中考冲刺：开放性试题（基础）
为了适应素质教育和创新精神培养的需要，在近几年来各地中考物理试卷中均出现了能力考查要求较高的题型，如开放性题型。开放性试题的特点是问题中的情景，都与生活、社会、科技相联系，问题的提出以及解决的过程、结果都具有灵活性、多变性和不确定性。开放性试题的引入和深化是培养学生创新思维能力的需要，一般来说开放性试题可分为：条件、过程或结果开放。该题型的功能主要通过对某一物理事实的描述，考查学生发散思维的能力，鉴别学生对知识的掌握程度，尤其对知识间的联系具有良好的桥梁功能。这种题型中体现的发散性思维能力主要包括逆向思维(完成从目标到条件的反思过程)、创造性思维(完成对思维定势的克服，寻找到解决同一问题的若干途经)、纵横性思维(完成知识点之间的横向联系和同一知识间的深化)。希望同学们在思考和解决这类问题时，除了要运用已学过的知识外，还要更多地联系身边的事和物，更多地去感受和体验解决问题的途径和方法，同时还要更多的留意结果的合理性和可能性。
求解开放性问题，需要我们在日常生活中做个有心人，要灵活运用物理知识。挖掘题目中的隐含条件是解题的关键。抓住题目中的重点字句进行分析、推理、比较、联想，结合概念、规律、现象、状态、情境、图形或图象等方面加以理解。
类型一、题设条件开放型
其特点是：条件多余或隐含，求解问题不指明。
1、在初中物理实验中，常常用长方体木块作为实验器材来研究一些问题，现在请你以长方体木块作为实验器材之一，可以适当添加其它辅助器材，设计三个实验来研究或说明相关的物理问题。（力、热、声、光、电均可）
添加主要器材
主要实验过程
研究或说明的物理问题
示例
细绳、小车
将木块竖放在小车上，用细绳突然拉动小车向前运动，木块向后倒下
木块具有惯性
设计一
设计二
设计三
本题不但结论开放，条件也有所开放，只是木块为必备器材之一，同时它又是设计性实验题。不过题材来自于平时的演示实验，所以难度并不大。解决此类问题，要求我们平时留心观察老师所做的演示实验，准确把握实验的意图和原理。
本题把长方体木块作为必备实验器材，允许适当添加其它辅助器材，设计实验来研究或说明相关的物理问题。一般地，只要能达到目的，添加的辅助器材越少、实验原理和过程越简单越好。设计的实验、添加的器材、实验过程及研究或说明的问题如下表：
添加主要器材
主要实验过程
研究或说明的物理问题
设计一
弹簧秤、细线
用细线将木块挂在弹簧秤钩上，木块静止时，弹簧秤有读数
木块受到重力
设计二
弹簧秤、木板、毛巾、砝码
将木块分别放在木板、毛巾上用弹簧秤匀速水平拉动；砝码放在木块上，将木块放在木板上匀速拉动
摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度有关
设计三
导线、开关、灯泡、电源
将导线、开关、灯泡、电源、干木块连成串联电路，闭合开关观察灯泡是否发光
木块是绝缘体
设计四
将木块放在阳光下，会出现影子
光是沿直线传播的
设计五
砝码、海绵
将木块放在海绵上，观察形变；木块上方再放上砝码，观察海绵的形变
压力的作用效果与压力大小有关
设计六
水
将木块和水放在阳光下，过一段时间比较温度升高的大小
不同物质吸热能力不同
本题具有开放性，对于这种具有开放性的习题，要注意分析题目中提供的物体的特点，从力、热、光、电等方面思考．同时还要注意平时多观察一些现象和多做一些简单的探索性实验。
举一反三：
同学们在理发店洗头时，常会看到理发师用电吹风给顾客吹头发的情景。请你从此情景中找出一个与力、热或电有关的物理现象，并指出与该物理现象对应的物理知识（不得与示例重复）。
示例：
物理现象：电吹风吹出的风使头发飘动起来；
物理知识：力可以改变物体的运动状态。
物理现象：_______________________
物理知识：_______________________
问题1：头发被吹变形；
简答1：力可以改变物体的形状。
问题2：吹头发，头发干得快；
简答2：温度越高，蒸发越快。
问题3：吹头发，头发干得快；
简答2：空气流动越快，蒸发越快。
问题4：既可吹冷风，又可吹热风；
简答4：电机与发热丝并联。
问题5：电吹风吹出热风时，电能转化为什么能?
简答5：电能转化为机械能和内能。
问题6：电吹风吹出冷风时，电能转化为什么能?
简答6：电能主要转化为机械能。
2、有下列器材：小石块、橡皮、一端削尖的铅笔、一张硬纸片、橡皮泥。请你利用其中的一种或多种器材，设计三个力学实验，并按下表要求填写。
器材
实验内容
操作方法
发生现象
示例：橡皮泥
力的作用效果
用力压橡皮泥
橡皮泥发生形变
本题把学习中常用文具物品作为实验器材，允许从中选择适当器材，设计实验来研究或说明相关的物理问题一般的，只要能达到目的选择的器材越少、实验原理和过程越简单越好。
结合初中所了解物理知识，选择合适器材来设计实验内容和方法，并做出合理的实验现象猜想。
器材
实验内容
操作方法
发生现象
示例：橡皮泥
力的作用效果
用力压橡皮泥
橡皮泥发生形变
1．削尖的铅笔
压力作用效果与面积的关系
两手指用力压铅笔两端
手指压尖端时凹下的深度比粗端大
2．橡皮、硬纸片
摩擦力大小与压力的关系
分别用较大和较小的力压橡皮，让其在硬纸片上滑行
用较大的压力滑行难，用较小的压力滑行易
3．小石块、硬纸片
惯性
小石块放在硬纸片上，迅速抽动纸片
小石块不动
本题不但结论开放，条件也有所开放，同时它又是设计性实验题．不过题材来自于平时的演示实验，所以难度并不大。解决此类问题，要求我们平时留心观察老师所做的演示实验，准确把握实验的意图和原理。
类型二、解题策略开放型
其特点是：解答方式不统一，方法多样化。实际上就是我们常说的“异曲同工”。
3、现有两个标记模糊，外形相同，额定电压都是V，但额定功率相差较大的白炽灯泡。请你简要写出三种方法，来判断哪一个的额定功率比较大?
额定电压相等，比较额定功率，可以并联在电路中，比较灯泡的亮度；直接观察灯丝的粗细也可知道哪个灯泡的额定功率大。
(1)看灯丝，灯丝较粗的额定功率大。
(2)将两个灯泡并联在V电源上，亮度较大的额定功率大。
(3)将两个灯泡串联在V的电源上，亮度较小的额定功率大。
(4)测量灯泡的电阻，电阻小的额定功率大。
同一个题目从不同的角度，用不同的方法，解决同一问题，有异曲同工之妙。
举一反三：
有一个电压值可任意选取的电源，有若干根电阻值相同的电阻丝。现把一根电阻丝接在电压值为U，的电源上，通电1min，电阻丝产生的热量为Q，要想使电阻丝产生的热量为3Q，应采取哪三种不同方法?
解法一：把一根电阻丝仍接到U两端，通电3min，则电阻丝产生的热量为3Q。
解法二：把3根电阻丝并联起来，接到U两端，通电1min，则通电1min电阻丝产生的热量为3Q。
解法三：把l根电阻丝接到电压值为的电源两端，通电1min，则电阻丝产生的热量为3Q.
类型三、待求结论开放型
其特点是：结论不唯一，答案形式多样化。
4、请利用煮熟的鸡蛋作主要器材，并加一些其它器材，设计两个物理小实验。
添加的器材
主要过程
研究的物理问题
示例
铁架台、长为0.5m的细线、小塑料袋
将装有鸡蛋的塑料袋挂在铁架台上，让鸡蛋在竖直平面内摆动
重力势能和动能的相互转化
实验一
实验二
熟鸡蛋在我们生活中随处可见，可以从惯性、力的作用效果、大气压强几个方面来进行分析，考查了学生理论联系实际，应用身边物品探究物理现象的能力。
（1）把小纸条压在鸡蛋下，迅速抽出小纸条，鸡蛋不动，说明鸡蛋具有惯性；（2）把鸡蛋剥去外壳，用尺子挤压，鸡蛋变形，说明力可以改变物体的形状；（3）在广口瓶内点燃一小团棉花，把剥去外壳的鸡蛋放在放在瓶口，鸡蛋会被瓶子吸进去，说明了大气压强的存在。故答案为：
添加的器材
主要过程
研究的物理问题
示例
铁架台、长为0.5m的细线、小塑料袋
将装有鸡蛋的塑料袋挂在铁架台上，让鸡蛋在竖直平面内摆动
重力势能和动能的相互转化
实验一
小纸条
把小纸条压在鸡蛋下，迅速抽出小纸条，鸡蛋不动
说明鸡蛋具有惯性
实验二
尺子
把鸡蛋剥去外壳，用尺子挤压，鸡蛋变形
力可以改变物体的形状
本题具有开放性，对于这种具有开放性的习题，要注意分析题中提供的物体的特点，从力、热、光、电等方面思考。同时还要注意平时多观察一些现象和多做一些简单的探索性实验。
举一反三：
现有一根吃饭用的筷子，请你用它作器材设计一个光学实验。（根据实验要求可选用其它辅助器材，简要说明实验的做法和说明的问题）
实验器材：碗，水，筷子。实验步骤：1、首先将筷子放在空碗里，在C点观察筷子；2、向碗内加满水，再观察筷子；如图所示：实验现象：将筷子放入水中，保持眼睛和碗的位置不变，仍在C点，可以看到筷子水下的部分向上偏折。实验结论：光在水中发生了折射。
5、请利用一瓶矿泉水，设计两个不同的物理实验，并完成下表。
操作方法
实验现象
物理知识
示例
将矿泉水瓶举起后松手
瓶下落
重力方向是竖直向下的
实验一
实验二
由于题中要求设计两个不同的实验，所举实例不可与示例雷同，另外一定要把所举实例反映的物理实质说清楚。
选择最熟悉及最简单的实验方案解答，现提供三种方法如下：
操作方法
实验现象
物理知识
实验一
将矿泉水瓶扔出去
瓶离手后继续向前飞去
物体具有惯性
实验二
用手捏矿泉水瓶
瓶会变形
力能改变物体的形状
实验三
观察矿泉水瓶后的手指
手指变粗
光的折射(矿泉水瓶相当于放大镜)
这是一道开放性实验设计题，实验器材已确定，实验目的及实验方案完全开放，考查学生的实验设计能力，要求学生具有扎实的基础及综合运用所学知识的能力。有些同学审题不清，增加了部分器材，不合题意。
举一反三：
电冰箱在结构上和工作过程中应用了许多物理知识(如图所示)。
(1)问题：为什么要使用三脚插头?
回答：________________________________________________。
(2)问题：为什么要使用具有磁性的密封条?
回答：________________________________________________。
(3)提出一个与物态变化有关的问题并回答．
问题：________________________________________________?
回答：________________________________________________。
(1)安全用电
(2)它能够吸引冰箱铁制门框
(3)蒸气通过冷凝器发生的物态变化是什么液化
(1)使用三脚插头是为了将电冰箱的金属外壳与地线相连，防止发生触电现象，这主要是从安全用电的角度来着想的。
(2)电冰箱使用磁性密封条的目的是为了吸引冰箱的铁制门框，从而使冰箱密封性更佳。
(3)电冰箱的冷冻室和冷凝器中都涉及物态变化，在冷冻室，液态制冷剂由液态变为气态，发生了汽化现象；在冷凝器中，又由气态变为了液态，发生了液化现象。因此可以围绕这两方面的声容进行提问解答。
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