[职称论文]初中物理教学论文 科技引领物理中考

1 科技引领 物理 中考 通过科学教育，让学生初步认识科学及相关技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响，从而使学生形成可持续发展的意识，将科学服务于人类的意识等，这一直是近年新课标所追求的目标，从而形成了一类科技与中考相互融合的试题。这类试题一般是以人类正在进行或准备进行的探索、科学上的重大发明或发现、新材料的发现及其应用等为命题材料，主要考察学生收集信息、分析信息和处理信息的能力。 一、 PM2.5 监测 例 1（ 2012 嘉兴）从 2012 年 3 月 25 日起，嘉兴、舟山等 6 个环杭州湾的城市正式公布大气 PM2.5的监测 数据。 PM2.5 是指直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物与较大的颗粒物相比，不易沉降，且富含大量有毒、有害的物质，对人体健康和大气环境影响更大，请回答下列问题： （ 1）图 1 是某城市一天的 PM2.5 动态监测数据折线图。 这一天 PM2.5 的最高值出现在 时 左右，出现这一峰值的可能原因是 。 （ 2） PM2.5 中的气体污染物主要是化石燃料燃烧的产物， 6月 1 日起北京市车用汽油开始执行地方新标准，油品硫含量指标限值由每千克 50 毫克降低为每千克 10 毫克，按照北京市现有机动车每年消耗汽柴油 5.4 109千克计算，全年二氧化碳排放量可以减少多少千克？（假设油品中硫燃烧后全部转化为二氧化碳） （ 3）利用太阳能也能有效的减少污染物的排放，某小区路灯利用与太阳能电池板的蓄电池做电源，其电压为 12V，容量为 24A h（表示安小时）。若路灯的规格为“ 12V、 24W”，则正常工作时通过路灯的电流是 安培，充足电的蓄电池可供路灯使用 小时。 答案： （ 1） 18；化石燃料燃烧、进行各种生产排放的有害物质，以及车辆活动带来的道路扬尘、有机物的挥发等； （ 2）全年二氧化碳排放量可以减少 2.16 105kg； 2 （ 3） 2； 12。 二、“蛟龙号”深海探测器 例 2（ 2012 黄冈） 2011 年 8 月我国自主研制的深海探测器 “蛟龙号”（如图 2 所示）在太平洋海域成功完成 5000m 深海探测 2012年 6 月它将再赴马里亚纳海沟挑战 7000m 深海探测（不考虑海水密度变化，密度 取 1.0 103kg/m3， g 取 10N/kg）。 （ 1）若“蛟龙号”能承受的最大压强是 7.2 107Pa，则它能下潜的最大深度是多少？（不考虑大气压） （ 2）“蛟龙号”上一面积为 50cm2的观测窗口：在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少？ （ 3）“蛟龙号”完成任务后漂浮在海面上，由起重装置将其匀速竖直吊离水面，起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图 3 所示，图中 P2=2P1。起吊过程中“蛟龙号”总质量为 22 吨，求t1时刻“蛟龙号”的排水体积（不考虑水的阻力）。 答案： （ 1）“蛟龙号”最大深度是 7200m； （ 2）在上述两种深度的探测中承受的压力增加了 1 105N； （ 3） t1时刻“蛟龙号”的排水体积为 11m3。 三、超导限流器 例 3（ 2012 丽水）世界首台 220 千伏超导限流器已于 2011 年在我国电网中并网运行，这是我国超导产业 在电网行业应用的重大突破超导限流器能有效限制电网的短路电流（电路能够承受的最大电流，用 I1表示）、减少短路电流对电网设备的损坏、维护国家电网的稳定。如图 4 甲是它接入电网后的电路图，图 4 乙是它的电阻 R 随电流 I 的变化关系。 3 （ 1）当电路正常工作时，超导限流器的电阻为 欧，对电路没有影响； （ 2）根据图乙分析可知，当电网在某处发生短路，电流达到 I1时，超导限流器 ，保证电流稳定在正常范围，从而使电网保持在稳定状态。 答案： （ 1） 0；（ 2）电阻瞬间增大到 R0 四、会飞的汽车 例 4（ 2012 丽水）美国一家公司研制出了“会飞的汽车”（如图 5），这款车的车身和一般汽车相似，但车门多了两个可折叠的翅膀。在陆地行驶时，翅膀折叠，在空中飞行时，翅膀张开。从汽车到“飞机”的变形在 30 秒内完成，驾驶员在车内即可完成操作。该车已获准可在美国的空中飞行和公路行驶，是允许上 路的第一辆飞行和地面行驶混合车。 以 下是该车的一些信息： 汽车质量 600kg 发动机功率 75kw 空中最大飞行速度 200km/h 最大飞行距离 800km 地面最大行驶速度 150km/h 轮胎与地面接触面积 4 0.03m2 （ 2）该汽车停在水平地面上时，对地面的压强是多少？ 4 （ 3）该汽车以最大飞行速度飞行了 800 千米，则汽车发动机做功多少？ 答案： （ 1）汽车降落后，汽车由于惯性还要保持原来的运动状态，因此会继续滑行一段距离才能停下来。故答案为：惯性。 （ 2）该汽车停在水平地面上时，对地面的压强是 4.9 104Pa。 （ 3）该汽车以最大飞行速度飞行了 800 千米，则汽车发动机做功 1.08 109J。 五、路面减速装置 例 5（ 2012 绵阳）如图 6，是号称“绿色节能”的路面减速装置，当车辆驶过减速装置时，该装置会发电。这种高科技的“夜间交警” 在帮助车辆减速的同时还能为交通指示起到供能作用。这些在斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成，在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物体。当有车辆经过路面时，路面下活动的嵌齿会使嵌板上下浮动，从而像一个小型发电机一样产生电能。据估计，足够稳定的车流量将会使节能装置的发电功率达到 10kW。 该装置的原理是 ；它工作过程中能量的转化关系是把机械能转化成 。 该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作 8 小时的发电量是多少度？ 如果该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作 8 小时所获得的机械能是 1.44 109J，则该装置的发电 效率是多少？ 答案： 电磁感应；电能 80 度 20% 六、单层硅分子薄膜 例 6（ 2012 常州） 2012 年 5 月，日本科学家开发出制作单层硅分子薄膜技术，如图所示：在硅板表面覆盖陶瓷薄层，持续加热一段时间后，硅板中的硅分子居然能穿透陶瓷薄层从而形成单层硅分子薄膜。加热使得硅分子穿透陶瓷薄膜，这说明： ； 。 5 答案： 分子不停的做无规则运动；温度越高分子运动越剧烈（分子间存在间隙）。 七、激光橡皮 例 7（ 2012 常州） 2012 年 3 月，英国科学家研发出“激光橡皮”，专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹。 激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接 （填物态变化名称）为高温碳蒸气，同时字迹消失，这是 能转化为 能的过程。为防止高温对纸张的破坏，激光照射时间需严格控制。 答案： （ 1）升华；（ 2）光；内。 八、人造太阳 例 8（ 2012 常州） 2012 年 4 月 22 日，中国新一代“人造太阳”实验装置热核聚变反应堆完成了放电实验：实验中反应堆放电功率为 3 104W，输出稳定电流 40A 并持续 0.5s，则输出电压是 V。若将“人造太阳”此次释放的电能全部储存进电 池并全部释放为照明电路供电，可使一只 100W 的灯持续工作 h。 答案： 750； 0.042 九、“迷你猫”环保车 例 9（ 2012 盐城）法国工程师发明了以压缩空气为动力的“迷你猫”环保车。汽车使用前需要压缩储存气体，这一过程中通过 的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为 能，汽车的时速可达144km/h，合 m/s。 答案： 做功；机械（动）； 40 十、“神州八号”与“天宫一 号”交会对接 例 10（ 2012 衢州） 2011 年 11月 3 日凌晨，在距离地面高度为 343 千米的近圆轨道上，“神州八号”与“天宫一号”目标飞行器成功实施交会对接形成组合体，标志着我国的航天技术又上了一个新的台阶。 （ 1）“神州八号”与“天宫一号”在对接过程中，它们的运动状态 。 6 （ 2）“神州八号”搭载的实验材料中，有四种濒危植物的种子，人们想借助宇宙辐射和失重环境，引起种子细胞核内的遗传物质发生改变，带回地球后通过 选择，使濒危物种获得更好的繁衍。 答案： （ 1）改变；（ 2）人工。 可以看出科技与中 考相互融合的试题有着鲜明的特点：（ 1）材料新颖：试题注重创设物理情景，而该情景往往是学生未接触过，不熟悉的知识和方法，这样能真正考察学生能力。（ 2）表现形式多样：借助文字、图片、表格等多种形式提供信息，考察学生多种获取信息的能力。（ 3）起点高，落点低：粗看反映的内容高不可测，与学生距离遥远，但设计的问题学生用所具有的知识完全可以解决。（ 4