物理阅读理解题
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一、阅读理解题的意义
阅读理解题又叫信息题或材料题,它是提供给我们一段文字、插图等材料,要求我们通过阅读从材料中捕捉到有用的信息,再通过分析、概括和推理,最终寻找到解决问题的方法.《物理课程标准》提倡的探究性学习要求我们“能利用不同渠道收集信息,有初步的信息收集能力.通过参与科学探究活动,学习信息处理方法,有对信息的有效性作出判断的意识.有初步的信息处理能力”.阅读理解题正是为了适应教学改革的新潮流,体现物理课程标准的新理念而开发出的好题型,它使物理教学的应用性、实践性、综合性、探究性、时代性和教育性都得到体现和落实,真正将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维培养目标的考查渗透在试题中.其特点有:
1.体现应用性,强调学以致用
阅读理解题常常创设某一贴近生活实际的物理环境,在真实环境中,我们容易把学到的物理学原理与平时观察周围环境得到的感性认识相联系,把物理知识与生产实际、人们的生活、科学技术的发展自然地结合起来,如家用轿车的油耗、废旧电池的处理、接触不良造成重大火灾、超载造成交通事故等许多来自于生活和周边社会问题都是阅读理解题的材料,在解题过程中我们好像身临其境地主动参与,运用物理知识解决实际问题,提高了我们学以致用的意识和能力.
2.体现实践性,培养科学态度
物理学家的发明成果大多出自实验,实验是验证、探索、发现新知识的最重要最可靠的手段.阅读理解题有许多是以实验为情景材料,通过对原有实验的延伸和改变,让我们得出一些新的结论.这使我们明确物理实验是解决物理问题的基本方法,在今后的学习工作中必须重视实验,从实验中发现问题、提出问题,再通过实验解决问题,逐步养成尊重事实、探索真理的科学态度.
3.体现综合性,注重学科渗透
阅读理解题设置常突破学科的限制,除了强调与其他学科间的相互渗透外,还注意和流行文化、法律、哲学等诸多人文因素相联系,围绕物理问题创设一个完整的情境,使我们了解问题产生的来龙去脉,以适应各种不同的问题环境,提高应付突发问题的心理素质,有利于培养我们学科内和跨学科间的知识综合和迁移能力.
4.体现探究性,重视过程和方法
阅读理解题常常以探究性实验为背景,有的还直接还原科学家当初发现、发明的过程,让我们亲身体验当初科学家发现、发明的艰辛历程,看看他们碰到困难时是如何解决的,这让我们学习了科学家的探索精神,更重要的是在解题过程中我们领略了一些完成探究时用到的方法,如归纳、推断、控制变量等方法,在这过程中我们的观察能力、提出问题的能力、信息收集能力、信息处理能力、分析概括能力、信息交流能力均能得到提高.
5.体现时代性,关注热点焦点
阅读理解题的考查内容一般包括光、电、力、热、能量等方面,考查的范围较为广泛,主要涉及气象、军事战争、能源利用、科学技术革新、航天技术、西气东输、新材料、环境保护等.其中有许多是当前社会的热点焦点问题,通过解题我们可以了解科技发展的动态和技术应用带来的社会进步和问题,有利于我们树立正确的科学观.
二、阅读理解题的类型
阅读理解题有多种分类方法.按提供的材料涉及的范围不同可分为:
1.自然背景型
以自然界发生的现象为背景,描述现象发生的过程,让我们从中识别、判断,养成善于用学过的物理知识分析自然现象的习惯.
如2007年江苏淮安市中考有这样一题:
资料显示,世界上最高的树木仅高达百米左右.树木的高矮除与树种有关外,还与土壤成分、湿度、环境温度、光照强度等环境因素有着密切的关系.请你回答大树在生长变化过程中与物理知识相关的几个问题.
(1)树冠越大的树木,需要的水分也越多,其主要原因是树冠与空气的,导致.
(2)水由根部输送到树冠,是通过毛细现象及静电推动等作用实现的.由于水要受到力的作用,在上升过程中,水的能是增大的,输送越高,水需要获得的能量越大.
(3)树木的抗风能力,是通过根系与泥土之间的相互作用实现的.树冠大且高的树(如图1所示),受到强风的袭击,更容易被吹倒的原因是:.
(4)叶片的光合作用是植物生长营养的来源.光合作用过程是植物将能转化为生物质能的过程.
答案如下:(1)接触面积大水分蒸发(植物蒸腾)加快(2)重重力势(3)树冠大则所受空气推力大,树冠高则使推力的力臂增大,根据杠杆原理可知它容易被吹倒(4)光(太阳)
2.社会背景型
以社会事件为背景,突出了物理知识与社会的密切联系,揭示物理知识对社会发展的促进作用.
如2007年江苏宿迁市中考有这样一题:
2006年12月21日,2008年奥运会火炬“祥云”正式递交到了北京奥组委.火炬高72cm,重985g,燃烧时间可达15min,能在每小时65km的风速和每小时雨量50mm的情况下保持燃烧,零风速下火焰高度25～30cm,能在强光和日光下识别和拍摄.下半部喷涂高触感红色塑胶漆,手感舒适不易滑落.火炬使用燃料为丙烷,这是一种价格低廉的常用燃料.其主要成分是碳和氢,燃烧后只有二氧化碳和水.
(1)65km/h=m/s(保留一位小数);
(2)制作火炬“祥云”材料的密度应
(选填“较大”或“较小”);
(3)火炬所用燃料为丙烷,它应具备的特点有(说出两点):
①,②;
(4)火炬下半部喷涂高触感红色塑胶漆,其作用有(写出一点即可).
答案如下:(1)18.1(2)较小(3)燃烧产生的火焰颜色较深、不污染环境、价格低廉等(4)增大摩擦、醒目使人容易看到等.
3.科技背景型
以科技为背景,主要是突出了物理知识与科学技术的密切联系,此类题型主要借助一些新的产品、新的技术反映物理知识的应用.
如2007年江苏宿迁市中考有这样一题:
1947年,第一台微波炉问世,微波炉就是用微波来煮饭烧菜的.微波是一种电磁波,这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多,而且还很有“个性”,微波一碰到金属就发生反射,金属根本没有办法吸收或传导它;但微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,且不会消耗能量;而含有水分的食物,微波不但能透过,其能量反而会被吸收.
微波炉正是利用微波的这些特性制作的.微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成,可以阻挡微波从炉内逃出,以免影响人们的身体健康.装食物的容器则用绝缘材料制成.微波能穿透食物,并使食物中的水分子也随之运动,剧烈的运动产生了大量的热能,于是食物“煮”熟了.这就是微波炉加热的原理.
(1)通过短文的阅读,在微波炉中应选用下列哪种容器来加热饭菜().
A.不锈钢盆子
B.铁盆子
C.玻璃盆子
D.铜制盆子
(2)微波在真空中传播的速度是
m/s;请你猜想,微波能量(选填“具有”或“不具有”);
(3)为安全使用微波炉应选用孔插座;
(4)微波炉的外壳为什么用不锈钢等金属材料制成?
答案如下:(1)C(2)3×108具有(3)三(4)不锈钢等金属可以阻挡微波从炉内逃出,以免影响人们的身体健康
4.科普背景型
以科普为背景,利用习题进行科普教育,使我们学到新的科学知识,扩大知识面.通过科普学习,可以陶冶情操,培养我们对科学的兴趣和情感,同时受到辩证唯物主义和历史唯物主义教育、爱国主义和献身科学事业精神的教育.
如2007年江苏常州市中考有这样一题:
按照“嫦娥工程”计划,我国将在2012年发射首颗“登月探测器”,携月球车一起登陆月球,月球车将进行月面巡视勘察.
(1)由于月球上没有大气,温度的变化完全由阳光直接决定.月球表面白天温度可达150℃,而夜间会降至-180℃,昼夜温差高达330℃,即使在白天,照亮区域与阴影区域的温差同样高达300℃.月球车的零件应使用热胀冷缩较(明显/微弱)的材料制作,零件之间应(留有缝隙/紧密结合).
(2)月球上物体的重力约为地球上的1/6,这导致月球表面的土壤远比地球上的松软,使得在月球上行走远比在地球上容易打滑,月球车的车轮表面应做得很(选填“光滑”或“粗糙”).
(3)月球车可使用(选填“汽油机”“柴油机”或“电动机”)驱动,行进速度最快可达5cm/s,即km/h.当前方3m处有高于25cm的障碍物时,月球车上的障碍探测器就会发出预警,障碍物探测器不能利用(选填“激光”“电磁波”或“超声波”)的反射来工作.
(4)月球车上装有机械臂,机械臂前端有一“岩芯取样器”,可将月球上的岩石研磨取回研究,“岩芯取样器”应尽可能挑选硬度
(选填“大”或“小”)的材料制作.
答案如下:(1)微弱留有缝隙(2)粗糙(3)电动机0.18超声波(4)大
5.实验背景型
以我们学习生活中一些问题为研究专题,开展类似科学探究的活动.以探究实验为背景的阅读理解题注重突出实验的研究性、综合性、实践性.通过形象描述科学探究的过程,要求我们通过对信息的比较分析来推断出科学探究活动的结论.
三、典型试题解析
阅读是人们吸取知识的主要手段和认识世界的重要途径之一,是人类文化生活的一项重要活动.物理学中的阅读主要包括以下三种:
泛读:即读通文字,看清题图.主要能将题目流畅地读下去,明白题图的物理意义,大概了解题目涉及的知识点.
细读:即读懂题意,理解实质.提取有用的信息,如题目叙述的新物理概念、提供的物理新公式等.
精读:即抓住关键,梳理分类,合理建模.就是在上述阅读的基础上再深层次理解,挖掘其中的隐含条件,弄清问题的实质后建立对应的物理模型,选用正确规律.
大多数阅读理解题中的有用信息,不是一目了然、一眼就能看清的,而是隐含在题目之中,需要细读、精读才能完成.解答这类问题,一般首先应仔细审题,要逐字逐句地仔细研读,对题目中的关键字词、语句应反复推敲,对题中的示意图、表格数据和公式,要细微观察,对题目内容要进行去粗取精、去伪存真,并且迅速、准确地捕捉到有用的信息.
例题技术是一把双刃剑.电磁波的应用也是这样.它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用――电磁污染.例如.频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁.按照有关规定,人体所受到的电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值Ie.
已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P,设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波,且电磁波在传播过程中无能量损失.由数学知识可知,球面的面积S=4πr2(式中r为球半径),球半径与球面总是垂直的.根据上述资料,可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为,这时人体所受到的电磁辐射强度才不会超过规定值.
解析电磁波的能量、电磁辐射强度都是我们初中学生非常陌生的问题,怎么解答这些问题呢?首先我们要细读、精读材料,看清关键词,如“均匀地发射”、“无能量损失”,再捕捉有用的信息,如“电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值Ie”、“无线通信设备发射电磁波的功率为P”、“球面的面积S=4πr2”.接着我们就要运用已有物理知识,回忆电功率的定义,用电器在单位时间内消耗的电能叫做电功率,通过类比我们不难得出所谓无线通信设备发射电磁波的功率就是无线通信设备在单位时间内发射的电磁波的能量,再对照电磁辐射强度的定义:单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量,我们就可以对电磁辐射强度下一个新的定义:垂直通过单位面积的电磁波的功率叫做电磁辐射强度.我们知道单位面积受到的压力叫做压强,压强=压力/面积,与此类似可得:电磁辐射强度=电磁波的功率/面积,建立这个公式作为物理模型是解决本题的关键.具体解答如下:设人到无线通信设备的距离为r,由于电磁波在传播过程中无能量损失,而且是向四面八方均匀地发射,电磁波的功率为P就均匀地发射到以发射点为圆心以r为半径的整个球面上,因为球面的面积S=4πr2,所以人体所在处所受电磁辐射强度为P/4πr2,根据题意可知P/4πr2≤Ie,则r≥■.
说明本题是关于电磁辐射的信息题.通过解题一方面让我们了解科技发展的动态和技术应用带来的社会进步和问题,有利于我们树立正确的科学观.另一方面是考查了我们灵活应用知识的能力,解答本题需要我们回忆学过的相关知识,更要我们灵活运用学过的科学方法,如比较法得出电磁辐射强度的新的定义,类比法得出电磁辐射强度的计算公式,它还需要我们有较强的空间想像能力,有利于培养我们的抽象思维和形象思维能力,提高思维品质.
四、类题精编
1.阅读短文,回答问题:
过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际,你是否会想到:过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢?
过山车在开始旅行时,是靠一个机械装置推上最高点的,但在第一次下行后,就再没有任何装置为它提供动力了,从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能.过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值,当它开始下行时,它的势能不断减小,动能不断增大;由于摩擦,损耗了少量的机械能,所以随后的“小山丘”设计的高度比开始时的“小山丘”低(如图2所示).
像所有列车一样,过山车也安装了机械制动装置,使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来.
(1)过山车通过A点向上运动过程中,动能(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)后面的“小山丘”设计的高度比开始时的“小山丘”低,是由于过山车运动过程中,将部分机械能转化为;
(3)过山车旅行过程中,遇到紧急情况能够准确停下来,是由于;
(4)过山车第一次下行后,是利用
作为“发动机”的;在生产与生活中,与过山车利用了相同“发动机”的有(举一例即可).
2.某研究所为了研究灯丝温度对白炽灯平均使用寿命的影响,做了如下实验:保持灯泡内惰性气体的压强为0.1个大气压、钨丝粗细为250μm,通过改变钨丝中电流的大小来改变灯丝的温度,测得灯泡的平均使用寿命与灯丝温度及电流间的关系如下表所示.
(1)分析实验所得数据可以预测:在与上述实验相同的条件下,钨丝温度在2200K时,其平均使用寿命应最接近于().
A.13000h
B.14000h
C.15000h
D.16000h
(2)简述你作出上述预测的理由:
.
3.阅读短文,回答短文后的问题.
在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中,一些同学做出了以下猜想:
猜想A:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
猜想B:滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关;
猜想C:滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关.
为了检验上述有关猜想是否正确,某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块,并设计了以下实验方案:
步骤1:把长方体木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动,读出这时弹簧测力计的读数(如图3甲);
步骤2:在长方体木块上放上砝码(如图3乙),用弹簧测力计水平拉木块,使砝码与木块一起沿直线匀速运动,比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小;
步骤3:在水平长木板上铺上一层棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动(如图3丙),比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小.
(1)当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的读数.为什么?答:.
(2)“步骤2”的设计目的,是为了检验上述猜想(A、B、C)中哪一个的正确与否?答().
(3)为了检验“猜想C”是否正确,可在上述实验基础上再增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤.
答:(步骤4).
(4)在“步骤2”中,若木块上方砝码的重为0.5N,当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时,则砝码与木块间摩擦力的大小().
A.大于0.5N
B.大于零且大于0.5N
C.等于0.5N
D.等于零
(5)考虑到影响摩擦力的因素较多,在上述探究过程中总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究问题的方法叫做“控制变量法”,想想看,初中物理在研究哪些问题时用到过这种方法?(参照例1,另举两例)
例1.研究影响液体蒸发快慢的因素;
例2.;
例3..
参考答案
1.(1)变小(2)内能(3)安装了机械制动装置(或摩擦)(4)重力势能水力发电(或滑滑梯)
2.(1)D
(2)分析表中的数据可知:温度较低,灯丝的平均使用寿命越长,且变化越明显;当温度由2600K降为2400K时,灯丝平均使用寿命的增加量为(8000-377)小时即7623小时,故当温度由2400K降为2200K时,灯丝平均使用寿命的增加量应大于7623小时,当温度为2200K时灯丝平均使用寿命应大于(8000+7623)小时,故选D.
3.(1)因为弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力.
(2)B
(3)把长方体木块侧(或竖)放在水平放置的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动,比较“步骤4”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小.
(4)D
(5)研究电阻与材料、长度、横截面积的关系;研究电流与电压、电阻关系;研究压强与压力、受力面积关系等.