一
基于真实情境的物理综合能力考查
实验中学袁敏敏
试题:


本题以“眼镜除雾装置”这一真实生活场景为载体,将电学中的欧姆定律、电功率与热学中的热平衡原理有机融合,看似考查简单的图像读取与电阻比较,实则要求学生综合任务目标、图像信息和跨学科知识进行推理判断,体现了新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念。
PTC加热片是广泛应用于恒温加热领域(如陶瓷暖风机、电热蚊香等)的核心元件,其电阻随温度升高而显著增大。试题巧妙地将这一技术原型转化为可探究的物理问题,既贴近学生经验,又具有一定的陌生度,有效考查了学生的信息提取、逻辑推理和实际决策能力。
题干中的“快速除雾”对应初始加热功率要大,即常温下电阻要小——由图可知,甲在低温段电阻明显低于乙,初步锁定甲。
“不会过热”要求温度升高后发热功率能自动回落,即电阻随温度上升而急剧增大,使电功率迅速减小——甲在高温段电阻陡升,正好满足这一特性;乙的电阻变化平缓,无法有效限温。
综合二者,正确选项为B。选项A中“功率快速增加至某一定值”与图像不符;C、D均未抓住“限温”核心。
试题可优化之处:
1.明确隐含条件:题目应补充“电源电压恒定”,否则功率变化无法仅由电阻变化判断,这一前提对解题至关重要。
2.修正干扰项表述:C选项“电阻随温度变化更平稳,功率更稳定”容易让学生误以为“功率稳定=恒温”,实则“恒温”是发热功率与散热功率动态平衡的结果,而非功率绝对不变。建议将C改为更明确的误导性描述。
关于“恒温”与PTC优势的深度辨析:
PTC材料的核心特性是“电阻随温度升高而明显增大”。其实现恒温的机制是:低温时电阻小,发热功率大,升温快;随着温度升高,电阻增大,发热功率下降,同时散热功率增大,当二者相等时,系统达到热平衡,温度自动稳定。
值得思考的是,若使用普通定值电阻,发热功率恒定,随着温度升高,散热功率也逐渐增大,最终同样能达到恒温。那么PTC的优势何在?PTC材料能使平衡温度被“主动限制”在较低的安全区间——由于电阻在目标温度附近急剧变化,发热功率会迅速衰减,从而避免温度过度冲高;而定值电阻的发热功率不变,其平衡温度取决于散热条件,若散热不良则极易过热。因此,PTC的真正优势并非“能恒温”,而是“易于实现安全、可控的低温度恒温”,本质是一种自动限温保护机制。
教学启示:
1.强化情境—信息—知识的三阶思维训练
日常教学不宜沉溺于公式套用和机械刷题,而应多选用源于生活、科技的真实素材,引导学生先解读任务需求,如本题中的“快速”“不过热”,再提取图像关键特征,最后调用电热知识进行综合决策。这种“问题驱动型”训练,能显著提升学生的信息整合与迁移应用能力。
2.将试题转化为项目化学习活动
答对本题的学生未必真正理解PTC的限温优势。若能以此为切入点,设计“制作一个防过热恒温加热器”的微型项目,让学生亲自测量不同加热片的电阻—温度曲线,对比其升温过程,并尝试解释现象,则能激发深度探究。实践中的困惑与反思,远比纸面推理更能塑造物理观念和科学态度。
3.重视概念辨析,避免思维定式
教师应刻意引导学生辨析“功率不变”与“温度不变”、“自动恒温”与“被动平衡”等易混概念,帮助学生建立动态平衡的物理视角,这也是核心素养中“科学思维”的重要落点。
好的试题不仅检验知识,更应启迪思考。本题以小巧的PTC元件为载体,串联起电学、热学和技术应用,既考查综合能力,又为教学留出了广阔的拓展空间,是一道兼具区分度与教育价值的优质好题。
二
寓物理文化于家国素材
宾山初级中学林季美彤
试题:


本题以碳达峰、碳中和两个近年来在全球广受关注的环保概念开篇,将三峡水电和氢氨能源项目作为载体。在向学生传达环保爱国概念的同时也考查了学生在电与磁、物态变化以及比热容这些方面的知识。
本题图文结合,题目里配备了手摇发电的实物参考图,便于学生联系实际进行解题。摇动手柄使得线圈在磁场中做切割磁感线的运动,进而灯泡发光,说明这是电磁感应现象。第一小问考察的是学生的识图能力与基础知识,难度不大。易错点在于学生容易把电磁感应和电流的磁效应混淆,两者是电磁学中的双向规律,学生分辨不清具体内涵时就容易出错。第二问第一小空略有难度,在平时学习过程中学生并没有直接学习沸点与液化难易程度的关系,故而在做题时需要好好思考。沸腾是剧烈的汽化现象,汽化是由液态变为气态,沸点越高液体沸腾时温度越高;而液化是气体遇冷由气态变为液态,沸点越高的液体在变为气体后更容易遇冷液化,所以由题意可知标准大气压下液态氨比液态氢沸点更高。最后一空则是直接考察热量公式,代入数据可得Q=mq=0.5kg×1.4×108J/kg=7×107J。
这道题目综合考察了初中物理阶段重要的主干内容,问题具有针对性,也有适当的情境。不过各个小题之间的关联性比较弱,虽然有情境但情境和题目融合度还不够。同时在考察沸点与液化难易程度的联系时,可以适当给一两点的提示,方便学生理解和解题。
这道题目也启示我在平时的教学中要多举实例,把教学的知识与现实生活的例子等建立起联系,这样即帮助学生理解知识也可以潜移默化地培养她们的环保意识与爱国精神。同时,教学中也要注意教具的使用,尤其是在一些抽象的电磁学知识教学过程中,要演示实验,帮助学生具象化地学习。在平时的作业设计中也要注意题目的可读性与连贯性,设计分层作业,让每个学生都在日常练习中学会学好。
三
根植传统文化,落实测量素养
河口镇直夫初级中学马佳睿
试题:

赏析:
本题紧扣八年级“长度的测量”核心考点,考查刻度尺分度值的定义、单位换算、实际估测,落实基础知识点。以殷墟商代象牙尺这一文物为情境,将古代度量衡与现代物理测量结合,渗透历史文化,培养科学态度与文化自信。第一空考查数学运算与物理概念结合;第二空需要学生现场估测试卷长度,考查动手估测、物理联系实际的实践能力,跳出纯纸笔计算的局限。
已知1尺=160mm,1尺分为10大格(寸),每大格又分10小格(分),总小格数:10×10=100格。分度值为每一小格的长度:1.6mm。试卷“注意事项”黑线短边实际长度约2.5cm即25mm,每一寸是16mm,那么,黑线短边的长度约为25mm/16mm≈1.6寸。
选用商代出土文物作为素材,把中华古代科技成就融入物理考题,让学生在解题中感受古人精湛的计量智慧,打破物理试题只依托现代器材的传统模式,实现学科育人价值。牢牢抓住“刻度尺分度值”这一长度测量的核心知识点,不偏不怪,既考查单位换算,又加入现场估测,兼顾理论计算与实践操作,区分度合理。命题跳出死记硬背,引导教学从刷题转向真实情境探究。第一空为定量计算,难度较低;第二空为现场估测,具有一定开放性,兼顾不同层次学生的水平。不少学生机械记忆“刻度尺最小一格就是分度值”,不理解分度值本质=1大格代表的长度/该大格内等分格数,遇到陌生自制量具、古代尺子就无从下手,只会应对常规刻度尺。
回顾教学,我们在教学中应多引入古代衡器(象牙尺、铜卡尺等文物),把历史度量衡融入课堂,让学生在古今对比中理解测量工具的发展。日常教学减少纯纸面计算题,多开展当堂估测活动:估测课本、课桌、黑板的长度,培养学生就地取材的估测能力,适应中考开放性估测题型。联合历史学科开展“古今度量衡演变”跨学科项目式学习,把物理测量、历史考古、数学计算整合在一起,提升学生综合素养。教学中反复强调分度值的本质,而不是只记住刻度尺读数规则,应对任意新型测量工具的分度值计算。通过标准毫米刻度尺、自制纸带标尺、古尺分组对比计算分度值,让学生归纳通用方法,实现知识迁移。

文稿:袁敏敏、林季美彤、马佳睿
文稿整理:周小建
编辑:朱正华
审核:施邱瑾
签发:郑克东