2020年中考物理試題中的典型錯(cuò)誤分析

摘 要：本文筆者以插圖錯(cuò)誤為例，分析了2020年各省市中考試題中存在的一些典型錯(cuò)誤，將其總結(jié)為量筒隨意繪制、物體排開(kāi)液體的體積隨意繪制、冰的熔化曲線(xiàn)隨意繪制、電學(xué)圖像隨意繪制、凸透鏡成像規(guī)律中物距和像距關(guān)系隨意繪制等五種類(lèi)型，指出了試題中的具體錯(cuò)誤，以期促進(jìn)各省市中考命題的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性的提高.

關(guān)鍵詞：量筒;排開(kāi)液體的體積;熔化曲線(xiàn);估讀;光路可逆

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1008-4134（2021）04-0047-03

作者簡(jiǎn)介：任少鐸（1990-），湖北襄陽(yáng)人，碩士，中學(xué)一級(jí)教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué).

每年中考，各省市中考試題中都會(huì)有不少試題的插圖與事實(shí)不符，其中有不少錯(cuò)誤插圖甚至年年出現(xiàn)，根深蒂固，非常不利于幫助學(xué)生建立完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)，不利于彰顯物理學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性.筆者僅以2020年各省市中考物理試卷中的典型錯(cuò)誤插圖為例，將其總結(jié)成了五種典型類(lèi)型，具體分析了其錯(cuò)誤原因，指出了對(duì)學(xué)生的具體影響，給出了完善建議，以期促進(jìn)各地中考命題繪圖的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性的提高.

1 量筒隨意繪制

量筒是實(shí)驗(yàn)室測(cè)量液體體積常用的器材，其規(guī)格和刻度分布都有相應(yīng)的規(guī)范.實(shí)驗(yàn)室常用的量筒有10mL、25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000 mL等規(guī)格;量筒的刻度分布也有規(guī)范，以10mL量筒為例（如圖1所示），其不僅沒(méi)有零刻度線(xiàn)，也沒(méi)有前幾條刻度線(xiàn)，從1mL開(kāi)始才有刻度線(xiàn)，且量筒的上端管口距離最大刻度線(xiàn)還有很大一段距離.其它規(guī)格的量筒的刻度分布也有此規(guī)范，一般是從最大測(cè)量值的十分之一處開(kāi)始畫(huà)刻度線(xiàn)（因?yàn)榱客蚕旅嬉欢螣o(wú)法做成比較嚴(yán)格的圓柱，因此無(wú)法畫(huà)出均勻刻度，在選擇量筒時(shí)也不會(huì)選擇量程遠(yuǎn)大于被測(cè)液體體積的量筒，所以前幾條刻度線(xiàn)基本不會(huì)用到），且最大刻度線(xiàn)上方還有較大空間，如圖2所示.

然而不少試題在繪制量筒插圖時(shí)，都忽略量筒的實(shí)際情況，想當(dāng)然地繪制量筒上的刻線(xiàn).

例題1 （2020黃石中考 20題）某同學(xué)用天平測(cè)得物體的質(zhì)量是7.5g，將物體放入量筒前后……

錯(cuò)誤分析：如圖3所示，此題中的量筒不符合真實(shí)情況.首先，圖中畫(huà)出了10mL之前的幾條刻度線(xiàn);其次，其50mL刻度線(xiàn)距離筒口太近，與事實(shí)不符.

隨意繪制量筒上的刻線(xiàn)情況非常普遍，在各地中考試題中幾乎沒(méi)有見(jiàn)到量筒插圖符合實(shí)際情況的試題，如此對(duì)學(xué)生科學(xué)探究素質(zhì)的提升非常不利.

2 物體排開(kāi)液體的體積隨意繪制

對(duì)于不吸水的物體，當(dāng)其浸沒(méi)在液體中時(shí)，排開(kāi)液體的體積應(yīng)該與物體本身的體積相等，即V排=V物.然而，中考中卻有不少試題違背事實(shí)，隨意繪圖.

例題2 （2020揚(yáng)州中考卷 29題）某小組利用空礦泉水瓶……

小明用天平和量筒測(cè)量一個(gè)外形不規(guī)則且不溶于水的固體的密度……

錯(cuò)誤分析：揚(yáng)州中考題的插圖，除了量筒的繪制與事實(shí)不符外，還存在V排≠V物這種錯(cuò)誤.由圖4可得，放入量筒的物體，其高度尚未達(dá)到量筒的第三個(gè)刻度線(xiàn)的距離，而量筒中的液面卻比放入物體之前的液面升高了7個(gè)刻度線(xiàn)的距離.憑空多了很多液體，非常荒謬.

隨意繪制V排的情況非常普遍，例如2020阜新中考27題圖（如圖5所示），這種錯(cuò)誤對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維等物理學(xué)科核心素養(yǎng)非常不利.

3 冰的熔化曲線(xiàn)隨意繪制

熔化曲線(xiàn)（物質(zhì)熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)）是每年各省市中考命題的“常客”.然而，幾乎所有的試題中，冰的熔化曲線(xiàn)都是想當(dāng)然繪制的，與事實(shí)嚴(yán)重不符.

例題3 （2020岳陽(yáng)中考卷 19題）圖甲是小明探究“固體熔化過(guò)程的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)裝置圖……

錯(cuò)誤分析：圖6中，冰熔化的時(shí)間不符合實(shí)際情況，是隨意繪制的.

實(shí)際上，物質(zhì)熔化的時(shí)間是有科學(xué)依據(jù)的，是可以根據(jù)熔化熱計(jì)算的.熔化熱是在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1kg的晶體剛好全部熔化所需要的熱量.例如冰的熔化熱為 3.35×105J/kg，其物理意義為：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1kg的冰完全熔化，需要吸收3.35×105J的熱量.冰的熔化熱數(shù)值大約是水的比熱容數(shù)值的80倍.因此，相同質(zhì)量的冰熔化吸收的熱量，可供相同質(zhì)量的水溫度升高約80℃.

而在圖6乙中，冰熔化所用的時(shí)間是4min（2min-6min），當(dāng)冰完全熔化變?yōu)樗螅ǖ?min），用同一個(gè)酒精燈繼續(xù)加熱4min（6min-10min），水溫僅僅從0℃升高到了3℃.實(shí)際上，根據(jù)熔化熱數(shù)值與水的比熱容數(shù)值的比值關(guān)系，不難算出，在第6min-10min水溫應(yīng)該升高了80℃，而圖6乙中第6min-10min水溫只升高了3℃，與事實(shí)嚴(yán)重背離.

每年各省市中考試題在考查熔化曲線(xiàn)時(shí)，隨意繪制圖像的現(xiàn)象非常普遍，通常將冰的熔化時(shí)間繪制的非常短.但在親自實(shí)驗(yàn)時(shí)，廣大師生會(huì)發(fā)現(xiàn)冰的熔化時(shí)間非常長(zhǎng)，與中考試題完全不同，于是不少教師就會(huì)質(zhì)疑該實(shí)驗(yàn)的可靠性.久而久之，不少教師在進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)干脆用動(dòng)畫(huà)演示代替課堂實(shí)驗(yàn).如此，學(xué)生就失去了寶貴的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，非常不利于學(xué)生科學(xué)探究等物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提升.

4 電學(xué)圖像隨意繪制

初中階段，電流表是不估讀的，指針靠近哪個(gè)刻度就讀哪個(gè)刻度對(duì)應(yīng)的數(shù)值.然而不少試題卻忽視電流表讀數(shù)的規(guī)則，隨意拼湊數(shù)據(jù)繪制插圖.

例題4 （2020呼倫貝爾中考卷 22題）某物理學(xué)習(xí)小組為了探究“電流與電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖7甲所示的實(shí)驗(yàn)電路……

錯(cuò)誤分析：圖7中，乙圖I-R曲線(xiàn)的10Ω對(duì)應(yīng)0.25A這一數(shù)據(jù)是拼湊的，與事實(shí)不符.

由圖7甲可得，電流表選擇的量程是0-0.6A，因此分度值為0.02A.在實(shí)際操作中，當(dāng)用10Ω的電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然理論上電流的大小為0.25A，但由于初中電流表不估讀，所以讀出的電流數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)為0.24A或0.26A，不可能讀出0.25A這一數(shù)據(jù).但是圖7乙中的10Ω的電阻對(duì)應(yīng)的電流卻是0.25A，這顯然是未考慮實(shí)際情況而隨意繪制的.

初中階段，各地中考試題中涉及到電流的圖像，經(jīng)常出現(xiàn)忽略電表讀數(shù)規(guī)則隨意繪制的情況，非常不利于學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)知識(shí)結(jié)構(gòu)的建立，不利于學(xué)生理性思維的培養(yǎng).

5 凸透鏡成像規(guī)律物距和像距關(guān)系隨意繪制

“探究凸透鏡成像規(guī)律”是課標(biāo)規(guī)定的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一，也是初中階段光學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn).根據(jù)光路可逆原理，當(dāng)凸透鏡把物體清晰的像呈現(xiàn)在光屏上時(shí)，若在凸透鏡位置不變的情況下，把物體和光屏的位置對(duì)調(diào)（物距與像距對(duì)調(diào)），物體清晰的像剛好還會(huì)呈現(xiàn)在光屏上.然而不少試題卻忽視光路可逆原理，隨意拼湊數(shù)據(jù)繪制插圖.

例題5 （2020宿遷中考卷 16題）小明在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中……，如圖8所示，分析圖像可知，當(dāng)……

錯(cuò)誤分析：圖8中，物距u與像距v的關(guān)系并不滿(mǎn)足光路可逆原理，錯(cuò)誤明顯.

由圖8可得，當(dāng)u為15cm時(shí)，v為7.5cm，而當(dāng)v為15cm時(shí)，u卻不是7.5cm，而是小于7.5cm.當(dāng)u為20cm時(shí)，v為5cm，而當(dāng)v為20cm時(shí)，u卻不是5cm，而是大于5cm.如此已經(jīng)超過(guò)了誤差的范圍，并不符合光路可逆原理，與事實(shí)嚴(yán)重背離，錯(cuò)誤明顯.

物理學(xué)是一門(mén)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖匀豢茖W(xué)，中考也是一個(gè)不可或缺的育人的過(guò)程，中考題通常也會(huì)被廣泛傳播和學(xué)習(xí)研究.但是，若中考試題罔顧事實(shí)隨意繪圖，不僅不利于學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)知識(shí)體系的建立，還會(huì)導(dǎo)致學(xué)生思維錯(cuò)亂，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提升.因此對(duì)于插圖中的“細(xì)小”問(wèn)題必須持有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，務(wù)必嚴(yán)格考證并與事實(shí)相符，更不可認(rèn)為嚴(yán)謹(jǐn)考證是在“鉆牛角尖”.對(duì)于上述幾種典型的錯(cuò)誤，每年都有不少地市中考題出現(xiàn)，對(duì)教輔材料和各城市的質(zhì)檢命題起到了錯(cuò)誤的示范和引導(dǎo)，非常不利于彰顯物理學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性，更不利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維.筆者建議，各地市中考命題，在繪制圖像時(shí)，應(yīng)當(dāng)慎之又慎，嚴(yán)格做到與實(shí)際相符，為市區(qū)質(zhì)檢和各種教輔等繪圖起到正確的示范作用.只有這樣，學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)才能真正得到提升.

參考文獻(xiàn)：

[1]任少鐸.熔化曲線(xiàn)切不可隨意繪制——對(duì)幾道中考試題中熔化曲線(xiàn)的商榷[J].物理教學(xué)，2019，41（07）：58+23.

[2]洪安生.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中儀器表讀數(shù)的若干問(wèn)題[J].物理通報(bào)，1998（04）：27-29.

[3]龔玉賀.中考實(shí)驗(yàn)操作與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].數(shù)理化解題研究，2017（14）：74.

[4]胡永熙.對(duì)近年中考物理中關(guān)于測(cè)量不規(guī)則固體密度實(shí)驗(yàn)的分析[J].新課程（中），2019（06）：274.

[5]蔣玉玲.中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)功不可滅[J].數(shù)理化解題研究（初中），2010（05）：34-36.

（收稿日期：2020-11-16）