科技引领中考物理阅读题

科技创新阅读题,近年成为各地中考的热点,它是把科技与阅读结合进行命题的一种形式,它能够帮助学生实现从模仿到创造的思维过程,从无知到有知、从掌握到应用的过程,真正感受到科技创新的魅力.主要特点表现为：（1）材料以科技创新知识为主（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）；（2）材料以阅读的形式呈现（篇幅有大有小,主要以文字、表格、图片的形式）；（3）注重情感、态度、价值观的培养（比如：渗透环保、节能、热爱科学、爱国主义情感等）；（4）注重阅读理解和信息提取、处理等能力的培养.

解决策略：首先浏览阅读所给的材料及所提的问题,然后带着问题阅读短文,联系所学的知识和做过的题,找到解决此题的知识点,要学会对所学知识或方法的迁移,透过现象看本质,筛选提取有价值的信息,概括出其中所蕴含的物理问题或规律.因此,要真正经历“读、找、提、研、析”的过程,有的需要联系以往学过的知识,有的需要现学现用,无论怎样都要注重“理”之本进行剖析来达到解决问题的目的.

一、古代科技中的物理

例1：（2013湖南 衡阳）竹筒井被誉为中国古代第五大发明,如图甲所示.竹筒井的钻探原理是通过如图乙所示的装置,使钻头一起一落上下运动,连续不断,即可将井中岩石击碎,然后再用专用工具将井中泥沙、碎石取出,直至打到食盐水层.竹筒井一般深约100m,井口直径10～12cm,为了防止井壁坍塌,古人用一种粗如碗口大小的竹子,将竹节掏空,筒筒相连,插入井中,起到了固定井壁的作用.取食盐水时,将钻头换成取水桶,放入井底,将食盐水装满,再扳起花车,食盐水便取出来.请回答下列问题：

（1）打井时,为了增强击碎岩石的效果,钻头的质量取一些好.（选填“小”或“大”）；

（2）花车属于轮轴,使用它提升重物的优点是

.（选填“省力”或“省距离”）；

（3）把食盐水变成盐主要经过“晒”和“煎”两个过程,“晒”和“煎”涉及到的物态变化都是.

解析：此题是以古怎么发表明为情景,考查发明中所运用的物理知识,针对此类知识,应把握相应的物理原理进行解读.（1）钻头从高处下落时,重力势能转化为动能,质量越大,重力势能越大,对外做的功越多,因此要增强击碎岩石的效果,需增大钻头的质量.（2）花车属于轮轴,当动力作用在轮上时,轮的半径大于轴的半径,根据杠杆平衡条件可知,此时提升重物时更省力.（3）判断物态变化主要依据是前后的物质的状态,变化前是食盐水,属于液态,变化后剩下盐,水变成了水蒸气,因此属于汽化.

答案：（1）大；（2）省力；（3）汽化.

点评：此题通过欣赏古怎么发表明的同时,学得了知识,了解了科技在古代中的应用,同时培养了学生的爱国主义情感,增强了学习物理的兴趣和信心.

二、科技小发明中的物理

例2：（2013湖南 衡阳）摇摆钢笔

你有没有留神过,我们写字的时候,笔的上端都会小弧度地来回摇摆.有细心的中国设计师就发现了这个细微的动作,根据物理学原理设计出一款“收音机钢笔”,希望给在繁重功课压力下的学生朋友增添一些乐趣.这支钢笔内置有电池,当你书写的时候,（笔端摇摇摆摆产生电流）,就能给电池储存电量.而钢笔上面的频道调节、音量调节、耳机插孔、音响等配置一个不少.如此一来,在枯燥的学习之中你便可以听听音乐或是新闻,以缓解学习的压力.但是家长们应该不会赞同这样的设计吧,不是做功课的时候就应该乖乖做功课么?

请回答下列问题：

（1）文中括号部分是基于哪个物理学原理或规律制成的： ；

（2）给内置电池充电过程发生的能量转化情况是： .

A. 电能转化为化学能 B. 化学能转化为电能

C. 机械能转化为电能D. 电能转化为机械能

解析：此题属于运用物理知识的小发明,根据题中的信息“笔端摇摇摆摆产生电流”可知“摇摆”属于机械能,产生电流属于“电能”,可知这款摇摆钢笔是基于电磁感应的原理制成的,即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流.给电池充电时,使其内部发生化学变化,故使电能转化为化学能.故选A.

答案：（1）电磁感应； （2）A.

点评：本题考查了电磁感应、能量转化等知识点,主要考查学生对所学物理知识的应用能力.让学生在以后的学习中多留意、多观察、多应用.

三、科技生活中的物理

例3：（2013福建 漳州）PM2.5是指大气中直径不大于2.51μm的颗粒悬浮物,能被肺泡吸收并进入血液,影响人体健康.某科研队伍成功研制出PM2.5净化器,其原理如下图所示.闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,这是因为带电体具有吸引 的性质；当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住,这是因为 .

解析：此题属于电学知识的考查,首先要读懂原理图,并且根据题中给出的提示进行分析、判断,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住,这是因为异种电荷相互吸引.

答案：轻小物体；异种电荷相互吸引.

点评：此题从环保的角度为情境,渗透环保意识,利用科技发明进行考查所学的物理知识,让学生在了解PM2.5的同时,更要研究如何能做到防护来促进人体健康.

四、新材料中的物理

例4：（2013江苏 苏州）阅读短文,回答问题.

石墨烯――改变世界的神奇新材料

一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖.这种全新材料名为“石墨烯”,石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的.利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料.比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池.如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.因此,其应用前景十分广阔.

（1）最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的（ ）；

A.透光性好B.硬度大C.导热性好D.导电性强

（2）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为；

（3）石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为最有价值且可探究的问题是（）.

A.“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?”

B.“如何提取石墨烯这种物质?”

C.“石墨烯在生活中有什么用处?”

D.“石墨烯为什么很薄?”

解析：（1）多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,说明石墨烯由很好的导热性；（2）对于此问,要认真研读文中信息,提取有用信息,然后分析得出结论.石墨烯应用于超级计算机的研发,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（3）在依据情景提出问题时,首先要找出情景所提出的问题是什么,然后要找出问题与生活中的应用之间的关系,提出较有价值的探究问题.我们虽知道石墨烯是人类至今发现强度最高的材料,但引起强度最强的因素不知道,所以“石墨烯的强度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?”问题的探究较有价值,故A正确；因石墨烯材料已经研究并使两位科学家获得2010年诺贝尔物理学奖,并且还知道石墨烯是人类发现的厚度最薄、强度最高的材料,因此问题“如何提取石墨烯这种物质?”“石墨烯在生活中有什么用处?”的探究意义不大,所以选项B、C错误；“石墨烯是一种神奇的物质,是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材料”.这一情景中提出的问题是“石墨烯为什么很薄?”的问题,选项D只是问题的简单重复,故D错误.

答案：（1）C；（2）石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（3）A.

点评：此题需要学生有良好的阅读能力,主要考查学生收集信息、分析信息和处理信息的能力,同时培养学生探究能力.解答这类问题,须要明确材料中的问题,然后进行提炼,最后利用所学的物理知识进行解决.

五、军事科技中的物理

例5：（2013广东 佛山）阅读材料题：

我国“高新6号”固定翼反潜巡逻机

中国新型反潜巡逻机“高新6号”可通过雷达、声呐、磁异探测器等系统对海面船舶和水下潜艇进行搜索,其水下探测深度一般为300~450米,最深可达900米.

如右上图所示机尾“棍子”是磁异探测器,它利用潜艇经过的海域磁场的强度变化情况来发现潜艇的存在.磁异探测器由探头、电子设备、记录装置、补偿装置等部件组成,核心部件探头是绕满导线的金属敏感元件,对磁场的变化反应非常灵敏,产生磁场强弱变化的信号.

机翼后设有浮标声纳投放口,调放声纳有两种工作状态,主动工作状态是指声纳换能器主动向水中发射声波,声波碰到潜艇后被反射回来,形成回波,由计算机测算出潜艇的距离与方位,但所发射声波容易被敌方侦查到；被动工作状态只是被动地接受潜艇发出的噪音,优点是比较隐秘,不易被敌方发现,缺点是只知道有潜艇存在.

请回答下列问题：

（1）磁异探测器中电子设备把磁场强度变化信号转化成,经过检波和放大,补偿装置把干扰信号过滤掉,最后由记录装置记录下来；

（2）实际搜艇过程,先用工作状态探测是否有潜艇的存在,一旦确定有潜艇,就改用工作状态,确定其方位与距离（填写“主动”和“被动”）；

（3）潜艇为了避免“高新6号”巡逻机发现,潜艇外壳至少要承受海水压强为Pa.（海水密度为1.03×103Kg/m3）

解析：此题是从军事的角度来认识物理知识的重要性,其中涉及的知识比较多,主要从电和磁、压强等进行考查.（1）通过对文中信息进行阅读可知,磁异探测器中电子设备把磁场强度变化信号转换成电信号,进行检波和放大,补偿装置把干扰信号过滤掉,最后由记录装置记录下来；（2）此问属于现学现用的形式,要认真阅读和理解,根据资料中主动工作状态和被动工作状态的含义可知,实际搜潜艇过程,先用被动工作状态探测是否有潜艇存在,一旦确定有潜艇,就改用主动工作状态,确定其距离和方位；（3）根据文中“水下探测深度一般为300~450米”,可知水下探测的最小深度为300米,然后利用P等于ρgh求出潜艇外壳至少要承受海水的压强：P等于ρgh等于1.03×103kg/m3×9.8N/kg×300m等于2.94×106Pa.

答案：（1）电信号；（2）被动,主动；（3）2.94×106.

点评：此题借助新颖的军事材料为背景,注重创设物理情景,并且学生未接触过,不熟悉的知识和方法,这样才能真正考查学生能力,同时注意渗透热爱祖国,为国争光的意识.

对于此类2013年中考题中科技创新类阅读题,还有科技发现类、科技实验创新类、科技小创造类等,要引领学生学会阅读,掌握此类试题的特点及解决办法,引导学生运用物理知识解释物理现象,分析和解决各种实际问题,真正实现物理与STS的联系和作用.