物理学属于自然科学领域,主要研究物质的基本结构、相互作用和运动规律,以实验为基础,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,以学生发展为本,以提升全体学生核心素养为宗旨,为每个学生的学习和发展提供机会,培养学生严谨认真、实事求是的科学态度,使之学会合作,学会学习,具备终身学习的能力。中考是一项对中学学生进行最终的评估,它在中学教育的整体评估中占有举足轻重的地位,对中学教育起到了承上启下的作用。近年来,我国高考试题的设计思想、内容和方法都发生了深刻的变化。
一、原题呈现
巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增大而急剧减小的现象。如图1是研究巨磁电阻特性的原理示意图。
图1
(1)在图中标出闭合S1后电磁铁左端的磁极;
(2)当闭合S1、S2时,滑片P向左滑动过程中,GMR的阻值变,指示灯变;
(3)要使GMR所处的磁场更强,除移动滑片,还可以采取的方法是。
【考点】安培定则,影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】
(1)闭合S1后,利用安培定则可知,左端为N极、右端为S极,如下图2所示:
图2
(2)向左滑动滑片P时,变阻器接入电路中的电阻变小,根据左边电路中的电流变大,则电磁铁的磁性变强,周围的磁场增强;由右图可知,巨磁电阻和指示灯
串联,因为巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小,所以此时巨磁电阻的阻值会变小,右边电路中的总电阻变小,由右边电路中的电流变大,通过指示灯的电流变大,指示灯的实际功率变大,所以指示灯变亮。
(3)可以通过增大电源电压、增大电磁铁的线圈匝数等方法增强GMR所处的磁场。
【分析】
(1)结合通电螺线管的电流方向,利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极;
(2)滑动变阻器滑片向左端移动,接入电路中的电阻变小,电流变大,灯泡变亮;
(3)电流可以产生磁场,即电流有磁效应,可以用来制作电磁铁,电流越大,产生的磁场强度越大,匝数越多,产生的磁场越强。
二、实验题
【题目】在湄江地质公园进行研学活动时,小明捡到一块形状怪异的小化石,为测量小化石的密度。他利用已学知识设计如下实验方案:
(1)用天平称出小化石的质量。天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,小化石的质量为g;
(2)用量筒和水测量小化石体积,“先往量筒中倒入适量的水”,其中“适量”的确切含义是:①__;②小化石和水的总体积不能超过量筒量程;
(3)小化石放入量筒前后的情况,如图3所示(忽略细线的体积),小化石的密度是g/cm3;
(4)若小明先测出小化石的体积,将小化石从量筒中取出,然后用天平称出其质量,求出小化石的密度。这样测出小化石的密度将(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
图3
【考点】速度公式及其应用,测量物体运动的平均速度。
【解析】【解答】(1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,小化石的质量
m=50g+20g+4g=74g(2)量筒中倒入适量的水有两层含义:①水不能太少,要能浸没小化石;②水不能太多,穿天石浸没后,水面不能超过量程。(3)由乙图可知,小化石的体积为V=V排水=40cm3﹣20cm3=20cm3
则小化石的密度为ρ==3.7g/cm3(4)若先测体积,再测质量时石头上沾有水,使得测量的质量偏大,测得体积准确,根据密度公式ρ=
可知,测得石头的密度值将会偏大。
【分析】(1)根据天平上砝码和游码的位置测量质量;(2)量筒中“适量”水,指要能浸没小化石,浸没后,水面不能超过量程;(3)根据量筒中液面高度差计算体积,利用质量和体积的比值计算密度;(4)若石块潮湿,测量的质量偏大,密度偏大。
三、科学组织初中物理中考专题设计活动, 发展学生思维
在中学物理中考阶段运用复习专题设计模式,可以让学生由点及面进行思维,将不同的知识融合在一起,提高学生的学习水平。然而,在中学物理的教学实践阶段,一些老师在进行复习工作时,会考虑到一些不完整的问题,从而造成了总体的复习质量不高,学生们在复习的过程中很难获得成功。所以,在具体的教育实施阶段,教师可以对其进行理性的尝试和优化,并对其展开有效的解决,从而在充分发挥中考复习专题设计的作用的前提下,确保学生的实际复习效果。
比如,在对知识进行整合时,可以选择多种方式进行整合。第一种方法是在复习前,对同学们的复习进程和学习状况有一个大致的了解,并与同学们的实际复习状况相联系,来进行题目的设置,并按照同学们所学的东西,对知识点和考题进行科学、理性的组合,使同学们在复习的时候,不仅可以回想以前所学到的知识,还可以在以前所学到的知识基础上,对所学到的知识进行扩展和扩展,从而达到综合训练的目的。第二种方法是在课堂教学中运用“知识点集”的方法进行教学。例如,老师可以首先将一些相互关联、相似的知识点展开有机地结合起来,之后再对与之有关的题目进行合理地安排,让学生在不同的复习阶段对不同模块的题目进行练习,从而在不同的主题中,达到更好地对专业化知识点进行训练的目的。
总之,学生的成长离不开老师的辛勤付出,这就要求我们要认真地研读教材,精心地备课,细心地准备实验,认真地组织学生完成实验并做好反思工作。中考题是我们学习的宝贵资源,其题目设置紧密联系实际,创新性强,可较全面地考查学生综合素养。随着核心素养视域下教学目标的转变,中考命题也在不断改革,作为一线教师要大量做题,及时总结,尝试评价。笔者认为团队的力量是强大的,不妨以教研组为单位,共同解题、分析、归纳,以文字的形式整理出来,如此,我们的教学思路会愈发清晰,课堂效率愈发高效。