考試說明的要求對重點知識進行命題,此題屬于綜合基礎題,經過仔細的分析和規范的書寫就可以順利獲得高分．

圖2 電熱水杯出水工作原理圖

第(3)問試題考查學生對于初中核心知識——功能關系構建模型能力．新課程標準對初中能量主題的表述是“能量的轉化和守恒定律是自然界的基本和普遍規律．這部分內容對于學生形成可持續發展的意識以及進一步學習其他科學技術,都有十分重要的意義．”正是按照這一指導要求,命題人員采取“源于教材,高于教材”的命題思路,巧妙地設計、考查學生綜合運用能力．如圖2所示為電熱水杯出水工作原理圖,內膽中盛裝2L的水,在20s內被抽出1L,按照等效模型思想,即相當于將2L水分為上半部分(1L)和下半部分(1L),而抽出的1L水就是上半部分(1L)的水．出水電動機對水做功的過程就可以等效為將上半部分(1L)水的提升至出水口所做的功,選取上半部分(1L)水所在重心位置到出水口的垂直距離即為克服水重力做功所對應的移動距離h2．建立重力做功模型和功和能的對應關系,這道兼具綜合能力考查和選拔功能的難題就可迎刃而解了.

4 教學思考

通過對試題的分析,武漢市中考物理試題第27題綜合題的3問在難易程度的設置上層次分明,理解深度上將考生的水平檔次充分拉開,能夠很好地考查不同學生的物理學習水平能力,同時兼具很好的考試選拔功能．

問題設置緊扣課程標準要求,對重點的核心知識進行設問,突出對初中學生物理基本思維能力的考查,試題素材貼近學生日常生活,來源于生活中,很好地將凸透鏡成像規律、電熱轉換效率和功能關系巧妙融入其中,題意表述清晰,未設置“繁瑣”的“其他條件”,切實起到了試題兩考合一功能．

命題人員考慮初中生物理水平實際,題設條件給出不計出水管的體積和水的流速,此時電動機做功將水提升,從而增加水的重力勢能,類似的克服重力做功的問題在人教版8年級物理下冊課后作業題中已經涉及到．

圖3 教材中題圖

如圖3所示是教材第64頁課后作業第3題:2008年8月11日在北京奧運會上,中國選手張湘祥在男子舉重62kg級的決賽中摘得金牌,挺舉成績是176kg．估算一下,他在挺舉過程中對杠鈴大約做了多少功?通過這個舉例，作為一線的教師,從本題中進行反思,應該在平時的教學過程中,引導學生重視生活中的物理情景,注重對物理原理的理解、物理模型的建立和物理概念和規律的辨析,這樣才能更好地引導學生進行物理的高效學習．從復習備考的方面來思考,那就是要依據新課標要求,利用好物理教材,通過教材中實例和習題,突出對物理基本概念和規律的學習和掌握,利用教材中實例和習題歸納和提升命題規律和特點,強化和提升學生的綜合運用能力．