章巧春　徐雙華

力學是整個物理學的基礎，在歷年中考試題中，力學內(nèi)容的分值幾乎都占整個物理試卷的1/3還要多。現(xiàn)在，隨著新課程標準的實施，科學探究方法被引到了物理學習之中，既使力學這個中考的寵兒有了新的載體，又為科學探究學習的考查注入了豐富的內(nèi)容.

一、考查進行猜想與假設的能力

猜想與假設是指在觀察的基礎上，根據(jù)科學原理和科學事實進行理性思維和加工以后，對未知的自然現(xiàn)象及其規(guī)律所作的假定性解釋和說明.它要求收集相關信息，將已有的物理知識和問題相聯(lián)系，嘗試提出可檢驗的猜想與假設.通過猜想與假設，能達成針對所提出的問題，依據(jù)已有的物理知識、經(jīng)驗，通過思考作出猜想和假設的目標.

例1 （2006福州） 如圖所示，嘴巴對著兩張平行的紙吹氣，你猜想兩張

紙會如何運動?請寫出你的猜想及猜想的依據(jù).

我的猜想：______________； 依據(jù)是：_________________________________.

分析：這是一個根據(jù)圖示展示的實驗現(xiàn)象而提出的猜測，相信你在學習過程中已做過類似的實驗，在實驗過程中，我們會驚奇地發(fā)現(xiàn)，兩張平行的紙在氣流的吹動下不是分開而是靠攏了，這是為什么呢？原來與壓強有關.氣流在兩張紙之間流過，紙張之間的壓強變小，在外面大氣壓的作用下向中間靠攏.這是一個體現(xiàn)伯努利原理的實驗.

答案：我的猜想：兩張紙會貼到一起；依據(jù)是：吹氣之后，兩張紙之間的氣體流速大、壓強小.

二、考查實驗設計能力

實驗是發(fā)現(xiàn)問題和解決問題最有效的方法，設計實驗方案是開展實驗的主要步驟，這方面要達成的目標是：能針對探究目的和條件，選擇合適的實驗方法；考慮影響實驗結果的主要因素，能確定需要測量的量，并采用適當?shù)姆椒刂谱兞?；理解制定計劃和設計實驗對科學探究的意義.

例2 （2006廣州）浮力跟物體所浸的液體密度、排開液體的體積有關．但小明總感到：浮力大小應與物體所在液體的深度有關，并猜想：“深度越深，浮力越大”.他跟小紅說出自己觀點，小紅卻說“浮力與深度大小無關”，兩人在已有器材中選擇了完全相同的器材，分別做實驗，都證實了自己的觀點是對的．

已有器材：泡沫（密度小于水）、石塊、細繩、彈簧測力計、天平、燒杯(足夠大、沒有刻度)各一，水（足量）．

（1）他們選擇的器材是：_______；

（2）寫出小明的實驗操作、記錄觀察到的現(xiàn)象，并作結論分析；

（3）寫出小紅的實驗操作、記錄觀察到的現(xiàn)象，并作結論分析；

（4）為什么他們的結論都是對的，寫出原因．

分析：實驗設計要根據(jù)實驗目的選擇適當?shù)钠鞑脑O計好實驗的步驟、操作過程等.小明、小紅就是根據(jù)設計的原理分別對他們的猜測進行設計.

答案：（1）石塊、細繩、彈簧測力計、燒杯、水.

（2）用彈簧測力計系著綁好石塊的細繩，讓石塊慢慢浸入水中，直到剛好浸沒；觀察到彈簧測力計的示數(shù)逐漸減?。桓鶕?jù)F浮= G - F拉，可知物體所受浮力逐漸增大，因此浮力大小與物體所在液體的深度有關.

（3）用彈簧測力計系著綁好石塊的細繩，讓石塊浸沒水中后，再不斷加大石塊在水中的深度；觀察到彈簧測力計的示數(shù)不變；根據(jù)F浮= G - F拉，可知物體所受浮力不變，因此浮力大小與物體所在液體的深度無關.

（4）石塊在浸沒液體之前，石塊排開水的體積隨深度增加而增大，所以浮力大小與深度有關.石塊在浸沒液體之后，石塊深度增加，但排開水體積不變，所以浮力大小與深度無關.

三、考查實驗分析能力

收集到了相關數(shù)據(jù)，如何進行有效的處理，作為這類題的考察重點，經(jīng)常在中考題中出現(xiàn).需要達成的目標為：能從多種信息源中選擇有關信息；能進行一系列觀察、比較和測量；會記錄和處理觀察、測量的結果.

例3 （2006山東）光明中學八年二班的同學，利用同一實驗裝置完成了“測滑輪組機械效率”的實驗以后，進行了小組交流，下表是各小組的實驗數(shù)據(jù)記錄：

請你對表中各小組的實驗數(shù)據(jù)進行分析比較，回答下列問題：

（1）實驗中影響滑輪組效率的主要因素是什么？

（2）1、2兩個小組的動滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，測出的滑輪機械效率卻不同，可能的原因是什么？

（3）請你就如何提高滑輪組的機械效率提出自己的建議.

分析：對實驗數(shù)據(jù)進行分析，并與其他人交流，然后共同評估，是科學探究步驟中比較重要的一環(huán).本題就是對各小組得到的數(shù)據(jù)進行分析評估的中考題.這是一道研究實際生活中滑輪組機械效率的問題.我們知道，機械效率與有用功、額外功有關，影響額外功的因素有很多，滑輪的重力、接觸面的摩擦、以及操作的規(guī)范性等等都是造成額外功的因素，所以我們可以從這方面加以考慮.

答案：（1）提起的物體的重和滑輪組的重.

（2）滑輪的輪與軸間的摩擦力大小不同；測拉力時沒有使測力計勻速上升，造成測量的力不準確.

（3）選用較輕的動滑輪來組裝滑輪組；對于給定的滑輪組，通過增大提起的物重來提高效率；保持良好的潤滑，減小輪與軸間的摩擦.

四、考查得出結論的能力

得出結論是科學研究的最終目標，在這方面可以考查的目標有：將證據(jù)與科學知識建立聯(lián)系，得出基本符合證據(jù)的解釋；能注意與預想結果不一致的現(xiàn)象，并作出簡單的解釋；能提出改進工作方法的具體建議.

例4 （2006福州）小強要參加校運會的鉛球比賽，怎樣才能把鉛球推得遠呢？他猜想：鉛球落地的距離可能與鉛球出手時的速度大小有關，還可能跟速度方向與水平面的夾角有關.于是小強和小明一起進行如下探究：他們用如圖1所示的裝置做實驗，將容器放在水平桌面，讓噴水嘴的位置不變，但可以調(diào)節(jié)噴水槍的傾角，并可通過開關來控制水噴出的速度.

（1）如圖1所示，首先讓噴水嘴的方向不變(即拋射角不變)，做了3次實驗：第一次讓水的噴出速度較小，這時水噴出后落在容器的A點；第二次，讓水的噴出速度稍大，水噴出后落在容器的B點；第三次，讓水的噴出速度最大，水噴出后落在容器的C點.他們經(jīng)過分析得出結論：在__________一定時，物體拋出的越大，拋出的距離就越遠.

( 2 )控制開關，讓水噴出的速度不變，讓水沿不同方向噴出，又做了幾次實驗，如圖2所示.他們將記錄的數(shù)據(jù)畫在坐標軸上，得到一條水的水平射程s與拋射角θ之間的關系曲線，如圖3所示.從曲線中可以看出，當鉛球拋出的速度一定時，拋射角為時，拋射的距離最大.從曲線中，你還可以得出的結論是：______________．

( 3 )我們還有哪些體育運動可以應用到上述結論的例子，請你舉一例：________________.

分析：推鉛球是運動會中的一個項目，怎樣能推得遠一點，小強同學他們能充分利用所學的知識和技能，借助科學探究的方法來研究這一問題，并把實際問題實驗化，用噴水槍模擬推鉛球.研究中既有實驗的開展，又有數(shù)據(jù)的分析，還有實驗結論的應用，可謂把科學探究學到家了.當然，這都只是本題展示的情景，設計本題的目的還是考查對科學探究過程的了解，特別是對根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出實驗能力的考查.

答案：(1)拋射角，速度；(2)45°，在拋射物體的速度大小一定時，隨著拋射角θ的增大，水平射程s先增大，然后減小(其他結論合理即可)；(3)投標槍或擲鐵餅等.

初編輯/王一鳴