从生活走向物理 从物理走向社会

随着新课程改革的不断深入，无论是在全国各省、市的中考中，还是在各省、市的竞赛活动中，物理试题的呈现内容和形式都在朝着重基础知识与技能、重实验探究、重实践应用、重创新思维的方向变化发展，尤其注重从生活实际中选取素材创设问题情景，多角度展现物理与生活实际的广泛联系，目的在于深化教育教学改革，培养和发现同学们的创新意识、创新精神和实践能力，促进同学们生动活泼学习，积极主动发展.现结合第17届全国初中应用物理知识竞赛试题，谈谈物理竞赛的命题走向.

一、走向生活体现应用

例1（初赛）去年暑假小明参加学校的生存夏令营，学到了野外生存的很多知识和技能.其中：

（1）获取饮用水.如图1，用大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上，扎紧袋口.随着植物中水的不断_______和_____，经过一段时间，塑料袋的内表面上就会出现一层水珠.

（2）用影子辨别方向.如图2所示，将一根直杆竖直插在水平地面上的O点.中午前后，用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹，在轨迹上找出其中距O点最近的点A，则OA所指示的方向就是______（选填“东”、“西”、“南”或“北”）方向，这一判断应用的光学知识是_____________.

解析：从植物中获取饮用水的过程，水经历了从液态到气态再到液态的过程，因而其物态变化是先汽化后液化.由于光在直线传播过程中，遇到不透明的物体，会在物体的后面产生阴影，而中午前后杆的最短的阴影OA所指示的方向是北方向.各空分别填“汽化”、“液化”、“北”和“光的直线传播”.

点评：近年来，物理竞赛试题特别注意考查物理知识在实际生活中的灵活运用，既增加了物理的趣味性，又拉近了试题与实际生活的距离，使同学们深切地感受到科学的真实性.

二、走向前沿体现科技

例2（复赛）有一种电脑电源适配器（即充电器）的铭牌如图3所示.这款国产充电器，有9个国家或地区的认证标志，其中已经标出了8个.

（1）请你在第一个标志前的方框中填入所代表的国家名称及其英文名，并在铭牌下面的3个图案下填写所表示的含意.

（2）根据给出的数据，说明此电源适配器所适用的电源条件是什么.

（3）用它与配套的笔记本电脑供电使用时，耗电功率大约在什么范围？

（4）试估算它为笔记本电脑供电时的效率大约在什么范围？

（5）有人说：“如果适配器只是输入端插入电源，输出端不接用电器时就不耗电”，你认为对吗？请简要说明理由.

解析：（1）由于是国产充电器，所以第一个标志前的方框中填入的是 “中国、China”.另外，铭牌下面的3个图案的含义分别是“防水、防触电、防摔打或易破损”.

（2）根据铭牌给出的数据可知：此电源适配器所适用的电源条件是100V~240V、频率为50Hz~60Hz的交流电源.

（3）根据铭牌给出的数据计算：由P=UI可得P大=UI=100V×1.0A=100W；P小=UI=240V×0.4A=96W，所以耗电功率大约在96W~100W.

（4）根据铭牌给出的数据计算：P输出=UI=19V×4.2A=79.8W，而P输入大约在96W~100W.

（5）“如果适配器只是输入端插入电源，输出端不接用电器时就不耗电”，这种说法不正确.不使用时一定要拔下输入端的插头，否则适配器的初级电路通电，仍在耗电.

点评：关注科技发展新动态，关注科学、技术与社会的联系已经成为当前各地竞赛命题的热点之一.让同学们了解科技发展历程，并确切认识和理解相关的物理知识、物理思想和方法，对同学们应用能力的培养大有益处.

三、走向创新体现探究

例3 （初赛）小洪买了一种叫“吹泡泡”的玩具，发现有时能吹出泡泡，有时又吹不出泡泡.爱动脑筋的他产生了一个疑问：这泡泡的产生究竟与哪些因素有关呢？他猜想：泡泡的产生可能与吹泡泡用的管子粗细有关， 于是他设计并进行了实验， 记录了如下实验结果：

请你根据小洪的实验记录回答下列问题：

（1）分析以上实验结果，可以得到什么结论？

（2）请你另外提出两种猜想，说明影响泡泡产生的因素.

（3）设计一个方案，验证你提出的其中一种猜想.

解析：（1）分析实验结果可得：在其他条件相同的情况下，管子直径越大，越难产生气泡.

（2）泡泡的产生可能与液体浓度 、液体种类、吹泡泡用力的大小、液体的温度、蘸有液体的多少等有关.

（3）以液体浓度为猜想的设计方案：①往盛有相同多水的两只杯子中分别加入少许和较多的洗衣粉并搅拌均匀；②用一根管子在其中一只杯中蘸一下，用力吹气，观察气泡产生情况；③用相同的管子，在另一杯中蘸同样多的液体，用同样大小的力吹气，观察气泡产生情况.

点评：创新是新课程改革的目标之一.近年来物理竞赛内容中加大了对物理思想、科学方法和科学态度方面的考查力度，加强了根据一定物理情境提出物理问题、突出猜想与假设、制定计划与设计实验以及收集信息、处理信息等能力的考查.

四、走向综合体现渗透

例4（初赛）古诗《小儿垂钓》中有”路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”.

（1）这个钓鱼的小儿面对路人的询问，只是招招手却默不作声.这是因为他知道声音不仅能在空气中传播，还能在________________中传播.

（2）小儿招手________（选填“会”或“不会”）产生波动，鱼儿听不见的原因是_______________________.

解析：钓鱼的小儿只是招招手却默不作声，是因为他知道声音不仅能在空气中传播，还能在水中传播，怕惊走水中的鱼.小儿招手会产生振动，鱼儿听不见的原因是：招手时，手的振动频率很低，所发出的波动频率也很低，不在鱼的听觉频率范围内.

点评：在竞赛试题中通过对物理与生活、物理与生物、科学与人文等问题的综合，力求在考查同学们综合运用所学的基础知识和基本技能的同时，突出对分析能力、解决实际问题能力、收集信息和处理信息的能力以及科学思想和方法的考查，同时也为改变学科分科独立，缺乏整合的局面作出有益的探索，从而加强学科间的知识渗透，培养同学们的综合素质及提高科学素养.

五、走向人文体现环保

例5（初赛）图4是常见的一种电动自行车，使用前要先对车上的蓄电池充电.骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力.下表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数.

请回答：

（1）技术参数表中“36V／10Ah”表示的物理意义是什么？

（2）若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取ｇ=10N/kg.求：行驶20min，电动机对自行车做的功和通过电动机线圈的电流.

（3）若摩托车每行驶100km耗油2.5Ｌ，油价约5.1元/Ｌ，照明用电的电费约0.5元/kW・h，请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济.

（4）请从环保角度比较电动自行车与摩托车对环境的污染情况.

（5）在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率＝人数×路程／消耗能量.一个人骑电动自行车，消耗1MJ（106J）的能量可行驶30km，一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少？

解析：（1）技术参数表中“36V/10Ah”表示的物理意义是当供电电压是36V，通过的电流是10A时，可供电1h.

（2）因电动自行车匀速行驶，故发动机提供的牵引力与阻力相等：

比较可知，每行驶100km的路程，电动自行车比摩托车的费用低很多，所以使用电动自行车更经济.

（4）摩托车工作时要排出废气并产生噪声，对环境污染较大.

电动自行车工作时虽然不排尾气且无噪声，但目前市场上销售的电动自行车使用的大多是铅酸蓄电池，使用一年左右就需要更换，这种电池腐蚀后溢出的含铅和酸性物质对土壤和人体健康危害很大.铅是一种具有神经毒性的重金属，会对人的大脑造成损伤，导致中枢神经功能低下，神经及行为功能异常.

点评：近年来，竞赛试题中出现了不少进行科普宣传、培养学生环保意识的佳题.目的在于使同学们掌握知识技能的同时，培养创新思维能力和可持续发展的意识.

注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”