羅小飛

摘 ? 要：中考物理復(fù)習(xí)中習(xí)題的操練、剖析、提煉對(duì)鞏固知識(shí)、發(fā)展思維、提升能力具有不可替代的作用。因此，教師可以在研究教材、課標(biāo)、試題的基礎(chǔ)上將內(nèi)容“分類型”;然后，原創(chuàng)高質(zhì)量的典型例題讓學(xué)生“析典例”;最后，改編或引用中考題讓學(xué)生“練變式”。對(duì)打造“重思維、重能力、重效率”的優(yōu)質(zhì)中考復(fù)習(xí)課提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：分類型;析典例;練變式;中考復(fù)習(xí)課

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1003-6148（2022）4-0045-7

常規(guī)習(xí)題課一般是“學(xué)生做，教師講”，但這樣的復(fù)習(xí)課目標(biāo)不明、思路不清、難點(diǎn)不破、效果不佳。作為一線物理教師，你可曾想過，怎樣的習(xí)題課才能避免落入俗套，還中考復(fù)習(xí)課該有的蓬勃生機(jī)？下面筆者根據(jù)多年的課堂教學(xué)實(shí)踐，以“滑輪復(fù)習(xí)”一課為例來細(xì)致闡述“分類型·析典例·練變式”的習(xí)題型中考復(fù)習(xí)課是如何有序開展的，愿與廣大物理教師一起分享交流。

1 ? ?分類型

滑輪[1]是初中力學(xué)的“核心樞紐”，借助滑輪可以考查力、速度、功、功率、機(jī)械效率等多個(gè)中考核心考點(diǎn)，所以，滑輪注定是許多初三學(xué)生“共同的痛”。這痛苦的來源，一則是該部分內(nèi)容本身靈活性大、綜合性強(qiáng);二則是教師對(duì)該內(nèi)容研究不深、分類不明。根據(jù)上述原因，我們可以將滑輪根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)分成由易到難的幾種類型，讓學(xué)生逐級(jí)挑戰(zhàn)、各個(gè)擊破。

筆者以近3年全國物理中考為背景，以教材為基礎(chǔ)、以課標(biāo)為準(zhǔn)則來進(jìn)行較為合理的分類[2]。如根據(jù)特點(diǎn)將滑輪分為定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組;又如，根據(jù)使用方式將其分為豎直使用、水平使用及其他;再如，根據(jù)復(fù)雜程度將其分為純滑輪、非純滑輪。如何將不同的分類融合并呈現(xiàn)出來呢？筆者采用了“經(jīng)緯網(wǎng)法”。如圖1所示，其中經(jīng)線為滑輪的使用方式，緯線為滑輪的復(fù)雜程度，并在經(jīng)線滑輪的使用方式中按照定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組逐級(jí)呈現(xiàn)。像這樣多維度、有梯度的分類方式可以將中考的攔路虎“滑輪”順利攻克。

2.1 ? ?純滑輪

純滑輪相對(duì)非純滑輪要簡單，更易發(fā)現(xiàn)滑輪的科學(xué)本質(zhì)，提煉出解決滑輪的一般方法。于是，筆者就將純滑輪分成豎直使用、水平使用及其他，由易到難、循序漸進(jìn)地引領(lǐng)學(xué)生去分析、去理解、去提煉，直至融會(huì)貫通。

2.1.1 ? ?豎 ?直

上面是筆者原創(chuàng)[3]的典型例題，囊括了豎直方向使用滑輪的五種類型，并從“剖析思路”“示范過程”“尋找規(guī)律”“提煉方法”來逐級(jí)推進(jìn)、橫向比較、啟發(fā)引導(dǎo)，最終挖掘科學(xué)本質(zhì)和一般方法。具體過程如表1所示。

【改編·變式1】 某健身器材訓(xùn)練拉力部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)可簡化為如圖4的滑輪組。若不計(jì)摩擦，下列有關(guān)分析正確的是（ ? ? ? ?）

A.拉力F的大小是配重G大小的二分之一

B.拉力移動(dòng)的距離是配重上升距離的兩倍

C.用該裝置與直接提升配重相同高度所做的功相等

D.增加所提升配重質(zhì)量，不會(huì)影響該裝置的機(jī)械效率

【真題·變式2】 如圖5所示，甲、乙兩套裝置所用的滑輪質(zhì)量相等，用它們分別將相同質(zhì)量的物體勻速豎直提升，在相等時(shí)間內(nèi)繩端A、B移動(dòng)相同的距離（忽略繩重和摩擦），在此過程中下列選項(xiàng)正確的是（ ?）

A.兩物體上升的速度相等

B.兩滑輪組繩子自由端的拉力相等

C.甲滑輪組的總功比乙少

D.兩滑輪組的機(jī)械效率相等

2.1.2 ? ?水 平

【原創(chuàng)·典例2】 如圖6所示，甲、乙、丙、丁、戊五個(gè)不同的滑輪裝置拉動(dòng)物體以0.2 m/s的速度在水平面上運(yùn)動(dòng)（不計(jì)繩重、繩和輪之間的摩擦），已知物體受到地面對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力為30 N，求各裝置中繩子自由端拉力、移動(dòng)速度、功率。

【真題·變式1】 ?如圖8所示，利用輕質(zhì)滑輪勻速拉動(dòng)水平地面上重300 N的A物體，使A物體在10 s內(nèi)向右移動(dòng)了2 m，若A物體受到的摩擦力大小為20 N，拉力F大小為50 N，則：彈簧測力計(jì)的示數(shù)為______;水平拉力F所做的功為______，功率為______;滑輪的機(jī)械效率為_______。

【改編·變式2】 如圖9所示，小寧同學(xué)用力F水平拉動(dòng)重為30 N的物體A向右勻速運(yùn)動(dòng)60 cm，所用時(shí)間為10 s，且物體A與地面的滑動(dòng)摩擦力是物重的0.2倍，若忽略滑輪重及繩與滑輪之間的摩擦，下列說法中正確的是（ ）

B.拉力F的大小為12 N

C.物體A克服摩擦所做的功為36 J

D.拉力做功的功率為0.36 W

設(shè)計(jì)意圖：變式2是根據(jù)2021年湖南省衡陽市的中考題改編的，該題需要學(xué)生靈活運(yùn)用典例中提煉出來的一般方法進(jìn)行兩次受力分析，兩次距離計(jì)算，很好地考查了學(xué)生化難為易、化繁為簡的能力。

2.1.3 ? ?其 ?他

近幾年有關(guān)滑輪的中考題將滑輪水平使用和豎直使用組合起來，編制出較為新穎的中考試題，深受廣大物理教師青睞，在一些中考試題命制大賽中曾一度掀起編制此類試題的熱潮。

【原創(chuàng)·典例3】 如圖10所示，物體A重60 N，每個(gè)滑輪重為3 N，且物體A與桌面的滑動(dòng)摩擦力是物重的0.2倍。如圖10甲所示，在拉力F作用下使物體A以0.3 m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng);如圖10乙所示，在拉力F作用下使物體A以0.3 m/s的速度勻速向上運(yùn)動(dòng)（不計(jì)繩重以及繩與滑輪之間的摩擦）。求兩圖中拉力的大小及其功率。

典例3 是筆者研究大量中考試題后自主命制的試題[3]，該試題直接利用滑輪組實(shí)現(xiàn)“豎拉平移”和“平拉豎移”兩種典型，巧妙地將滑輪水平使用和豎直使用聯(lián)系起來，并讓學(xué)生通過對(duì)比觀察、深入剖析、找尋密鑰來激活他們的思維。具體過程如表3所示。

【改編· 變式1】 ?如圖12所示，每個(gè)滑輪的重力為6 N，物體A、B的重力GA=GB=100 N， F1=16 N，F(xiàn)2=12 N，此時(shí)物體A相對(duì)于地面靜止，物體B以0.1 m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)功，不計(jì)繩重、繩和輪之間的摩擦。下列說法正確的是（ ）

A.F2的功率為1.2 W

B.滑輪組的機(jī)械效率為75%

C.如果增大F2，物體A可能向左運(yùn)動(dòng)

D.物體A受到地面的摩擦力為2 N，方向水平向左

設(shè)計(jì)意圖：變式1是根據(jù)2019年四川省成都市的中考題改編的，該試題很好地考查了學(xué)生對(duì)上面典例3中較難的“豎拉平移”情境的理解領(lǐng)會(huì)及活學(xué)活用。

滑輪既能與其他的機(jī)械“斜面”“杠桿”進(jìn)行融合，也能與浮力、壓力、壓強(qiáng)等力學(xué)核心內(nèi)容進(jìn)行整合。因此，對(duì)于非純滑輪的綜合題，教師可以提供前面典例1、2、3中的部分滑輪，讓學(xué)生小組分任務(wù)討論“拼合搭建力學(xué)綜合題”。

【原創(chuàng)·典例4】 請(qǐng)選擇典例1、2、3中的甲圖或乙圖與斜面或杠桿進(jìn)行組合，同時(shí)可以適當(dāng)整合浮力、壓力、壓強(qiáng)等內(nèi)容編制力學(xué)綜合題，并匯報(bào)交流。

在典例1、2、3及其變式訓(xùn)練的基礎(chǔ)上安排比較開放、綜合的典例4是恰到好處的。眾所周知，綜合題可以拆分成幾個(gè)小單元，小單元亦可以組合成綜合題。于是，筆者就將典例1、2、3中甲、乙滑輪作為小單元與其他機(jī)械或力學(xué)其他內(nèi)容組合，讓學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建力學(xué)綜合題?，F(xiàn)將部分學(xué)生的原創(chuàng)好題整理如表4。

【真題· 變式1】 如圖19所示，在《加油，向未來》中，有一項(xiàng)對(duì)抗性實(shí)驗(yàn)，甲、乙兩人站在板上?；喗M將板提升至一定高度后。兩人在板上挪動(dòng)，并保持板水平平衡。若甲的質(zhì)量為55 kg，乙的質(zhì)量為45 kg。板的質(zhì)量為900 kg，且質(zhì)量分布均勻，重心在點(diǎn)O。

①求板提升兩人所做的功;②求滑輪組的機(jī)械效率。

（2）當(dāng)甲、乙兩人豎直站立在A、B位置時(shí)，板在空中處于水平平衡。甲、乙兩人從圖中位置同時(shí)向板左、右兩側(cè)沿同一直線向相反方向緩慢挪動(dòng)至C、D時(shí)，板也恰好處于水平平衡，求兩人挪動(dòng)的距離AC和BD之比？

設(shè)計(jì)意圖：變式1是2020年江蘇省無錫市的中考題，此題綜合考查滑輪、杠桿、功、機(jī)械效率等核心考點(diǎn)。解答過程能很好地反映學(xué)生的理解程度和舉一反三的能力。

【改編· 變式2】 如圖20所示，某科技小組設(shè)計(jì)了在岸邊打撈水中金屬塊的裝置，其中杠桿CD可繞O點(diǎn)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，且CO與OD之比為1∶3。此外，每個(gè)滑輪重為20 N，均勻?qū)嵭慕饘賶KA的密度為8×103 kg/m3，其質(zhì)量為80 kg。不計(jì)繩重和杠桿重，同時(shí)忽略滑輪與繩和杠桿與軸之間的摩擦。（水的密度ρ=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）

（1）當(dāng)金屬塊在水中勻速上升2 m的過程中：

①求金屬塊受到的浮力;②求人對(duì)繩的拉力F所做的功。

（2）當(dāng)金屬塊慢慢拉出水面的過程中，人對(duì)地面的壓強(qiáng)如何變化，請(qǐng)簡要說明理由。

3 ? ?結(jié) ?論

“分類型·析典例·練變式”的習(xí)題型中考復(fù)習(xí)課對(duì)教師角色有了重新的定位，教師不再是隨便講講習(xí)題的“播報(bào)員”，而是教學(xué)活動(dòng)的研究者和引導(dǎo)者。在課前，教師要研究教材、課標(biāo)、試題，以便于進(jìn)行合理的分類;教師還要研究命題技巧，以便于原創(chuàng)、改編中考試題。在課上，教師是教學(xué)活動(dòng)的引導(dǎo)者，應(yīng)該適時(shí)追問啟發(fā)、揭露本質(zhì)、提煉方法[4]。當(dāng)我們的教師都是中考復(fù)習(xí)活動(dòng)的研究者和引導(dǎo)者時(shí)，我們不僅能駕馭“滑輪復(fù)習(xí)”這樣的習(xí)題型中考復(fù)習(xí)課，也能駕馭“電路復(fù)習(xí)”“浮力復(fù)習(xí)”……讓我們一起踐行，打造更多優(yōu)質(zhì)的習(xí)題型中考復(fù)習(xí)課。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁運(yùn)開.科學(xué)九年級(jí)上冊[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2012：94-96.

[2]張亮.“動(dòng)態(tài)電路”中考試題的分類與解析——以2020年中考物理真題為例[J].物理教學(xué)，2021，43（1）：50-54.

[3]王耀村.科學(xué)命題技術(shù)研究[M].杭州：浙江教育出版社，2017：85-123.

[4]王大云.中考專題復(fù)習(xí)課實(shí)施策略例談——以力學(xué)綜合專題復(fù)習(xí)課為例[J].廣西教育，2018（2）：52-58.

（欄目編輯 ? ?陳 ?潔）