聚焦中考力学探究题

力学是整个物理学的基础，在历年中考试题中，力学内容的分值几乎都占整个物理试卷的1/3还要多。现在，随着新课程标准的实施，科学探究方法被引到了物理学习之中，既使力学这个中考的宠儿有了新的载体，又为科学探究学习的考查注入了丰富的内容.

一、考查进行猜想与假设的能力

猜想与假设是指在观察的基础上，根据科学原理和科学事实进行理性思维和加工以后，对未知的自然现象及其规律所作的假定性解释和说明.它要求收集相关信息，将已有的物理知识和问题相联系，尝试提出可检验的猜想与假设.通过猜想与假设，能达成针对所提出的问题，依据已有的物理知识、经验，通过思考作出猜想和假设的目标.

例1 （2006福州） 如图所示，嘴巴对着两张平行的纸吹气，你猜想两张

纸会如何运动?请写出你的猜想及猜想的依据.

我的猜想：______________； 依据是：_________________________________.

分析：这是一个根据图示展示的实验现象而提出的猜测，相信你在学习过程中已做过类似的实验，在实验过程中，我们会惊奇地发现，两张平行的纸在气流的吹动下不是分开而是靠拢了，这是为什么呢？原来与压强有关.气流在两张纸之间流过，纸张之间的压强变小，在外面大气压的作用下向中间靠拢.这是一个体现伯努利原理的实验.

答案：我的猜想：两张纸会贴到一起；依据是：吹气之后，两张纸之间的气体流速大、压强小.

二、考查实验设计能力

实验是发现问题和解决问题最有效的方法，设计实验方案是开展实验的主要步骤，这方面要达成的目标是：能针对探究目的和条件，选择合适的实验方法；考虑影响实验结果的主要因素，能确定需要测量的量，并采用适当的方法控制变量；理解制定计划和设计实验对科学探究的意义.

例2 （2006广州）浮力跟物体所浸的液体密度、排开液体的体积有关．但小明总感到：浮力大小应与物体所在液体的深度有关，并猜想：“深度越深，浮力越大”.他跟小红说出自己观点，小红却说“浮力与深度大小无关”，两人在已有器材中选择了完全相同的器材，分别做实验，都证实了自己的观点是对的．

已有器材：泡沫（密度小于水）、石块、细绳、弹簧测力计、天平、烧杯(足够大、没有刻度)各一，水（足量）．

（1）他们选择的器材是：_______；

（2）写出小明的实验操作、记录观察到的现象，并作结论分析；

（3）写出小红的实验操作、记录观察到的现象，并作结论分析；

（4）为什么他们的结论都是对的，写出原因．

分析：实验设计要根据实验目的选择适当的器材设计好实验的步骤、操作过程等.小明、小红就是根据设计的原理分别对他们的猜测进行设计.

答案：（1）石块、细绳、弹簧测力计、烧杯、水.

（2）用弹簧测力计系着绑好石块的细绳，让石块慢慢浸入水中，直到刚好浸没；观察到弹簧测力计的示数逐渐减小；根据F浮= G - F拉，可知物体所受浮力逐渐增大，因此浮力大小与物体所在液体的深度有关.

（3）用弹簧测力计系着绑好石块的细绳，让石块浸没水中后，再不断加大石块在水中的深度；观察到弹簧测力计的示数不变；根据F浮= G - F拉，可知物体所受浮力不变，因此浮力大小与物体所在液体的深度无关.

（4）石块在浸没液体之前，石块排开水的体积随深度增加而增大，所以浮力大小与深度有关.石块在浸没液体之后，石块深度增加，但排开水体积不变，所以浮力大小与深度无关.

三、考查实验分析能力

收集到了相关数据，如何进行有效的处理，作为这类题的考察重点，经常在中考题中出现.需要达成的目标为：能从多种信息源中选择有关信息；能进行一系列观察、比较和测量；会记录和处理观察、测量的结果.

例3 （2006山东）光明中学八年二班的同学，利用同一实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：

请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：

（1）实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么？

（2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，可能的原因是什么？

（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议.

分析：对实验数据进行分析，并与其他人交流，然后共同评估，是科学探究步骤中比较重要的一环.本题就是对各小组得到的数据进行分析评估的中考题.这是一道研究实际生活中滑轮组机械效率的问题.我们知道，机械效率与有用功、额外功有关，影响额外功的因素有很多，滑轮的重力、接触面的摩擦、以及操作的规范性等等都是造成额外功的因素，所以我们可以从这方面加以考虑.

答案：（1）提起的物体的重和滑轮组的重.

（2）滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确.

（3）选用较轻的动滑轮来组装滑轮组；对于给定的滑轮组，通过增大提起的物重来提高效率；保持良好的，减小轮与轴间的摩擦.

四、考查得出结论的能力

得出结论是科学研究的最终目标，在这方面可以考查的目标有：将证据与科学知识建立联系，得出基本符合证据的解释；能注意与预想结果不一致的现象，并作出简单的解释；能提出改进工作方法的具体建议.

例4 （2006福州）小强要参加校运会的铅球比赛，怎样才能把铅球推得远呢？他猜想：铅球落地的距离可能与铅球出手时的速度大小有关，还可能跟速度方向与水平面的夹角有关.于是小强和小明一起进行如下探究：他们用如图1所示的装置做实验，将容器放在水平桌面，让喷水嘴的位置不变，但可以调节喷水枪的倾角，并可通过开关来控制水喷出的速度.

（1）如图1所示，首先让喷水嘴的方向不变(即抛射角不变)，做了3次实验：第一次让水的喷出速度较小，这时水喷出后落在容器的A点；第二次，让水的喷出速度稍大，水喷出后落在容器的B点；第三次，让水的喷出速度最大，水喷出后落在容器的C点.他们经过分析得出结论：在__________一定时，物体抛出的越大，抛出的距离就越远.

( 2 )控制开关，让水喷出的速度不变，让水沿不同方向喷出，又做了几次实验，如图2所示.他们将记录的数据画在坐标轴上，得到一条水的水平射程s与抛射角θ之间的关系曲线，如图3所示.从曲线中可以看出，当铅球抛出的速度一定时，抛射角为时，抛射的距离最大.从曲线中，你还可以得出的结论是：______________．

( 3 )我们还有哪些体育运动可以应用到上述结论的例子，请你举一例：________________.

分析：推铅球是运动会中的一个项目，怎样能推得远一点，小强同学他们能充分利用所学的知识和技能，借助科学探究的方法来研究这一问题，并把实际问题实验化，用喷水枪模拟推铅球.研究中既有实验的开展，又有数据的分析，还有实验结论的应用，可谓把科学探究学到家了.当然，这都只是本题展示的情景，设计本题的目的还是考查对科学探究过程的了解，特别是对根据实验现象和数据得出实验能力的考查.

答案：(1)抛射角，速度；(2)45°，在抛射物体的速度大小一定时，随着抛射角θ的增大，水平射程s先增大，然后减小(其他结论合理即可)；(3)投标枪或掷铁饼等.