2105年物理中考隐含条件试题范例点评.doc

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1、2105年物理中考隐含条件试题范例点评徐正黄 （南京师范大学附属苏州石湖中学江苏苏州215128）摘要巧设隐含条件是2105年全国各地中考物理试题的一大亮点。本文在点评若干范例的基础上，归纳了六条指导学生通过信息收集、穿越、分析、交流从而把握隐含条件明朗化的方略。关键词 隐含条件 明朗化 信息收集 信息越穿隐含在题目中的已知条件为隐含条件，2105年全国各地中考物理试卷中，巧设隐含条件的试题繁花似锦，甚至在同一份试卷中多次出现，有的题目条件全部隐藏，有的部分隐蔽，从而增加了试卷的区分度。这些试题隐含条件的设置有哪些特点？主要分布在哪些知识点？如何在平时教学中指导学生挖掘隐含条件、提高学生初步的

2、观察能力、信息收集能力、分析概括能力、信息交流能力、提出问题的能力、分析问题及解决问题的能力，这是一个值得关注和探究的课题，本文通过对2015年物理中考试题中若干范例的点评，探讨挖掘隐含条件与提高学生科学探究能力的辩证关系。1原创亮例说隐含 2015年苏州市中考物理试卷压轴题是巧设隐含条件的亮例，试题最后的两小题条件的隐含是原创的，独树一帜。案例1（苏州卷30题摘要）实验次数12345电压表示数/V电流压表示数/A物理兴趣的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系，实验室有电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择，实验用电路如图1所示.（1）（2）

3、表一（3）他们排除故障后继续实验，测得多组数据记录在表一中，在给定的坐标纸上作出图象，分析得出了结论在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的，但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同请你利用表中数据在图2中作出IU图象，并回答造成这种不同的原因：（4）该组同学为了进一步探究电路的性质，他们选择了一个电压可调的电源进行实验实验所用电路如图3，但电压表位置不详，电阻R1的阻值为8，所用滑动变阻器R2是“10 2A”和“5 3A”中的一个若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图4所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半请发挥你的聪明才智，通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规

4、格和R2的电压点评：第（3）题的主题是作出电阻R不变时的IU图像，而题目中相关的已知条件仅是“规格不同的定值电阻”和表一所列的数据。但表一的数据与平时教学中通常使用的数据有不同：I和U的数值不是严格遵守正比关系。这样，表一所列的数据就属于隐含条件，它是一组真实的实验数据，运用图像法分析数据，作出正比例图像，这个作图要求需要将数学学科作正比例图像的法则进行信息穿越。用不同阻值电阻实验，所作出的IU图像斜率是不同的，但题目中只要求作出一个定值电阻的IU图像，没有要求作出两个阻值不同电阻的IU图像以进行比较，所以要回答图像不同的原因，题设的只作一条IU图像的条件当属隐含条件的范畴。第（4）题用一句“

5、电压表位置不详”把电路图中的电压表隐藏了，学生分析处理信息时就要从不同的视角（如电压表分别与R1、R2或者电源两端并联）加以判断，而且，“所用滑动变阻器R2是“10 2A”和“5 3A”中的一个”，图4给出的电表刻度盘又隐含有两种量程，多重隐含几乎把学生搞晕，只有把这些隐含条件都分析到位了，才可以得出R2的规格为“10 2A”以及R2的电压有1V和5V的两种结果。2压轴题隐含条件设置突出重点义务教育物理课程标准科学内容有三大板块：1物质；2运动和相互作用；3能量。三板块共涉及300多个物理概念和物理规律，其中，行为动词最高级别“理解”级别的只有五个：密度、压强、欧姆定律、电功、电功率。统计发现

6、各地中考物理试题中的压轴题花费大量精力设置的隐含条件跟这三大板块和五大主角密切相关，这不能不说是试题构思者突出重点的匠心。前面的案例一就是欧姆定律的探究，下面再看5个案例分析。2.1 关于“密度”隐含条件设置的案例案例2 （天津13）现有密度分别为1、2（12）的两种液体，质量均为m0，某工厂要用它们按体积比11的比例配制一种混合液（设混合前后总体积不变），且使所得混合液的质量最大则（ ） A 这种混合液的密度为 B 这种混合液的密度为 C 按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为（1）m0 D 按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为（ 1）m0 点评：试题没有直接给出究竟是按哪种物质液体的体积

7、进行配制，这就是试题的隐含条件。因此解题的突破口就是配制液体体积的标准，从密度公式易得到相同质量m0的两种液体的体积分别为 ，。因为，所以，故混合液11的比例只能以物质的液体体积为标准，所配制后的混合液的体积，总质量，混合液的密度，剩下那部分液体的质量。关于“压强”隐含条件设置的案例案例3 （天津25摘要）底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为0的液体，横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连，且部分浸入液中，此时细线刚好伸直，如图5所示已知细线所能承受的最大拉力为T，现往容器中再缓慢注入密度为0的液体，直到细线刚好被拉断为止请解答下列问题； （1）（2）（3）求出细线刚好被

8、拉断时与细线断后容器中液面恢复稳定时，容器底部所受液体压强的变化量 点评：依据题设条件，无法求出容器底部在状态变化前后所受液体的压强，因此求容器底部所受到的液体压强的变化量的条件是隐含的。但只要将题设情景化成图6所示的A、B两图，隐含条件就明朗化了。图6A表示细线刚好被拉断状态，该瞬间容器内液体可看成两部分组成，一部分是容器中的水，设重为G0，另一部分物体排开的水（图中竖线部分），设重为G排1，显然根据题意并假设物重为G物，可得到G排1G物T。这样，此时容器内液体总重为G0G物T。同样由图6B，可得到物体漂浮至液面并恢复稳定后，容器内液体总重可视为G0G物对柱形容器而言，液体对容器底部的压力大

9、小就等于液重，所以容器底部前后两状态所受液体压力的变化量为FG（G0G物T）（G0G物）T，对应容器底部所受液体压强的变化量PTS0关于“欧姆定律”隐含条件设置的案例案例4（南京12）如图7所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点）闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为，R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为，R2消耗的电功率为则当滑片P从a移到b的过程中（ ） A 电流表示数变化了0.6A B 电压表示数变化了4V C R1消耗的电功率变化了5W D 电路消耗的总功率变化了6W 点评： 初中物理的电学综合题实际上就是欧姆定律

10、和电功（电功率）的“二人转”，本题的关键是欧姆定律的应用。题设四个选项的判断均要在电源电压和R1的阻值明朗后才能敲定，而试题没有直接给出，这就是本题的隐含条件。首先突破“某一端点”是“b点”这一小隐含后，求得滑动变阻器两位置的阻值分别为R2=100和R2”=20（前者就是滑动变阻器总阻值）。再假设电源电压为U和定值电阻阻值为R1,依据U=IR列出U（100R1）U（20R1）求得U=12V,R1=20，再运用其他给出条件，即可判断答案是D。关于“电功和电功率”隐含条件设置的案例案例5（重庆A卷20摘要）如图8所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压9V保持不变，灯泡L标有“8V 4W”

11、 字样，电流表的量程为03A，电压表的量程为015V，滑动变阻器R2的最大阻值为20。闭合开关S和S1时，电路消耗的功率为。（不计灯丝电阻随温度的变化）求： （1）（2） （3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围。点评：本题研究的对象是滑动变阻器的电功率，滑动变阻器阻值发生变化时，变阻器两端的电压和通过的电流分别作逆向变化，但是，其电功率的变化没有用数据或者图像直接给出，这是隐含条件之一，还有，滑动变阻器电功率的变化范围是否跟滑动变阻器阻值的大小变化相对应？这是隐含条件之二。首先确定，“滑动变阻器电功率变化范围”系指在不超过电表量程和灯泡额定

12、电压条件下滑动变阻器电功率最大值和最小值之间的范围。只闭合S2时，等效电路如图9所示，设滑动变阻器滑片滑至某位置时，电路中的电流为I，此时滑动变阻器的电压U=U电源IRL，滑动变阻器的电功率P=UI=（U电源IRL）I=RL（I22）=RL（I易见，当I=时，P有最大值P亦即R2RL16时，I P此时，不超过两个电表量程和灯泡额定电流如果滑片P右移，R2变小，电流变大，它的电功率变小，但最大电流增至，此时滑动变阻器的最小电功率Pmin（9V-8V）如果滑片P左移，R2变大，电流变小，滑动变阻器的功率变小，当P移至R2=20时，左移的最小功率Pmin= 综合可知滑动变阻器R2的电功率变化范围为关

13、于“运动和力”、“能量”隐含条件设置的案例“运动和相互作用力”在课标中加冕为“物理学的核心内容、学习物理学的基础”；“能量的转化和守恒”在课标中升格为“自然界的基本和普遍规律”，这两大板块在物理学中的地位至高无上。2015年无锡物理试题最后一道选择题的主角“蹦极”涉及了它的力和运动情况以及机械能的转化情况，典型的来源于学生生活的“小题大作”。案例6（无锡12）如图10所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是 A小石

14、块减少的重力势能全部转化为动能 B从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用 C从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小 D小石块在C点时，受到平衡力的作用点评：小石块从A点到C点运动过程中，在B和C之间有一个特殊的点O，该点小石块重力与橡皮绳的弹力相平衡，但这个关键位置在题干中并未述及，属典型的隐含条件。只要作出图11所示的小石子在B、O、C三点的受力图，本题的隐含条件就立即曝光。小石块从A点到C点运动时，经过B、O两点，经历三个阶段，其力和运动的情况，机械能转化的情况，表二可一览无余，本题答案为C.阶段小石块受力情况小石块运动情况机械能转化情况AB只受重力G加速直线下落

15、（自由落体）小石块的重力势能转化为动能BO受重力G，弹力F，GF，至O点GF0加速直线下落至O点，0最大小石块的重力势能转化为它的动能和橡皮筋的弹性势能，至O点，小石块的动能最大OC受重力G，弹力F，GF，至C点F最大减速直线下落至C点，为0小石块的重力势能和动能转化为橡皮筋的弹性势能，至C点，动能为0，弹性势能最大表二值得注意的是，仔细对照江苏所用的苏科版初中物理教材，发现该题的情景和知识内容，在教材中没有出现，故该题可以看作是一道“隐含试题”。读者不妨通览一下苏科版物理第十二章，全章没有提到物体的动能、重力势能、弹性势能三者之间的相互转化问题；另外，在动能与重力势能的相互转化中，没有提到转

16、化过程中物体受力情况以及力对物体做功的情况。故该题似乎闯进了教材的禁区，命题人显得有些“任性”，独来独往！3 指导学生挖掘隐含条件的方略命题者巧设隐含条件，将已知条件从幕前转至幕后，解题者挖掘隐含条件，使隐含条件亮相，这一对矛和盾的较量过程就是信息的迁移与转化过程，是思维由表面转向深刻的过程。重视这方面的训练，有助于学生科学素养和思维能力的提升。下面分六个方面谈指导学生挖掘隐含条件的方略。3.1 咀嚼题设条件，认真审题隐含条件不是条件的有无问题，而是条件的隐和露的问题，它总有蛛丝马迹可以捕捉，关键在推敲斟酌。例如，案例1题干提供的器材有“规格不同的定值电阻”，“规格不同”隐含了什么？它与所作出

17、来的IU图像有什么关联？点击到位，问题迎刃而解。再有，第（4）题的“电压表位置不详”就隐含了需要分析哪一位置跟图4所示的指针位置相吻合。另外，图4虽然没有标识出接线柱，但从两表刻度盘的刻度及指针位置就暗示了本题得出的结果不是唯一的。再如，案例4“滑片P在某一端点”，虽然未明朗哪一端，但通过所列数据的比较，就能加以确定，也只有将它先定位，解题思路才柳暗花明。3.2 运用箭标显示推理过程挖掘隐含条件，重要的是进行科学推理，较复杂的推理可以借助箭标演绎。推理过程箭标显示有顺标和逆标两种。所谓顺标，就是从已知量出发，依次标出中间过渡量，直至待求量。量与量之间的箭标上主要标上对应公式（关系）；所谓逆标就

18、是顺标的逆向。箭标中间过渡量没有直接给出的，就是隐含条件的藏身之处。譬如案例2 ，采用顺标譬如案例4 ，采用逆标P总PU电源（II） I IU电源/R1 U电源 U电源=I1/( R1 +R2) R2 R2=P1/I12 I1 I2 I IbU电源/( R1 +R2) R1 U电源=I2/( R1 +R2) R2 R2 =P2/I22 P1 P2推理过程用箭标显示后，隐含条件就向明朗的方向转化。更加重要的是，箭标给了学生一种思维方式，让学生学会了格物穷理，而且，箭标将知识结构化了，有利于学生对物理知识的内化和运用。3.3 运用直观等效图，由表及里构思出简明直观的等效图，使隐含条件从幕后走出来，

19、登台亮相，不失为事半功倍之举。案例3就是靠图6所示两图的对比，就可以言简意赅地把细线刚刚拉断时与细线被拉断后容器液面恢复稳定后，容器底部所受液体压力的变化交代得清清楚楚。再如案例6，也是利用笔者设计的图11所示小石块在B、O、C三点的受力示意图，形象地表示出小石块的受力情况和各力在运动过程中大小变化情况后才较为顺当的填写表二，作出合理的选择。再以案例5为例，因为开关的断开与闭合，电路的结构发生了质的变化，为了清晰的进行电路分析，作出如图9的等效电路，尽管常规，但确有“少了不行”的妙用。发挥数学工具的不可替代作用物理探究离开数学工具寸步难行，在挖掘隐含条件这一领域数学同样有不可替代的价值。以案例

20、4来说就是用二元一次联立方程十分简捷地解决了关键隐含条件电源电压U和R1的破译。以案例5来讲，滑动变阻器电功率的变化不同于定值电阻的电功率变化，本文就是通过一元二次函数的极值顺当地算出滑动变阻器具有最大功率的条件和数值。当然，要直观的显示滑动变阻器的电功率跟滑动变阻器阻值之间的关系，还可以作出图12所示的滑动变阻器功率P与它的阻值R的PR图像，读者不妨用该图像验证一下，前面讨论的滑动变阻器的电功率的范围是否正确。饶有趣味的是2015年南京28题是讨论压力测力计量程的问题，电路图如图13所示，电源电压U0、R0以及压敏电阻R随压力变化的数据表均给定，G是灵敏电流计改装成的指针式测力计（阻值不计）

21、。最后第（4）题要求说出增大测力计量程的两种方法。显然影响测力计量程的因素属隐含条件。笔者认为要作出较为顺当的表述，最可行的方法是导出量程的表达式。让数学公式发挥特长，由推算出的F=（式中为压敏电阻系数，I0为定值电阻R0的额定电流）可知，改进方法有增大R0或者减小电源电压U电源等。重视数据积累，关注信息穿越众所周知，物理学是以实验为基础的科学，实验教学是物理教学的重要组成部分。本文还想通过前述案例谈谈平时实验教学中数据处理和信息收集对挖掘隐含条件的正能量作用。特别是案例1的欧姆定律的探究，这是课标规定的学生必做实验17，也是五个“理解级”知识点之一，可见欧姆定律是初中物理的重中之重。但据统计

22、，该题的得分率很低。这一现实警示我们，学生的实验操作没有下足功夫，数据处理没有下足功夫，实验信息交流没有下足功夫。如果下足功夫，试题设置的隐含条件就会立即曝光，难不倒学生。尽管与该题类似的题几乎都做过。例如图14所示题目，要求通过IU图像比较R1和R2阻值的大小，绝大多数学生也能正确解答，但题目改用实际的实验数据作图，并且较为隐含地比较“不同组所作图像的不同”，结果就难倒了大多数。这说明题海战术毕竟不能使“提高学生的科学素养”的目标落到实处，学生没有感性认识，更缺乏从感性上升到理性的跃迁，就难以揭开隐含条件的这层面纱。3.6 渐进教学与二次开发案例6涉及的问题是值得商榷的。初中阶段，要不要从力

23、做功的角度讨论机械能的转化问题？笔者的观点是功和能的教学最好有个渐进的过程，同时允许二次开发。因为课标科学内容设置了“知道做功的过程就是能量转化与转移过程”的目标。所以，涉及此问题的内容是不超标的，但为了跟所用教材步调一致，笔者建议教学时先按教材展开，只涉及机械能的转化，不涉及做功，循序渐进，待学过能量守恒后，再二次开发，将重力、弹力对物体做功跟物体（包括弹簧）机械能的转化有机整合，这样，案例6隐含条件设置就合情合理了。4隐含条件设置的普遍性前述六个案例的载体都是“理解”级别的概念规律，试题的位置都是某种题型或者全卷的压轴部位。其实隐含条件的设置并非偶露峥嵘，它普遍存在于各种题型的难、中、易试

24、题里面，涉及大量的“知道”“认识”级别的物理量。就拿江苏苏州市2015物理卷来讲，约有十道题涉及隐含条件的设置，较有代表性的除案例1，第22题第（2）题分析无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡，须知，水平位置动力的力臂就是隐含条件，第（3）题将杠杆从竖直位置转过30的过程中，力的方向上通过的距离也设置成隐含条件，第23题（2）和（4）作图题分别隐含了电流的方向和光发生第2、第3次折射时入射角、折射角的大小关系，第28题“比较不同物质吸热升温情况的实验中”，支架上A、B两横杆高度调节的先后问题，隐含了酒精灯火焰内外焰的区别。凡此等等，不一而足。非重点内容、非压轴题隐含条件的设置较有代表性的

25、是上海中考试题的第7题。该题题干是甲、乙两物体先后从不同地方沿同方向做匀速直线运动，甲比乙先运动2秒，甲运动6秒时通过的路程为6米，此时甲、乙间距2米，该题要求在图15所示的a、b、c三条图线中，讨论哪一条是乙的st图线，并要说出是“一定”呢，还是“可能”。三条图线，两个物体，且都没有直接告知归属，可以讲是“全隐含条件”了。要破译它，得先推理出甲一定是c，然后才能搞定D选项（因为乙可能是图线a，也可能是图线）。总之，物理试题中隐含条件的设置没有统一的模式，就像自然界纷繁复杂的表象下隐藏着规律一样，要揭开面纱，必须夯实知识基础，提升探究能力，培养逻辑思维和良好的思维习惯、心理素质，敢于思考、善于思考，注重物理信息穿越，善于运用假设法、列表法、图示法、箭标法，点击隐含条件明朗化的鼠标，识别各种情景下的“庐山真面目”。隐含条件试题的考查，就是这种对学生思维能力的测试，所以它具有较高的区分度，值得每一个老师和学生重视。参考文献：1.中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011版）S.北京：北京师范大学出版社.20122.刘炳昇，李容.义务教育教科书（物理9年级上册、下册）M.南京：江苏科学技术出版社.20133.张善贤.中学物理教学研究与实践M.苏州：苏州大学出版社20134.蒋利峰，张善贤.例说推理过程“箭标显示法” J物理教师.2012（5）