基于方法考查的中考物理试题走向

本文结合2019年中考试题的方法考查,概括出“方程巧解的方法”、“数据规律的方法”、“比较归纳的方法”等8个方面的解题策略,旨在更好地探索、总结、渗透这些解题方法与解题技巧,以此来锤炼学生的思维,提升学生的快速解题能力．

1 方程巧解的方法

物理的巧解方法是近年来中考物理考查的重点、难点和热点.这些灵活多样的巧解方法又是衡量学生学习效果的重要因素．深入剖析、挖掘、总结相关的解题技巧,熟练掌握各种奇思妙解的方略,拓展其相关的应用,有助于转变思维方式,有助于指导学生的学习,提升物理学习效果．

图1

例1.(2019年福建)如图1电路,电源电压恒定,R1=12 Ω，R2=6 Ω，R3是定值电阻．闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A,接b时电流表的示数可能为

(A) 0.3 A. (B) 0.6 A.

(C) 0.9 A. (D) 1.2 A.

解析：由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以可得电源的电压U=Ia(R1+R3)=0.6 A×(12 Ω+R3).当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:当R3=0时,Ib=1.2 A,当R3→∞时,Ib=0.6 A,由R3是定值电阻可知,0.6 A<Ib<1.2 A,结合选项可知(C)符合．

评析: 从答题情况看,学生搭建了两个方程,而两个方程试题涉及了3个未知量,从而导致问题难以求解．如何让学生灵活掌握必要的巧解方法,提高解题效率显然更为重要,这就需要一线教师在复习过程中,有针对性的探索、训练,让学生熟练运用这些巧解方法．使问题迎刃而解,产生“出奇制胜”之效果．

2 数据规律的方法

数据处理依旧是中考的热点和难点,也是科学探究的重要环节．数据处理不外乎数据的取舍、数据之间的规律处理和数据处理的方法．数据是否科学,决定科学结论能否建立与推广．因此,要让学生在观察数据、分析数据中归纳总结数据规律,提升学生科学探究的数据处理能力．

图2

例2.(2019年重庆)如图2,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P移动到某一位置不动,然后改变电阻箱R′的阻值,得到多组电流、电压值,记录如表1所示．第4次实验时电阻箱的电功率为________W;分析数据发现电阻箱在第2、6次(或第3、5次)实验时电功率相等,由此推理电阻箱在第1次与后面第n次实验时的电功率也相等,则第n次实验时电阻箱的阻值为________Ω．

表1

解析：(1) 第4次实验电功率P=UI=3.0 V×0.15 A=0.45 W.

(2) 通过比较电压数据能够发现:第2、6次(第3、5次)数据可以发现,他们俩组数据的电压之和都为6 V．所以,第n组数据的电压值应该为Un=6 V-1 V=5 V;第一组数据的电功率P1=U1×I1=1.0 V×0.25 A=0.25 W;且由题意思可知:P1=Pn=0.25 W;所以A;所以Ω．

评析: 从答题看,学生在(2)错误率较高,其原因是难以发现千变万化的数据之间的规律,以及处理数据的方法．通常情况下探索数据规律,从函数角度或等差与等比数列角度入手分析,而本题从电压之和不变入手,找出相应的数据规律,代数求解．因此,我们在解题过程中,要立足物理规律,观察数据规律,强化数据分析,能够从纷繁的数据中揭示隐藏其中的规律和方法,从数据中分析、归纳,作出明确的判断．

3 比较归纳的方法

初中物理有很多实验方法、学习方法和解题方法．好的方法是启迪学生思维的桥梁,是解决问题的法宝和依据,也是物理学科的灵魂．

教材中有较多相似或相关的易混知识点,而破解这一问题的对策,则是比较与归纳方法,即通过比较,找出实验现象或物理规律的异同点．通过归纳,使问题简单化、系统化,夯实所学知识,得出正确的结论．

例3.(2019年烟台)比较与归纳是重要的学习方法．表2是小明列出的关于“电磁感应现象与通电导体在磁场中受力现象”比较表,请将它补充完整(补充内容填写在答题卡指定位置)

解析：导体运动的方向,电能转化为机械能,发电机．

评析：近年来的中考试题中,将教材中有很多易混知识对比考查,如“汽油机与柴油机”“电动机与发电机”“内能、热量、温度与比热”“音调、音色与响度”等等．这就要求教师在教学中,通过比较异同点,梳理这些知识点关系,刺激学生的记忆,强化学习效果,逐步熏陶掌握这些最基本的学习方法．唯有这样才能做到有的放矢．有意识地渗透、应用这些方法, 不仅能澄清易混的知识点,而且能快速分析解决问题,更能准确得到结论．

表2

4 受力分析的方法

力学学习的基础是受力分析,受力分析也是认识力学世界的基本手段．而受力分析最有效的“隔离法”和“整体法”的应用,则是解决这类习题的有效措施．作为力学学习的基础,一线教师只有具备扎实的专业知识、熟练的研究方法, 才能深入浅出的指导学生的学习活动．

图3

例4.(2019年潍坊)如图3所示,用水平推力F将质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上保持静止,下列说法中正确的是

(A) 木块B受到的摩擦力大小一定等于F.

(B) 木块B受到的摩擦力方向竖直向上.

(C) 木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg.

(D) 若增大力F,则木块B受到的摩擦力变大.

解析：对B进行受力分析可知,B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,因此,木块B受到的摩擦力大小等于B的重力,为mg,其大小与F无关,故(A)错误．B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,故木块B受到的摩擦力方向竖直向上,故(B)正确.把AB看成一个整体,其在竖直方向上受到的重力与墙面的摩擦力是一对平衡力,故木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg,故(C)正确.若增大力F,木块仍保持静止状态,重力与摩擦力仍平衡,所以木块B受到的摩擦力不变,故(D)错误．

图4

评析：本题综合应用了转换法、整体法和隔离法,从整体来看得分率较低,尤其是(C)选项错误率最高．总认为木块A受到墙面的摩擦力大小等于mg,导致错解．殊不知中考试题是千变万化的,如将本题逆时针旋转90°, 如图4所示，用F的水平向右的力作用在B物块上,将质量均为m的木块A、B一起向右做匀速直线运动,则上述选项正确的是什么? 复习过程中只有不断地有针对性的变换条件训练和强化这些方法,挖掘命题的角度才会不断促进学生物理素养的全面提升．

5 数形结合的方法

近年的物理试题,加大了数学和物理紧密联系考查．因此,数形结合命题角度越来越新,真正改变了学科本位思想．教材中多数的知识经验是显性的,大都直接呈现出来,而显性的数据与隐性的图形相结合,则是物理规律呈现的另一形式．不断的深度探索、挖掘、总结这一策略,培养学生的分析能力,才能总结出呈现图形规律的处理方法．

图5

例5.(2019年重庆)如图5,将圆柱体甲、乙放在水平面上,已知ρ甲>ρ乙.若沿水平方向切除相同的高度Δh,则下列图象中能正确表示余下部分对地面的压强p′与切去部分高度Δh的关系是

图6

解析：已知ρ甲>ρ乙、h甲>h乙,根据p=ρgh知p甲>p乙,所以开始时甲图线在乙图线的上面,若沿水平方向切除相同的高度Δh,因为ρ甲>ρ乙,所以Δp甲>Δp乙,甲的压强减小的快,但由于甲的高度大于乙的高度,甲的压强不可能比乙先变成零,故(A)、(B)、(C)错误,(D)正确．

评析：近些年打破传统的方程构造和复杂数据的计算考查,取而代之的是“数”与“形”相结合的考查．从答题情况反馈,切去相同的高度后,甲和乙压强变化快慢,如何用直线的斜率去表示,思维混乱,无从下手,导致错选．为此,适当训练这类试题,挖掘试题中隐藏在图线中的已知量,分析图线中特殊线段、特殊点以及图线的斜率等有效信息,理顺已知量和未知量之间存在的关系,进而得出结论．

6 公式甄别的方法

物理学科中无论是“概念的理解”、“规律的掌握”,还是“内容的拓展”、“方法的掌握”,都蕴含丰富的物理核心素养的培养因素．现代教育心理学的研究和大量的教学实践表明,学生对教学内容吸收、同化或顺应的效率高低,最重要的决定因素之一就是他们自身的批判性思维意识和能力．因此,在习题教学中,通过不同学科、不同角度比较,辨析领悟公式真正含义,培养学生的思维批判意识,为物理观念的构建奠定基础．

例6.(2019年湖北宜昌)物理学中经常看到形如的公式.一种情况是x的大小与y、z都有关;另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关．下列四个公式中,属于前一种情形的是

(A) 电阻

(B) 密度

(C) 比热容

(D) 电流

解答：(D).

评析：教材中有许多公式有其特定的物理意义,即依赖于数学式子的表达,但又不完全与数学表达式的意义相同．在新课学习时一定要让学生站在不同角度,积极思考,独立探究,发现事物变化的因果关系及其内在联系,理顺和强化概念与规律表达式的来龙去脉,揭示客观事物的属性,发现事物发展的起因和事物的内部联系,从中找出规律,正确内化概念和规律物理意义．

7 演绎推理的方法

演绎推理是对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式;是基于经验事实,建构物理模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出检验和修正,进而提出创造性见解．

例7.(2019年菏泽)阅读并计算:作用于同一点的两个力的合成符合平行四边形定则(线段的长短表示力的大小,箭头方向表示力的方向),如图7甲、乙所示,以表示F1和F2这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力F的大小和方向．请计算丙图中F1和F2合力的大小________N．

图7

解析：由题知,两个邻边之间的对角线就代表合力F的大小和方向,图丙中,F1和F2两个力垂直,利用勾股定理可得合力的大小:

评析：课程标准实施以来,演绎推理考题作为近年来的主要题型之一,它综合考查了模型构建、科学推理、科学论证、质疑创新等几方面．因此,高中学段相关的演绎推理学习内容,列入中考考查的范畴,如“加速度”定性考查与推理、“动能与势能”定性考查与推理、“互成角度的二力合成与二力分解”等．貌似超越所学的知识,事实上,试题通常借助原始物理问题触及一些深层性的事实和结论．渗透这些归纳和演绎的推理方法,有助于拓展学生的视野,有助于指导学生的学习活动,以此来提高学生演绎推理能力．

8 方案选取的方法

发散思维是创造性思维的基础．近年来中考试题强化了创新实验设计方案的考查,使之变为更多的有价值、有新意的常规题型之一．使更多的知识得到应用,开阔了学生的视野,获得了“一题多练”、“一题多得”、“举一反三”、“触类旁通”的效果,为此,渗透一些发散性的创新实验方案,培养学生的创新思维,对学生一生都具有十分重要的意义．

例8.(2019年泰安)某学生设计了以下4种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻．在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是

图8

(A) 只有①. (B) 只有②③.

(C) 只有①②③. (D) ①②③④都可以.

解答：(B).

评析：近年中考的一大亮点之一,多种实验方案的遴选,即考查学生对开放的实验方案评价与选择能力．为此,复习教学中加强发散性实验方案的评价、选择的方法指导．在评价、决策、选择方案时,从确定方案设计入手,既要观察、分析方案中的相同之处,又要辨析其不同之处．同时,要设法控制转化成相同的物理量,然后,从不同的角度综合比较、判断凸显决策的辩证性,树立科学辩证观,这也是基于发展学生核心素养的深度学习．