時間:2023-03-14 14:49:24
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇初中物理競賽范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003-6148(2008)5(S)-0035-2
開展全國初中物理應(yīng)用知識競賽活動,目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣,使學(xué)生相信科學(xué),應(yīng)用科學(xué),提高他們解決問題的能力,同時也能夠活躍學(xué)習(xí)氣氛,培養(yǎng)全面發(fā)展又學(xué)有特長的優(yōu)秀學(xué)生。初中學(xué)生隨年齡的增長,知識的積累,其認(rèn)知能力及綜合分析能力也在不斷提高。在開展物理競賽活動中,我們要根據(jù)學(xué)生生理和心理的發(fā)展變化,分階段、分層次對學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)和培養(yǎng),并通過物理競賽輔導(dǎo)對學(xué)生的終身發(fā)展產(chǎn)生一些積極影響。
1 了解學(xué)生,選拔苗子,組成競賽團(tuán)隊(duì)
對于初中物理競賽輔導(dǎo),首先涉及到一個選苗的問題,通過多年的實(shí)踐,筆者認(rèn)為選苗應(yīng)從如下幾個方面著手,①看學(xué)生有無對物理知識較高的感悟能力;②看學(xué)生有無對物理學(xué)習(xí)的興趣和志向;③看學(xué)生有無志存高遠(yuǎn),好強(qiáng)執(zhí)著,不堪落后,嚴(yán)肅認(rèn)真的特點(diǎn);④看學(xué)生有無扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底、穩(wěn)定的心理素質(zhì)和健康的體魄;在競賽團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)上由于接受輔導(dǎo)學(xué)生的水平往往相差很大,我們可以根據(jù)他們表現(xiàn)出來的水平將實(shí)力相當(dāng)(或相差不大)的三人分為一組,并要求他們結(jié)伴而行。由于三人的實(shí)力相當(dāng),他們的相互競爭也相當(dāng)激烈。在整個集體中,也容易樹立學(xué)習(xí)的榜樣。
2 組織輔導(dǎo)教師隊(duì)伍,制定物理小組活動
鑒于現(xiàn)實(shí)條件及各方面因素,筆者認(rèn)為以本校物理教研組的教師為基礎(chǔ),在學(xué)校范圍內(nèi)組織輔導(dǎo)教師班子。在校內(nèi)組織輔導(dǎo)教師隊(duì)伍時,要選擇對輔導(dǎo)學(xué)生參加競賽有興趣,有奉獻(xiàn)精神,肯鉆研的教師。物理小組活動可以包括參觀各種科技展覽,參觀一些大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室和科研單位的科技設(shè)施,參觀工礦企業(yè)的一些先進(jìn)設(shè)備。比如:筆者所處的地方正在修建的沿江大道(宜昌至萬州段)號稱中國鐵路建設(shè)史上最復(fù)雜、最艱巨的工程,瀘蓉西高速公路(上海至成都)以及川氣東輸工程(四川達(dá)州至上海)等重點(diǎn)工程,這成為我們對學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)實(shí)物理知識應(yīng)用原理教學(xué)的有利條件;組織這些參觀活動,并不要求學(xué)生理解或熟悉其中的物理原理,只要能夠使學(xué)生開闊眼界,引起興趣,使學(xué)生從中體會到學(xué)好中學(xué)知識(包括物理知識)的重要性就是收獲,這些活動豐富了學(xué)生的感性認(rèn)識,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
經(jīng)過多年的輔導(dǎo)實(shí)踐表明,認(rèn)真制定切實(shí)可行的物理小組活動計(jì)劃是順利完成輔導(dǎo)工作,做好參加物理競賽準(zhǔn)備的基礎(chǔ)。制定物理小組活動計(jì)劃,從整體上看包括物理小組活動的時間(如確定活動次數(shù),每次活動的日期及具體時間等),物理小組活動的內(nèi)容(如確定每次活動的課題,確定是新知識的講授,還是習(xí)題討論或是實(shí)驗(yàn),科技講座或是參觀,確定每次物理小組活動預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)等),物理小組活動的主要輔導(dǎo)教師(如確定每次活動的輔導(dǎo)教師或負(fù)責(zé)人)。我們在安排物理小組活動的內(nèi)容和形式時,應(yīng)注意不要將物理小組活動變?yōu)檎n堂教學(xué)的繼續(xù)和變相的新知識的灌輸。
3 提高輔導(dǎo)教師自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)
為了進(jìn)一步提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真實(shí)水平,總結(jié)交流經(jīng)驗(yàn),提高初中物理教學(xué)質(zhì)量,并想在實(shí)驗(yàn)動作技能領(lǐng)域中的目標(biāo)分類及評價(jià)進(jìn)行一次有益的探索,筆者組織了一次初中物理實(shí)驗(yàn)競賽,并得到了一定的啟示。
一、競賽的內(nèi)容與步驟
這次競賽的內(nèi)容以不超出初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)為原則。實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)容從初中學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容中,選擇其中力、熱、光、電學(xué)中比較具有代表性(基本規(guī)程操作,組裝型實(shí)驗(yàn)、測定性實(shí)驗(yàn)、探索研究性實(shí)驗(yàn)等),并具有較強(qiáng)的動手能力,儀器使用較多,測量方法較綜合的7個實(shí)驗(yàn)為競賽課題:1.測定物質(zhì)的密度;2.研究杠桿的平衡條件;3.測定滑輪組的效率;4.研究凸透鏡成像;5.測定物質(zhì)的比熱;6.研究萘的熔解過程;7.測定小燈泡的功率。
這次競賽的步驟為:1.賽前一個月向全校告示實(shí)驗(yàn)課題,明確競賽的方法與具體要求;2.制定評價(jià)細(xì)則。競賽屬常模性的考查考核,為達(dá)此目的,賽前對上述7個實(shí)驗(yàn)分別制定出既簡單、具體,又易掌握的教學(xué)目標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn);3.領(lǐng)借器材的將7個實(shí)驗(yàn)中所必須用的器材全部搬放在實(shí)驗(yàn)操作臺上,供學(xué)生挑選使用;4.編組抽簽:實(shí)驗(yàn)操作采取1人1室1題5監(jiān)的辦法,先抽順序號,再按順序號在7個題簽號中抽出實(shí)驗(yàn)題(人人機(jī)會均等),從選材、儀器組裝、實(shí)驗(yàn)操作、觀察記錄處理數(shù)據(jù)、寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告等須在限時內(nèi)完成。5個評委當(dāng)場評分。
二、競賽的收獲與體會
1.通過競賽激發(fā)了學(xué)生物理的興趣和求知欲。實(shí)驗(yàn)競賽貫徹了實(shí)踐第一和理論實(shí)際相結(jié)合的原則,充分體現(xiàn)了物理學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)業(yè)科特點(diǎn)。參賽學(xué)生在近一個月來的課外活動時間基本上都在實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)迎合了學(xué)生好奇、好動、好勝的心理特征,激發(fā)了他們學(xué)習(xí)物理的興趣和求知欲,解除了物理難學(xué),實(shí)驗(yàn)難做的心理負(fù)擔(dān),改變了那種上課講實(shí)驗(yàn),下課背實(shí)驗(yàn)的應(yīng)付、湊數(shù)的不良習(xí)慣。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于提高物理課堂教學(xué)效率。通過競賽不僅能定出等級分出優(yōu)勝,而且客觀地反映物理教學(xué)的情況,競賽中對感知、感覺、認(rèn)識和學(xué)會、仿試動作技能是比較熟練的,還未發(fā)現(xiàn)有錯選、漏選、多選儀器的現(xiàn)象,所有儀器裝置都能勝利完成。對于技能、技巧的動作技能都能基礎(chǔ)掌握。然而,各班的參賽者在不同操作掌握的程度上是有些差別的。象天平的使用比較量筒的使用也要熟練得多;測密度,測比熱的實(shí)驗(yàn)做得比較好,測滑輪組的效率實(shí)驗(yàn)相應(yīng)做得稍差些。問題出在學(xué)生身上,根子是反映在課堂教學(xué)上。競賽前后,我接觸了部分參賽者,他們最希望抽到凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn),因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)相對簡單些,測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn),因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)最為熟悉,最不愿意抽到萘的溶解實(shí)驗(yàn),因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)較為難做一些。通過這次物理實(shí)驗(yàn)競賽,我校物理教研組的老師總結(jié)了經(jīng)驗(yàn),交流了做法,改進(jìn)了教學(xué),收獲頗豐。
例(2008年第十八屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題)有一種WSJ-60型號電水壺,圖1是電水壺的電路圖,L為電源指示燈、L為保溫指示燈、L為加熱指示燈,R、R、R為指示燈的保護(hù)電阻,其大小為100 kΩ左右;R為加熱器,其電阻小于100 Ω;S、S為壓鍵開關(guān);ST溫控器是一個雙金屬片溫控開關(guān),當(dāng)溫度較低時,其處于閉合狀態(tài),當(dāng)溫度升高到一定值后,會自動斷開,從而實(shí)現(xiàn)了自動溫度開關(guān)控制。
當(dāng)水壺放在底座上時,就分別壓下壓鍵開關(guān)S、S,并接通電路,如果插頭插入插座后,就接通了電源,電源指示燈就亮,反之就斷開。該壺有手動和自動兩種工作狀態(tài)。當(dāng)鈕子開關(guān)撥到手動擋時,加熱電阻連入,開始加熱,水沸騰以后再將鈕子開關(guān)撥回。當(dāng)鈕子開關(guān)撥到自動擋時,此時通過ST溫控器將加熱電阻連入,并開始加熱;當(dāng)水沸騰后,ST溫控器的觸點(diǎn)斷開,進(jìn)入保溫狀態(tài),保溫指示燈亮;當(dāng)水的溫度低于某溫度后,ST溫控器又重新接通,再次進(jìn)入加熱狀態(tài)。若加熱器電阻阻值隨溫度改變而發(fā)生的變化可忽略不計(jì),根據(jù)以上敘述與觀察,請回答以下問題。
1. 在下列空格中填寫“亮”或“不亮”。
(1)手動狀態(tài)通電工作時,電源指示燈_________,加熱指示燈_________,保溫指示燈_________。
(2)自動狀態(tài)通電工作時,水沸騰前:電源指示燈________,加熱指示燈_________,保溫指示燈________。水沸騰后:電源指示燈_________,加熱指示燈________,保溫指示燈_________。
2. 現(xiàn)將一滿壺25 ℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需時10 min,請計(jì)算該電水壺的熱效率。已知水的比熱容c=4.2×103 J/(kg•℃)。
3. 通過分析電水壺的電路,說明為什么處于自動狀態(tài)下,水未沸騰前,保溫指示燈是不亮的?
4. 試計(jì)算電水壺正常工作時其加熱電阻的阻值是多大?如果指示燈的保護(hù)電阻的大小是100 kΩ,當(dāng)它處于保溫狀態(tài)時,試計(jì)算電水壺保溫時的功率有多大?由此可以說明什么問題?
解析1. (1)由圖1可知手動狀態(tài)通電工作時,電源指示燈亮,加熱指示燈亮,保溫指示燈不亮;(2)自動狀態(tài)通電工作時,水沸騰前:電源指示燈亮,加熱指示燈亮,保溫指示燈被ST溫控器短路,不亮;水沸騰后:電源指示燈亮,ST溫控器斷路,保溫指示燈亮,加熱指示燈不亮。
2. Q=cρV(t-t)=3.15×105 J
Q=600×10×60 J=3.6×105 J
該電水壺的熱效率η=×100%=87.5%。
3. 當(dāng)電水壺處于自動狀態(tài)下,水未沸騰前,保溫指示燈與ST雙金屬片溫控器并聯(lián),且ST雙金屬片溫控器處于連通短路狀態(tài),所以保溫指示燈被短路不亮。
4. 由P=得電水壺正常工作時其加熱電阻的阻值R==80.7 Ω。
保溫狀態(tài)時,通過電熱器的電流I=<=2.2×10-3A,
就以這個電流計(jì)算,保溫狀態(tài)時電熱器的發(fā)熱功率為:P=I2R=3.9×10-4 W。
由于發(fā)熱功率很小可以近似認(rèn)為不發(fā)熱。所以保溫狀態(tài)下的水溫逐漸降低。
這類題的特點(diǎn)是:考查起點(diǎn)低,題干信息多,設(shè)問有階梯,模型易采集,落腳在雙基。①考查起點(diǎn)低。如例題中的第1問,實(shí)則考查對電路的認(rèn)識,電路通則燈亮,不通則不亮(當(dāng)通過的電流極其微弱時,可近似認(rèn)為不通);第2問考查電熱和效率的計(jì)算;第3問考查對電路的分析即短路、斷路在電路中的應(yīng)用。②題干多信息。題目給出大量相關(guān)信息,考查學(xué)生收集有效信息的能力。如例題中題干給出各物理量的數(shù)據(jù)信息,工作原理;圖表給出相應(yīng)的輔助信息。其中諸如型號、頻率及水壺圖片是無效信息,其余則是有效信息。③設(shè)問有階梯。結(jié)合新穎載體可以多角度、多層面考查學(xué)生基礎(chǔ)知識和基本技能。如例題中先考查對基本電路的識別、判斷,再考查電功電熱,后上升到對電路原理的理解,最終在把握全局的基礎(chǔ)上,考查電功率的應(yīng)用。本題的亮點(diǎn)是在前面的基礎(chǔ)上很自然地延伸開去,即“由此可以說明什么問題?”對學(xué)生的能力提出了更高的要求,如顯性的“水溫逐漸降低”,隱性的如“近似思想”在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用等。④模型易采集。以貼近學(xué)生生活的小家電為載體,考查學(xué)生的建模能力。這些電器看似距中學(xué)生的課堂很遠(yuǎn),其實(shí)工作原理簡單,揭去題目中家用電器名稱的外衣,其電路或工作原理很容易與課本基本知識結(jié)合。⑤落腳在雙基。題目考查基礎(chǔ)知識的落腳點(diǎn)多是電功、電熱、歐姆定律、效率等主干知識,基本技能則考查了搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力等。
解答此類試題的關(guān)鍵點(diǎn)是:①認(rèn)真審題,弄清題目所涉及的相關(guān)原理,正確建模。②通過審題篩選出與解題相關(guān)的有效信息,依據(jù)相應(yīng)的物理知識求解。③對于開放性問題,要結(jié)合試題情景和其中涉及的物理問題提出假設(shè),在此基礎(chǔ)上的分析才有意義。
二、家用電器的電路與設(shè)計(jì)
例小芳利用電阻值分別為R=121 Ω、R=60.5 Ω的兩根電阻絲,兩個開關(guān)S、S和若干導(dǎo)線,設(shè)計(jì)一個有低、中、高三擋不同電功率的電取暖器,簡化后的電路圖如圖2甲所示。求:
(1)電取暖器分別位于低、中、高擋時各開關(guān)的斷開與閉合情況是怎樣的?每擋消耗的電功率是多少?
(2)如果再給你一個單刀雙擲開關(guān),你如何設(shè)計(jì)一個有四個擋位的取暖器?畫出電路圖并說明每個擋位的開關(guān)斷開與閉合情況。
解析(1)當(dāng)S閉合,S斷開時,電取暖器位于低擋;
當(dāng)S閉合,S斷開時,電取暖器位于中擋;
當(dāng)S、S均閉合時,電取暖器位于高擋。
電取暖器位于低擋時,消耗功率為:
P== W=400 W
電取暖器位于中擋時,消耗功率為:
P== W=800 W
電取暖器位于高擋時,消耗功率為:
P=P+P=1 200 W
(2)設(shè)計(jì)如圖2乙:
說明:當(dāng)S閉合,S斷開,S接2時,電取暖器位于一擋;
當(dāng)S閉合,S斷開,S接1時,電取暖器位于二擋;
當(dāng)S閉合,S斷開,S接2或1時,電取暖器位于三擋;
當(dāng)S、S閉合, S接1時,電取暖器位于四擋。
這類題的特點(diǎn)是:電器構(gòu)造簡單,工作原理淺顯,題目階梯發(fā)展,電路設(shè)計(jì)不難。①電器構(gòu)造簡單。如例題中的電器只涉及最基本的串并聯(lián)電路,即只有一個電阻接入或兩個電阻并聯(lián)后接入,電路簡單、基礎(chǔ)。②工作原理淺顯。串并聯(lián)電路的基本原理是電學(xué)的基礎(chǔ)知識,這類問題較易于解答。③題目階梯發(fā)展。命題者多是基于先易后難這一設(shè)計(jì)思路來逐步加深,步步推進(jìn)的,如本題的第(1)問容易,并且第(1)問為后面電路的設(shè)計(jì)提供了一種解題思路,有了這個思路,我們只需在前者的基礎(chǔ)上稍加修補(bǔ)即可。④電路設(shè)計(jì)不難。所謂的電路設(shè)計(jì),并不是對前面推倒重來的完全創(chuàng)新,只不過是對基本電路的改進(jìn)或淺加工,所以,設(shè)計(jì)難度不會太大。
解答此類試題的關(guān)鍵點(diǎn)是:①審題要仔細(xì)。仔細(xì)審題是解決問題的關(guān)鍵,通過讀題找出電路中各個元器件間的關(guān)系及各元器件間的組合種類,解題就會有思路。②原理最重要。電路的設(shè)計(jì)雖不難,但若弄不清物理規(guī)律,解此類題目時就會一頭霧水而無從下手。
1. (2008年全國初中物理競賽河南預(yù)賽)河南小剛家買了一個電磁爐如圖3所示,銘牌如下表,小剛對加熱效率在95%以上有些懷疑,他用專用的鐵鍋盛3 kg、20 ℃的自來水,放在電磁爐上,用額定功率Ⅱ擋進(jìn)行加熱10 min水被燒開。已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg•℃),求:
(1)加熱過程中水吸收的熱量。
(2)電磁爐的加熱效率。
(3)如果用這臺電磁爐燒開水,用功率Ⅰ擋還是用功率Ⅱ擋?為什么?
二、 (14分)
類比水壓是形成水流的原因,李楠同學(xué)猜想,血液在血管內(nèi)流動時也需要一定的壓力差來維持.假設(shè)血液勻速通過長度一定的血管時,受到的阻力f與血液的流速v成正比,即f=kv.那么,要想讓血液勻速流過,血管兩端就需要一定的壓力差.設(shè)血管截面積為S1時,兩端所需的壓強(qiáng)差為p1;若血管截面積減少10%時,為了維持在相同的時間內(nèi)流過同樣體積的血液,壓強(qiáng)差必須變?yōu)閜2.請你通過計(jì)算比較p1、p2的大小,說明血管變細(xì)可能是誘發(fā)高血壓的重要因素之一.
三、 (16分)
下表是某鍋爐廠生產(chǎn)的CWNG系列三種鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)表.
已知水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃),假設(shè)三種鍋爐的燃煤效率相同,且煤均可達(dá)到完全燃燒.請根據(jù)上表回答以下問題:
1. 根據(jù)表格中的已知數(shù)據(jù),請?jiān)诒砀裰械乃膫€( )內(nèi)填上合適的數(shù)據(jù).
2. 按表格中的出水溫度和回水溫度,計(jì)算CWNG1.05-80/60-AII型鍋爐每小時給住宅內(nèi)釋放的熱量是多少.
3. 根據(jù)表格中已知數(shù)據(jù)計(jì)算燃煤的熱值為多少.
四、 (16分)
李明得到一個國外生產(chǎn)的電熱暖手器,銘牌上表示額定值的字樣中,能看清楚的只有“24W”這幾個字.為了能正確使用該用電器,他把一只標(biāo)有“600Ω,0.4A”的定值電阻與電熱暖手器和開關(guān)串聯(lián)起來,連接到家庭照明電路中,然后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)觀察:將開關(guān)接通后,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動137轉(zhuǎn)恰好用了100s;斷開開關(guān)后,電能表轉(zhuǎn)盤在1min內(nèi)恰好轉(zhuǎn)了80轉(zhuǎn);觀察電能表上標(biāo)有3000r/(kW•h)的字樣;他在做實(shí)驗(yàn)的時間內(nèi),家中其他用電器的使用情況沒有變化.請根據(jù)以上數(shù)據(jù),計(jì)算電熱暖手器的額定電壓是多少?你在計(jì)算過程中忽略了什么因素的影響?由此導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果是偏大還是偏???
五、 (20分)
一所農(nóng)村中學(xué)常常因?yàn)椴荒芗皶r給水塔注水而停水,科技小組的同學(xué)知道后,利用下圖所示的器材設(shè)計(jì)了一個自動注水模擬裝置.A為浮子(浮子及其連桿總重約15N),在浮子連桿的上端有一可移動金屬觸頭B(其受重力可忽略不計(jì)),它可以分別將其上、下的兩個固定觸點(diǎn)連通.C為水塔上的圓桶形蓄水池;M為配有電動機(jī)的水泵(電泵);D1、D2為彈簧,E1、E2為銜鐵,F(xiàn)1、F2為電磁鐵線圈;K1為最高水位限位開關(guān),K2為最低水位限位開關(guān),K3、K4、K5均為由電磁鐵銜鐵帶動的觸頭開關(guān).電磁鐵F1通電時,K4?接通,斷電時,K3接通.電磁鐵F2斷電時,K5接通.S1、S2為開關(guān).
1. 請你按照下圖所示的器材,連接一個可以實(shí)現(xiàn)自動注水的模擬電路,并說明自動注水的過程.
2. 要實(shí)現(xiàn)自動注水的要求,浮子的最小體積約為多大?(g=10N/kg)
3. 若設(shè)計(jì)要求每次自動注水需在10min內(nèi)完成,需要知道或測量哪些物理量才能得到相匹配電泵的最小額定功率?請你用字母表示這些物理量,推導(dǎo)出電泵最小額定功率的表達(dá)式.在你的計(jì)算過程中,如果運(yùn)用了近似條件,請說明.
六、 (20分)
在當(dāng)今世界,研制各種機(jī)器都必須考慮節(jié)約能源和治理廢氣污染這一重要課題.在內(nèi)燃機(jī)中,廢氣帶走了很多能量,如果能將這些能量再利用起來,會使內(nèi)燃機(jī)的效率提高許多.某工廠科研人員研制生產(chǎn)的四沖程汽車專用柴油發(fā)動機(jī),就采用了很多新技術(shù).其中最重要的一項(xiàng)叫“增壓”技術(shù),它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn),它同時又帶動同軸的進(jìn)氣系統(tǒng)中的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn),從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓,使做功沖程中柴油燃燒得更充分,燃?xì)鈮簭?qiáng)更大,同時也減少了廢氣中的有害物質(zhì),達(dá)到提高柴油發(fā)動機(jī)效率和減少廢氣污染的目的.這種柴油發(fā)動機(jī)有6個氣缸,氣缸直徑為110mm,活塞行程為135mm,當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300r/min時,發(fā)動機(jī)功率為220kW,最低油耗可達(dá)240g/(kW•h),柴油的熱值為4.3×107J/kg.請回答下列問題:
1. 該柴油發(fā)動機(jī)的效率最高可達(dá)多少?
2. 在做功沖程中氣缸內(nèi)的平均壓強(qiáng)是多少?
2.如果投影儀的光源采用串聯(lián)電阻降壓的話,所用電阻的阻值應(yīng)該多大?該電阻消耗的功率為多大?
3.這臺投影儀的光源采用上述串聯(lián)電阻降壓的方法可行嗎?為什么?
4.如果上述方法不可行,請你提出一種可以使投影儀正常工作的方案。(要求定性說明即可)
二、(10分)李老師的家離學(xué)校大約10km,為了便于上下班,他購買了一部輕便摩托車來代步,使用的燃料為93#汽油。根據(jù)表2提供的數(shù)據(jù),請回答:
1.如果李老師上班時騎車的平均速度為36km/h,試根據(jù)表2中所提供的有關(guān)信息,為李老師計(jì)算一下,他騎車從家到學(xué)校至少需花多少油費(fèi)?
2.小洪同學(xué)學(xué)過物理以后,給李老師建議:在上述條件不變的情況下,采用加快車速縮短時間的辦法,就一定可以省油費(fèi)。請你根據(jù)自己掌握的知識,分析說明這種方法是否可行。
三、(12分)汽車在行駛途中,為了安全,車與車之間必須保持一定的距離。因?yàn)?,駕駛員從發(fā)現(xiàn)某一異常情況到采取制動動作的“反應(yīng)時間”里(設(shè)同一人、不同速度下的“反應(yīng)時間”是相同的);汽車要通過一段距離(稱為思考距離);而從采取制動動作到汽車完全停止,汽車又要通過一段距離(稱為制動距離)。表3中給出了某輛汽車在同一段路面上行駛過程中,在不同速度下的思考距離和制動距離等部分?jǐn)?shù)據(jù)。
1.根據(jù)表3中已給的數(shù)據(jù),分析計(jì)算并填寫尚缺的三個數(shù)據(jù),完成表格。
2.根據(jù)表3中的數(shù)據(jù),分析或通過計(jì)算說明超速和酒后駕車的危害。
四、(12分)有一種電腦電源適配器(即充電器)的銘牌如圖1所示。這款國產(chǎn)充電器,有九個國家或地區(qū)的認(rèn)證標(biāo)志,其中已經(jīng)標(biāo)出了八個。
1.請你在第一個標(biāo)志前的方框中填入所代表的國家名稱及其英文名,并在銘牌下面的另三個圖案下填寫所表示的含意。
2.根據(jù)給出的數(shù)據(jù):說明此電源適配器所適用的電源條件是什么。
3.用它與配套的筆記本電腦供電使用時的耗電功率大約在什么范圍?
4.試估算它為筆記本電腦供電時的效率大約在什么范圍?
5.有人說:“如果適配器只是輸入端插入電源,輸出端不接用電器時就不耗電”,你認(rèn)為對嗎?請簡要說明理由。
五、(12分)我們已經(jīng)知道,肺活量是一個人做最大吸氣后再做最大呼氣所呼出的氣體的體積,單位是毫升(ml)。肺活量是身體機(jī)能的重要指標(biāo)之一,對青少年的成長及日后身體是否健康都關(guān)系重大。
我們要注意增強(qiáng)自身的肺活量。圖2所示的是一種測定肺活量的實(shí)用方法,圖中A為倒扣在水中的開口薄壁圓筒,測量前排盡其中的空氣(即測量前筒內(nèi)充滿水)。測量時,被測者吸足空氣,再通過B盡量將空氣呼出,呼出的空氣通過導(dǎo)管進(jìn)入A內(nèi),使A浮起。測得圓筒質(zhì)量為m,橫截面積為S,筒底浮出水面的高度為H,大氣壓強(qiáng)為po,求:1.此時圓筒內(nèi)氣體的體積。
2.此時筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。
3.“肺活量體重指數(shù)”是人體重要的呼吸機(jī)能指數(shù),它主要通過人體的肺活量與體重的比值來反映肺活量和體重的相關(guān)程度,用以對不同年齡、性別的個體與群體進(jìn)行客觀的定量比較分析。
肺活量體重指數(shù):肺活量體重,單位是ml/kg
例如,我國初三年級男生肺活量體重指數(shù)標(biāo)準(zhǔn):67以上為優(yōu)秀;50~66為良好;33~49為及格;32以下為不及格。如果體重60kg的小強(qiáng)用上面的肺活量儀測肺活量,測得H=18cm,已知筒A的質(zhì)量為200g,橫截面積為200cm2,請計(jì)算他的肺活量體重指數(shù)是多少?
六、(14分)空氣的流動形成風(fēng),風(fēng)具有能量,稱為風(fēng)能。風(fēng)能具有來源豐富、安全衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)。圖3是我國某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景圖。風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的葉片在風(fēng)力的推動下轉(zhuǎn)動,并帶動機(jī)頭發(fā)電機(jī)發(fā)電,為人們提供電能。設(shè)該地區(qū)空氣密度為1.3kg/m3,一臺風(fēng)車的輪葉轉(zhuǎn)動時可以形成面積為600m2的圓面。
1.若風(fēng)速為10m/s,則1s內(nèi)沖擊到風(fēng)車輪葉形成的圓面的空氣質(zhì)量是多少kg?已知1kg空氣以這樣的速度運(yùn)動時具有的動能是50J,10臺這樣的風(fēng)車工作1s所產(chǎn)生的電能可供l盞“220V60W”燈泡正常工作2h,求這種風(fēng)車發(fā)電的效率。
2.若此地年平均風(fēng)速為15m/s,100臺這樣的風(fēng)車一年(工作時間按4000h計(jì)算)獲得的風(fēng)能相當(dāng)于完全燃燒多少kg煤?(煤的熱值為3×107J/kg)
3.請你結(jié)合風(fēng)力發(fā)電的實(shí)際情況及圖4中的有關(guān)信息說明目前風(fēng)力發(fā)電開發(fā)的困難和前景。
七、(14分)醫(yī)院、賓館等公共場所普遍使用高溫高壓蒸氣消毒鍋對物品消毒。圖5為自動測定鍋內(nèi)溫度的電路原理圖,其中R0為定值電阻,A為溫度指示表(實(shí)質(zhì)是一只電流表),Rx為熱敏電阻(其電阻值隨鍋內(nèi)溫度的變化而變化)。熱敏電阻的阻值與溫度的對應(yīng)關(guān)系如表4所示,電源兩端的電壓不變。
為了使高溫高壓蒸氣消毒鍋內(nèi)溫度不超過112℃,高壓鍋蓋上有一限壓閥,圖6為限壓閥的原理圖,限壓閥由一直立圓柱形金屬體和濾網(wǎng)型外套組成。當(dāng)鍋內(nèi)溫度接近112℃時,鍋內(nèi)高壓氣體將圓柱形金屬體頂起,并對外排氣減壓,從而起到限壓的作用。已知圓柱形金屬體的底面積S為0.2cm2,求該金屬體的質(zhì)量m。(外界大氣壓p外=1.0×105Pa,g取10N/kg)
八、(16分)育才中學(xué)科技小組的小明同學(xué)自行設(shè)計(jì)了一個地磅,其原理如圖7所示。設(shè)電源兩端電壓U恒為定值,R0為定值電阻,滑動變阻器的總電阻為R、總長度為L,滑動觸頭與托盤固聯(lián),開始時觸頭位于變阻器最上端A,能隨輕彈簧一起上下滑動。已知滑動變阻器的電阻與其接入電路的長度成正比;當(dāng)對地磅施加壓力F時,彈簧的長度會縮短l。(彈簧發(fā)生彈性形變時,彈力的大小跟彈簧伸長或縮短的長度成正比:f=kx)請回答:
1.說明定值電阻R0的作用。
2.寫出電流表的示數(shù),與待測物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式;并分析此地磅的刻度特點(diǎn)。
3.有同學(xué)建議小明將原理圖改為圖8所示,你認(rèn)為這樣改動好不好?請你分析并簡要說明理由。
2、考試時間為90min。
3、考生使用答題紙,把每題的正確答案填在答卷相應(yīng)空格內(nèi)。允許使用計(jì)算器,考試完畢只交答題紙,試卷自己帶回。
4、g=10N/mg。
5、部分物質(zhì)密度值:
ρ水=1.0×103kg/m3,ρ水銀=13.6×103kg/m3,ρ鐵=7.8×103kg/m3
第一部分
1、下列各圖描述的現(xiàn)象中,屬于光的折射現(xiàn)象的是( )
2、如圖2所示,汽車在平直的公路上作勻速直線運(yùn)動,則屬于一對平衡力的是( )
A.汽車的牽引力和汽車所受的重力。
B.汽車所受的重力和汽車對地面的壓力。
C.汽車所受的重力和地面對汽車的支持力。
D.汽車對地面的壓力和汽車所受的摩擦力。
3、電阻R1、R2串聯(lián)時的總電阻為20Ω,則并聯(lián)時的總電阻( )
A.一定小于5Ω。
B.一定大于5Ω小于10Ω。
C.一定小于或等于5Ω。
D.一定大于10Ω。
4、在工業(yè)生產(chǎn)中,滾動軸承磨損的原因之一是所用的滾珠不是絕對的球形。為確保滾珠盡可能接近球形,則制造滾珠的最理想條件應(yīng)該是( )
A.在真空中。
B.沒有灰塵的條件下。
C.在水中。
D.沒有重力的條件下。
5、現(xiàn)有密度分別為ρ1和ρ2的兩種液體,且ρ1
A.甲杯內(nèi)液體的質(zhì)量大。
B.乙杯內(nèi)液體的質(zhì)量大。
C.兩杯內(nèi)液體的質(zhì)量一樣大。
D.無法確定。
6、現(xiàn)有兩種智能開關(guān)。一種是“光控開關(guān)”,其特點(diǎn)是天黑時開關(guān)自動閉合,天亮?xí)r開關(guān)自動斷開。另一種是“聲控開關(guān)”,其特點(diǎn)是當(dāng)有人走動發(fā)出聲音時,開關(guān)自動閉合;無人走動時,開關(guān)自動斷開。利用上述開關(guān)來控制樓道里的照明燈,既能合理照明又能節(jié)約用電,則在圖3所示電路圖中符合要求的是( )
7、在皮鞋上擦過鞋油,還要用鞋刷或軟布反復(fù)擦幾下,越擦越亮,這是由于( )
A.反復(fù)擦可增加漫反射效果。
B.反復(fù)擦可使鞋油填平皮革表面凹坑,增加表面光滑程度,增加鏡面反射效果。
C.鞋油反光性能比皮革好,反復(fù)擦可使鞋油均勻分布,增加漫反射效果。
D.鞋油的顏色比皮革鮮艷,可增加鏡面反射效果。
8、如圖4所示,當(dāng)電鍵S斷開和閉合時,電流表示數(shù)之比是1∶4,則電阻R1與R2之比是( )
A.1∶4。 B.4∶1。
C.1∶3。 D.2∶3。
9、考慮到地球上物體除受地球的引力外還受到太陽的引力作用,設(shè)地球上各點(diǎn)到太陽的距離之差忽略不計(jì),若在赤道上用精密測力計(jì)測量同一物體的重力,白天的示數(shù)與夜晚的示數(shù)相比較( )
A.夜晚示數(shù)大。B.白天示數(shù)大。
C.一樣大。D.無法確定。
10、如圖5所示,豎直放置的兩板間夾有木塊A,當(dāng)向左右兩板加壓力F時,木塊A靜止,若將壓力都增大到2F,則木塊A所受的摩擦力( )
11、如圖6所示,放在水平桌面上的勻質(zhì)長直木板長度L為40cm,質(zhì)量為2kg,它的右端與桌面相齊,與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2。若在木板左端用一水平推力F將其勻速推下桌子,水平推力至少要做功( )
A.1.6J。 B.0.8J。
C.0.6J。 D.0.4J。
12、如圖7所示,一個充氣的氣球下面掛一個金屬塊,把它們放入水中某處恰能靜止?,F(xiàn)把金屬塊及氣球的位置輕輕向上移一些,則金屬塊和氣球( )
A.仍能靜止。B.向下運(yùn)動。
C.向上運(yùn)動。D.上下振動。
13、普通的鎢絲白熾燈泡的發(fā)光效率比較低,而目前市場上流行的節(jié)能燈的發(fā)光效率就比較高,但是節(jié)能燈的價(jià)格比較貴,人們常常為選擇哪一種燈而舉棋不定。下表列舉了某種型號的白熾燈和節(jié)能燈的部分?jǐn)?shù)據(jù):
功率/W壽命/h單價(jià)/元每度電費(fèi)/元
白熾燈601 0001.220.61
節(jié)能燈105 00036.60.61
已知上述兩種燈泡正常工作時的發(fā)光亮度相同,如果純粹從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),要想讓使用節(jié)能燈更合算的話,最少使用的時間為( )
A.是原來的2倍。 B.是原來的4倍。
C.與原來相同。D.無法計(jì)算。
A.1 080h。B.1 120h。
C.1 160h。D.1 200h。
14、在光具座上自左向右依次豎直放置一個凹透鏡、凸透鏡和平面鏡,兩個透鏡的主光軸重合,凸透鏡的焦距為f,此時兩個透鏡之間的距離為L。在凹透鏡的左側(cè)有一水平平行光束通過兩個透鏡后入射到平面鏡上,經(jīng)平面鏡反射后,反射光恰能沿原來的光路返回,據(jù)此可判斷凹透鏡的焦距為( )
A.f。B.L。
C.f+L。 D.f-L。
15、用轉(zhuǎn)動八面鏡法可以測光速,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖9所示。S為發(fā)光點(diǎn),T為望遠(yuǎn)鏡,平面鏡O與凹面鏡B構(gòu)成了反射系統(tǒng)。八面鏡M距反射系統(tǒng)的距離AB為L(L可長達(dá)幾十km),且遠(yuǎn)大于OB以及S和T到八面鏡的距離。調(diào)整八面鏡的位置直到通過望遠(yuǎn)鏡能看到發(fā)光點(diǎn)S,然后使八面鏡轉(zhuǎn)動起來,并緩慢增大其轉(zhuǎn)速(1s內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)),當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到n0時,恰能在望遠(yuǎn)鏡中再一次看見發(fā)光點(diǎn)S,由此得到光速c的表達(dá)式是( )
A.c=4Ln0。 B.c=8Ln0。
C.c=16Ln0。D.c=32Ln0。
16、如圖10所示,平行玻璃磚的厚度為d。一束單色光斜射到玻璃磚的上表面,入射角為α,折射角為B,光線從玻璃磚的下表面射出。則出射光線與入射光線的距離x為( )
A.d?sin(α-β)/cosβ。
B.d?sinα_/cosβ。
C.d?sin(α-β)/sinβ。
D.d?sinα/sinβ。
17、一木板豎直立在車頂上方,車在雨中水平勻速行駛。木板板面與車前進(jìn)方向垂直,其厚度可忽略。設(shè)空間單位體積中的雨點(diǎn)數(shù)目相等,雨點(diǎn)勻速豎直下落。則在車的整個行程中,落在木板面上雨點(diǎn)的數(shù)量取決于( )
①雨點(diǎn)下落的速度;②單位體積中的雨點(diǎn)數(shù);③車行駛的速度;④木板的面積。
A.②③④。 B.②③。
C.①②③。 D.①②③④。
18、如圖11所示,A、B是兩個管狀容器,除了管較粗的部分高低不同外,其他相同。將兩容器抽成真空,再分別插入兩個水銀槽中。當(dāng)水銀柱停止運(yùn)動時,A管中水銀的溫度與B管中水銀的溫度相比較(不計(jì)水銀與外界的熱傳遞)( )
A.A管中水銀溫度較高。
B.B管中水銀溫度較高。
C.兩管中水銀溫度一樣高。
D.無法判斷。
19、如圖12所示,電源電壓恒為6V,滑動變阻器R的滑片P位于中點(diǎn),則下列情況中,可使電阻R0兩端的電壓最接近3V的是( )
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A.R=20Ω,R0=10Ω。
B.R=200Ω,R0=400Ω。
C.R=200Ω,R0=10Ω。
D.R=20Ω,R0=400Ω。
20、如圖13所示,電源電壓保持不變。當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左移動時,電壓表和電流表的示數(shù)變化情況是( )
A.A1增大,V1減小。
B.A2增大,V2減小。
C.A1減以,V1減小。
D.A2增大,V2增大。
21、如圖14所示,甲、乙兩人從水速恒定的河岸a、b處同時下水游泳,a處在b處的下游位置,甲游得比乙快,要在河中盡快相遇,甲、乙兩人游泳方向應(yīng)為( )
A.都沿ab方向。
B.都沿ab偏向下游方向。
C.都沿ab偏向上游方向,甲的偏角更大。
D.都沿ab偏向上游方向,乙的偏角更大。
22、如圖15所示,在一塊浮在水面的長方體木塊上放一質(zhì)量為272g的鐵塊甲,木塊恰好浸沒在水中。拿掉鐵塊甲,用細(xì)線把鐵塊乙系在木塊下面,木塊也恰好浸沒在水中,則鐵塊乙的質(zhì)量為( )
A.312g。 B.237g。 C.318g。 D.326g。
23、如圖16所示,甲、乙兩容器內(nèi)盛有水,水對容器底部的壓強(qiáng)分別為p甲和p乙。當(dāng)水溫從80℃降低到20℃時,則p甲和p乙的變化情況是( )
A.p甲變小,p乙不變。
B.p甲不變,p乙變小。
C.p甲和p乙均變小。
D.p甲和p乙均不變。
24、在一個不透明的木板上鉆一個小孔,眼睛通過小孔可以觀察到一定的范圍,如圖17所示。為了擴(kuò)大觀察的范圍,在小孔中嵌入各種形狀的玻璃制品。則在圖中的四個截面中能獲得最大觀察范圍的是( )
25、如圖19所示,玻璃瓶側(cè)壁有三個用木塞塞住的小孔a、b、c,一根兩端開口的管子,上端過軟木塞與大氣連通,另一端浸沒在液體中,管中的液面和b孔等高,瓶內(nèi)的液面比a孔的位置高。下列敘述中正確的( )
A.只有拔去a孔木塞的瞬時,水才會流出瓶外。
B.只有拔去b孔木塞的瞬時,水才會流出瓶外。
C.只有拔去c孔木塞的瞬時,水才會流出瓶外。
D.拔去a、b、c三孔中的任一木塞的瞬時,水均會流出瓶外。
26、如圖20所示,在河中間固定一個細(xì)長圓管,管內(nèi)有一輕質(zhì)活塞,活塞下端位于水面,面積為1cm2,質(zhì)量不計(jì),大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa。現(xiàn)將活塞緩慢提高15m,則在該過程中外力對活塞做功為( )
A.50J。 B.100J。
C.150J。 D.200J。
27、將一杯熱水倒入容器內(nèi)的冷水中,冷水溫度升高10%,又向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水,冷水溫度又升高6℃,若再向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水,則冷水溫度將再升高(不計(jì)熱損失)( )
A.4.5℃。 B.4℃。 C.3.5℃。 D.3℃。
28、照相時,通過選擇不同的“光圈”可以控制鏡頭的進(jìn)光面積;選擇不同的快門速度,可以控制鏡頭的進(jìn)光時間。兩者結(jié)合的目的是使底片受到的光照能量保持一定而得到好照片,下表中列出了照相機(jī)光圈與快門的幾種正確組合。在“快門”一行中,“25”表示快門打開的時間是1/25s。在“光圈”一行中,“15”表示鏡頭透光部分的直徑等于鏡頭焦距的1/15。那么快門“50”對應(yīng)的“光圈”應(yīng)該是( )
光圈201512632
快門9162550100400900
A.7。 B.7.5。 C.8。 D.8.5。
29、駕駛員每天準(zhǔn)時從單位開車出來,于7:00到達(dá)教授家接教授去單位,7:20到達(dá)單位。某天,教授為了早點(diǎn)到單位,比平時提前離家步行去單位。走了一段時間后遇到來接他的汽車,上車后汽車掉頭并于7:10到達(dá)單位。設(shè)教授和汽車速度不變,且速度之比為1:9,教授上車及汽車掉頭時間不計(jì)。則當(dāng)天教授離家時間為( )
A.5:50。 B.6:10。 C.6:30。 D.6:50。
30、一輛汽車勻速行駛(車速大于40km/h)。車上有一臺時鐘,分針已經(jīng)折斷,一開始秒鐘示數(shù)為0s。汽車行駛了3km時,秒針示數(shù)為30s。汽車再行駛4km時,秒針示數(shù)為50s。那么當(dāng)時汽車又行駛了5km時,秒針示數(shù)為( )
A.0s。 B.10s。 C.20s。 D.30s。
第二部分
31、長度為300m的油輪在大海中勻速直線行駛,小汽艇從油輪的船尾勻速駛向船頭再返回船尾,速度始終保持90km/h時,所用時間為37.5s,則油輪的速度為_____km/h。
32、質(zhì)量為m、管口截面積為S的足夠長的玻璃管內(nèi)灌滿密度為ρ的水銀。現(xiàn)把它豎直倒插在水銀槽中,再慢慢向上提起,直到玻璃管口剛與槽中的水銀面接觸,這時,玻璃管內(nèi)水銀柱的長度為H?,F(xiàn)將管的封閉端掛在天平一個盤的掛鉤上,而在天平另一個盤中放砝碼,如圖21所示。要使天平平衡,則所加砝碼質(zhì)量等于_____。
33、如圖22所示,D1和D2是兩個二極管。二極管是一種具有單向?qū)щ娦阅艿钠鞑?,?dāng)有按圖中箭頭方向的電流通過二極管時,二極管的電阻為零,當(dāng)有按圖中箭頭反方向的電流通過二極管時,二極管的電阻無窮大。電流表A的指針可以雙向偏轉(zhuǎn)。電阻R1、R2、R,的阻值均為3Ω,在a、b間接電壓恒為9V的電源。當(dāng)a接電源正極時,電流表A的示數(shù)為___A;當(dāng)b接電源正極時,電流表A的示數(shù)為_____A。
34、長度為1m的雙股電線,其左端分別為A1和A2,右端分別為B1和B2。該雙股導(dǎo)線某處由于導(dǎo)線絕緣層老化剝落,發(fā)生漏電現(xiàn)象,可等效認(rèn)為漏電處兩導(dǎo)線之間連接了一個電阻R0。為尋找漏電處位置進(jìn)行如下測量:(1)斷開B1、B2,測得RA1A2為0.7Ω,(2)連接B1B2,測得RA1A2為0.3Ω,(3)斷開A1、A2,測得RB1B2為0.9Ω。漏電處距離A1(A2)為____m,漏電處的電阻R0為_____Ω。
35、如圖23所示,桿OA長為0.5m,O端用鉸鏈鉸于豎直墻面,桿中B處有一制動閘,OB為0.2m,閘厚d為0.04m,輪子C的半徑R為0.2m,閘與輪間動摩擦因數(shù)μ為0.5。飛輪順時針轉(zhuǎn)動時,要對輪施加力矩(力×力臂)1 000N?m才能使輪減速而制動,若桿與閘的重力不計(jì),則在桿的A端需加垂直于桿的力F的大小為_____N。
36、如圖24所示,水平地面上有一不透光的邊長為x的正方體物塊。在正方體正左方有一點(diǎn)光源S,點(diǎn)光源和正方體物塊的距離也為x。若在點(diǎn)光源S的上方距離為H處水平放置平面鏡,H大小固定不變,平面鏡足夠大。不考慮其他光源
的存在,那么在正方體的另一側(cè)水平面上,將會由于點(diǎn)光源S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射而被照亮,現(xiàn)改變x的大小,當(dāng)x增大到_____時,照亮區(qū)域?qū)⑾А?/p>
37、如圖25所示,兩根豎直懸掛的勁度系數(shù)分別為k1、k2的輕彈簧下端用繞過輕滑輪的細(xì)繩相連,若在滑輪下掛一重為G的物體,則平衡后滑輪下降的距離為_____。
初中物理以其趣味性、科普性深受廣大中學(xué)生的喜愛,那么能否利用學(xué)生對物理學(xué)科的喜愛,以及物理實(shí)驗(yàn)的課外延伸性,來對留守兒童進(jìn)行情感方面的陪護(hù)呢?
一、關(guān)于留守兒童
1.留守兒童存在的心理問題及行為偏差
調(diào)查發(fā)現(xiàn)留守兒童的主要問題是心理異常,主要表現(xiàn)在:第一情緒方面,表現(xiàn)出對學(xué)習(xí)沒有興趣,與父母難以溝通,不敢在公共場合發(fā)表自己的意見等。第二,行為方面,表現(xiàn)為多動、學(xué)習(xí)困難等,少部分會出現(xiàn)暴力傾向等。
2.留守兒童心理異常的主要成因分析
留守兒童之所以存在如此多的心理問題,重要原因是缺少家庭情感交流。留守兒童由于父母不能陪伴在身邊,缺少情感交流,心里堆積的負(fù)面情感越來越多,便產(chǎn)生心理問題。
3.留守兒童心理異常問題的解決途徑
留守兒童心理異常問題的解決途徑多種多樣,其解決方案關(guān)注兩方面:一是合理的情感填充,即通過校園生活形成的其他情感來填補(bǔ)親情缺失產(chǎn)生的心理空缺,如師生之情、對學(xué)習(xí)的熱情等;二是注意力轉(zhuǎn)移,通過參加有意義的事情來轉(zhuǎn)移孩子的注意力,從而緩解心里的負(fù)面情感。
二、關(guān)于初中物理實(shí)驗(yàn)課程
1.什么是初中物理實(shí)驗(yàn)課程
初中物理實(shí)驗(yàn)課程是基于初中物理學(xué)科教學(xué)的學(xué)科拓展課程,實(shí)施的主要目的是促進(jìn)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,以及培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究興趣。實(shí)施方案主要是根據(jù)不同能力層次的學(xué)生開展個性化的物理實(shí)驗(yàn)活動。
2.物理實(shí)驗(yàn)課程活動的開展
學(xué)生的學(xué)習(xí)和動手能力是有高低之分的,物理實(shí)驗(yàn)課程針對不同能力層次的學(xué)生,制定與學(xué)生能力相匹配的個性化發(fā)展目標(biāo),并根據(jù)目標(biāo)組織學(xué)生開展與自身能力相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)活動。如學(xué)習(xí)能力一般的學(xué)生,可在輔導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,在“課程目標(biāo)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室”進(jìn)行課本實(shí)驗(yàn)的再操作,可培養(yǎng)基本實(shí)驗(yàn)操作能力,并對學(xué)科基礎(chǔ)知識進(jìn)行鞏固性探究學(xué)習(xí);對于學(xué)業(yè)水平較高的學(xué)生,通過定時開放“自主提高實(shí)驗(yàn)室”,讓學(xué)生對課本上的課外實(shí)驗(yàn)以及自主設(shè)計(jì)、改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作實(shí)施,并將實(shí)驗(yàn)過程及成果進(jìn)行交流,輔導(dǎo)老師再對學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的疑問進(jìn)行分析解答;對于科技探索興趣濃厚、動手能力較強(qiáng)的學(xué)生,以物理實(shí)驗(yàn)社團(tuán)的形式,每周定期開展基于物理學(xué)科的科技探索活動,并通過實(shí)物、圖片等形式,對全校進(jìn)行公開展示。
三、初中物理實(shí)驗(yàn)課程與留守兒童
1.初中物理實(shí)驗(yàn)課程開展對關(guān)愛留守兒童的潛在意義
因留守兒童大多存在厭學(xué)心理,對學(xué)校的傳統(tǒng)教學(xué)都不太感興趣,而物理實(shí)驗(yàn)因生動有趣更容易得到留守兒童的接受,能夠讓平時學(xué)習(xí)中被動的學(xué)生更主動地參與到活動中來。由于參與大量的物理實(shí)驗(yàn)和科技探索活動,師生同學(xué)間的互動變得更為密切,形成良好的師生情,同學(xué)情。這讓留守兒童內(nèi)心的情感交流缺失得到有效彌補(bǔ),減少負(fù)面情感的存在空間,使孩子們能夠在良好的心理環(huán)境下成長。
2.初中物理實(shí)驗(yàn)課程針對留守兒童的具體實(shí)踐措施
(1)時間的選擇
課余時間和節(jié)假日是留守兒童最容易感受到孤獨(dú)的時候,容易讓孩子產(chǎn)生不安全感,因此物理實(shí)驗(yàn)課程活動的開展選擇在這些時間段進(jìn)行,很好地提高留守兒童的幫扶效果。
(2)活動的開展
a定期開展社團(tuán)活動
根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn),結(jié)合留守兒童需求,組建以留守兒童為主體的“物理實(shí)驗(yàn)探究社團(tuán)”,每周一下午第三節(jié)課下集中開展活動,展示介紹最新科技信息,組織進(jìn)行不同難度等級的分層實(shí)驗(yàn)操作,開展趣味科技制作等,以及機(jī)器人等制作競賽活動。
b常態(tài)開展科學(xué)競賽活動
以兩周為一個競賽周期,第一周布置競賽課題,讓學(xué)生利用課余時間進(jìn)行方案設(shè)計(jì)等,在兩周后的集體活動中進(jìn)行競賽展示。如課題“雞蛋撞地球”,要求讓雞蛋從樓上落下而不摔破,下落經(jīng)過的樓層越高得分越高,學(xué)生們利用課外時間,設(shè)計(jì)方案,有的用泡沫塑料包裹,有的用支架做保護(hù)層等,通過多次試驗(yàn)獲得最優(yōu)方案,既培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐探索能力,又緩解留守兒童課余時間的消極情緒和負(fù)面情感。
c積極開展科學(xué)知識講座
以月為單位,每月組織一次面向全體物理社團(tuán)成員的科技知識講座,主要針對初中物理教材中“聲光力熱電”等知識點(diǎn),分模塊進(jìn)行科技宣傳和知識宣講,激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣。
物理這門學(xué)科以注重實(shí)驗(yàn)性和實(shí)用性著稱,在初中階段的教學(xué)中,物理這門學(xué)科已經(jīng)稱得上比較難教也是比較難懂的科目,老師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”均遇到了很多的阻礙。初中階段的學(xué)生初步學(xué)習(xí)物理知識,對于其中的很多理論和實(shí)驗(yàn)器材等相關(guān)的知識點(diǎn)比較陌生,有的學(xué)生在以往的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中沒有打下較好的基礎(chǔ),將自己拘束于“數(shù)學(xué)是學(xué)好理科課程的基礎(chǔ)”中,以至于對即將接觸到的物理學(xué)習(xí)感覺苦惱。但是,物理學(xué)習(xí)也并不像很多學(xué)生認(rèn)為的那么枯燥和難以理解,只有深入其中,才能發(fā)現(xiàn)物理的樂趣所在。
物理學(xué)科與我們的日常生活休戚相關(guān),掌握更多的物理知識,可以幫助我們更加便捷的生活。比如說,生活中筷子插入水中變彎折,是物理學(xué)中的折射原因;電燈開關(guān)之間可以聯(lián)系到串聯(lián)、并聯(lián)等方面的知識;水的浮力使得木棍落入水中保持漂浮狀態(tài)而不下沉等等。再比如說物理學(xué)中的滑輪組、杠桿原理等在我們的日常生活中也被廣泛運(yùn)用。掌握更多的物理知識,不僅僅可以使得我們的生活變得便捷,而且也可以使得我們減少困惑,對自然界的眾生萬象有更深入的理解和認(rèn)知。當(dāng)然,對于尚處于初中學(xué)習(xí)階段的學(xué)生而言,學(xué)習(xí)物理知識的最重要原因,除了上邊所提及的這幾點(diǎn),還有一個更重要的目的,那就是為了升學(xué)所需。
眾所周知,整體和部分之間的關(guān)系,在很多時候部分能夠直接影響到整體。就像物理這門學(xué)科一樣,學(xué)生要想順利地進(jìn)入自己理想的高中繼續(xù)深造,物理這門功課是必須要學(xué)好的課程,不然,想要圓夢也是有一定難度的。那么,為了使得初中階段的學(xué)生們能夠?qū)ξ锢磉@門學(xué)科產(chǎn)生興趣,減少在物理學(xué)習(xí)中枯燥感的產(chǎn)生,在教學(xué)中,我們應(yīng)當(dāng)付出哪一些努力呢?這將是筆者接下來重點(diǎn)探究的話題。
第一,將信息技術(shù)與物理學(xué)科教學(xué)緊密結(jié)合起來,是在當(dāng)前教育環(huán)境下能夠吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要舉措。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,學(xué)生們在初中物理課堂的整個學(xué)習(xí)過程中總是處于被動位置,需要完全按照教師的指令進(jìn)行物理課程的學(xué)習(xí),因而學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣難以很好地被激發(fā)。當(dāng)前,隨著新課改的逐步推行和實(shí)施,我們的初中物理教育教學(xué)面臨著改革的抉擇,在這樣的背景下,及時地調(diào)整自身的教育教學(xué)策略,更好地做到與時俱進(jìn)就是最正確的抉擇。而且,隨著多媒體技術(shù)與高校文化教育教學(xué)的結(jié)合,在初中物理教學(xué)中,將信息技術(shù)應(yīng)用到我們的具體教學(xué)過程中來就是一種比較好的措施。
比如說,當(dāng)我們在講述與“浮力”相關(guān)的這部分知識時,在計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫襯下,我們可以以視頻的形式播放一些浮力原理在生活中應(yīng)用的實(shí)例,從而可以幫助學(xué)生更切實(shí)的理解物理學(xué)科的理論知識。當(dāng)然,我們也可以通過PPT的形式,向?qū)W生們展示本節(jié)課基本的講課思路,使得學(xué)生們能夠?qū)@種新形式教學(xué)手法產(chǎn)生較大興趣,繼而更好地引導(dǎo)學(xué)生對初中物理的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,更好地培養(yǎng)學(xué)生良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣,使其養(yǎng)成良好的物理學(xué)科素養(yǎng)。
第二,將物理實(shí)驗(yàn)更廣泛地應(yīng)用到課堂教學(xué)中去,是教師能夠吸引學(xué)生學(xué)習(xí)關(guān)注度,提高學(xué)生物理課堂學(xué)習(xí)參與度的有效方法。正所謂“大千世界無奇不有?!蔽锢碇R與我們的日常生活息息相關(guān),不可分割。如何使得學(xué)生們能夠饒有興趣地開展對物理課程的學(xué)習(xí),養(yǎng)成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣,是我們在當(dāng)前教育背景下應(yīng)當(dāng)著重考慮的問題。將物理實(shí)驗(yàn)很好地融入到物理課堂教學(xué)中就是一種比較有效的做法,教師可以通過一邊進(jìn)行理論講述,一邊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行輔助的方式,使得學(xué)生們能夠比較直觀地觀察到相關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程,繼而帶著對實(shí)驗(yàn)過程的好奇心和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的好奇心,增強(qiáng)對物理課程的學(xué)習(xí)。
比如說,當(dāng)教師向?qū)W生講述電池的串聯(lián)和并聯(lián)方面的知識時,可以在課堂上直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,通過實(shí)驗(yàn)過程的操作,來驗(yàn)證課本理論知識的正確性,使得學(xué)生們比較直觀地掌握相關(guān)的物理理論知識,輕松而扎實(shí)地記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)然,為了使得學(xué)生能夠?qū)ξ锢韺W(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,繼而養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)物理課程的習(xí)慣,在教學(xué)中,教師還需要積極地為學(xué)生提供更多的直接參與物理實(shí)驗(yàn)的機(jī)會,使得學(xué)生們能夠在直接進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作的過程中對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生更大的興趣,從而更加自主的學(xué)習(xí)并學(xué)好物理文化知識。
事實(shí)上,并不是任何內(nèi)容都適用于合作學(xué)習(xí)的,合作學(xué)習(xí)的內(nèi)容選擇,對合作學(xué)習(xí)成效影響巨大。因此,我們初中物理教師在進(jìn)行合作學(xué)習(xí)之前,必須要精心選擇恰當(dāng)?shù)暮献鲗W(xué)習(xí)內(nèi)容,從而有效提高合作學(xué)習(xí)的效率。例如,執(zhí)教“眼睛和眼鏡”一課時,其教學(xué)內(nèi)容非常簡單,只需要教師簡要地講解和通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)就可以完成。因此,沒有實(shí)施合作學(xué)習(xí)的必要。而在教學(xué)“聲音的特性”一節(jié)中的“影響聲音音調(diào)高低的因素”相關(guān)內(nèi)容時,由于該部分內(nèi)容是本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn),所以有必要通過合作學(xué)習(xí)的方式,讓學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行合作探究,從而更好地發(fā)現(xiàn)和掌握影響聲音音調(diào)高低的因素。通過合作探究所得的結(jié)果對于學(xué)生來說也能記憶得更加深刻。所以說,并不是任何教學(xué)內(nèi)容都適合采用合作學(xué)習(xí)法的,我們必須要精心選擇。除此之外,我們還注意:合作學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇必須注重興趣性和探究性,適當(dāng)?shù)臅r候也可以選擇一些開放性問題讓學(xué)生進(jìn)行合作探究,從而不斷提高學(xué)生的合作學(xué)習(xí)積極性。
二、準(zhǔn)確把握合作學(xué)習(xí)的時機(jī)
除了要選擇恰當(dāng)?shù)暮献鲗W(xué)習(xí)內(nèi)容之外,我們還需要準(zhǔn)確把握合作學(xué)習(xí)的時機(jī)。這一點(diǎn)也是非常重要的。在初中物理課堂教學(xué)中筆者對合作學(xué)習(xí)時機(jī)的把握非常重視,也正是由于我準(zhǔn)確把握了合作學(xué)習(xí)時機(jī),才讓我們的合作學(xué)習(xí)更加有效。例如,在探索一些較為復(fù)雜的物理問題且學(xué)生個體無法獨(dú)立完成的時候,我們可以實(shí)施合作學(xué)習(xí)。例如,在引導(dǎo)學(xué)生探究“固體熔化的溫度變化規(guī)律”時,很多初中物理一線教師往往會選擇用石蠟與海波做對比實(shí)驗(yàn),從而幫助學(xué)生理解和掌握晶體和非晶體在熔化過程中的異同點(diǎn)。不過,這兩個實(shí)驗(yàn)耗時過長,如果讓學(xué)生在課堂上全部完成,時間會非常緊促。為了克服這一難點(diǎn),我引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了合作學(xué)習(xí):將學(xué)生分為兩個大組,一組學(xué)生進(jìn)行石蠟實(shí)驗(yàn),另外一組學(xué)生進(jìn)行海波實(shí)驗(yàn)。兩組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成之后,再將兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析。這樣,課堂教學(xué)效果更佳??傊献鲗W(xué)習(xí)時機(jī)的把握是非常重要的,我們初中物理教師不能隨意地實(shí)施合作學(xué)習(xí),以免讓合作學(xué)習(xí)陷入無效或低效的境地。除了在探索較為復(fù)雜的物理問題時進(jìn)行合作學(xué)習(xí)之外,在對于一個問題有多種解決方案及專題物理問題復(fù)習(xí)時我們都可以進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。具體時機(jī)的把握需要根據(jù)具體情況而定,不能一概而論。
三、要注重合作學(xué)習(xí)的有效形式
在目前的初中物理教學(xué)過程中,很多教師會發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生學(xué)習(xí)了物理之后居然連家里普通燈泡壞了都不會更換,不會安裝話筒電池等,根據(jù)初中生動手能力差的這一現(xiàn)狀,培養(yǎng)目前初中生的實(shí)驗(yàn)動手能力顯得尤為重要。筆者主要分析了初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膸c(diǎn)策略。
一、對學(xué)生進(jìn)行操作能力的培養(yǎng)
在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力要從事先認(rèn)識、反復(fù)訓(xùn)練和實(shí)際操作出發(fā),筆者結(jié)合初二年級學(xué)生測量動手操作能力的培養(yǎng),分析了如何提高學(xué)生的動手操作能力。首先,教師要讓學(xué)生認(rèn)識到不同的最小分度值測量工具,如刻度尺、鋼卷尺、皮卷尺、直角三角板等。通過反復(fù)測量小物品的長度,對物品長度有一個大體的理解。其次,教師要培養(yǎng)學(xué)生的估計(jì)能力。在反復(fù)測量之后,教給學(xué)生估計(jì)的方法,如找到兩個刻度之間一半的地方進(jìn)行估計(jì)是多于一半還是少于一半,再估計(jì)出數(shù)據(jù),針對學(xué)生在測量中存在的錯誤,教師要讓學(xué)生找出原因,糾正錯誤。最后,教師要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際測量的能力。例如,組織學(xué)生測量跑道的長度、跳遠(yuǎn)的距離、教室的占地面積、樓梯的高度等,通過實(shí)際測量,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和處理實(shí)際問題的能力,進(jìn)而提高動手操作能力。
二、對學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐能力的培養(yǎng)