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開(kāi)放型試題有哪思路和試題
類型一：條件開(kāi)放型條件開(kāi)放型試題的特點(diǎn)是題設(shè)條件多余或隱含，不指明所要求解的問(wèn)題。解這類試題的基本思路就是從題設(shè)條件入手，變換角度，創(chuàng)設(shè)情境，使解題過(guò)程具有開(kāi)放性。
例1．2011年11月3日凌晨，我國(guó)“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”飛行器成功對(duì)接，共同飛行在茫茫太空中。飛行在太空中的“天宮一號(hào)”向著太陽(yáng)的一面溫度會(huì)高到100℃以上，而背陰的那一面又會(huì)冷到-200℃以下，為此科學(xué)家在“天宮一號(hào)”的外表面涂上一層銀白色的涂料。在“天宮一號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙里，未來(lái)的航天員可使用筆記本電腦收發(fā)郵件，可以看電影聽(tīng)音樂(lè)。艙里還配備了太空鍛煉器材，如拉力器，用于鍛煉下肢肌肉等。
請(qǐng)從上面的閱讀材料中找出與物理知識(shí)有關(guān)的敘述，并標(biāo)明相關(guān)的物理知識(shí)。
例：“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”飛行器成功對(duì)接──以“神舟八號(hào)”飛船為參照物“天宮一號(hào)”是靜止的
(1)_____________________________________________；
(2)____________________________________________。
解析：條件開(kāi)放類試題由于所給條件較多，可以從不同角度、不同側(cè)面去考慮問(wèn)題從而得到不同的結(jié)論。這類題型的特點(diǎn)決定了題不是太難，但要求同學(xué)對(duì)所學(xué)知識(shí)能融會(huì)貫通。題中給出的如“外表面涂銀白色的涂料”、“ 收發(fā)郵件”等語(yǔ)句蘊(yùn)含著物理知識(shí)。
答案：飛行──以地球?yàn)閰⒄瘴�，“神舟八�?hào)”飛船和“天宮一號(hào)”是運(yùn)動(dòng)的
外表面涂銀白色的涂料──有光照射時(shí)，減少對(duì)熱量的吸收；背光時(shí)，減少向外輻射熱量
收發(fā)郵件──利用電磁波
看電影──筆記本電腦是光源、光沿直線傳播
聽(tīng)音樂(lè)──聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的
拉力器──拉力越大，彈簧被拉得越長(zhǎng)
類型二：過(guò)程開(kāi)放型過(guò)程開(kāi)放型試題的特點(diǎn)是條件、結(jié)論都一定，解題過(guò)程或策略開(kāi)放，一題多解及開(kāi)放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)屬于這類題。一般是策略性開(kāi)放，思路不唯一，進(jìn)而步驟、過(guò)程都不統(tǒng)一，開(kāi)放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有時(shí)連實(shí)驗(yàn)條件都不統(tǒng)一，需自行選定器材，再根據(jù)題目需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，完成指定的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
例2．如圖1所示，L1為入射光線，L2為出射光線。請(qǐng)?jiān)趫D中添加合理的光學(xué)器件。（注意所添加的器件位置要正確）
解析：由題目中的情況容易想到用平面鏡來(lái)反射。那么，還能用什么光學(xué)器件呢？首先沿著“反射”的思路考慮：反射時(shí)能否不用平面鏡？當(dāng)然可以──用凸面鏡或凹面鏡。再考慮如果不是反射，折射行不行？當(dāng)然行──用凸透鏡或凹透鏡、甚至是三棱鏡。還可以思考，凸透鏡或凹透鏡只有一種放置方法嗎？試一試，當(dāng)然不只一種。這樣，依據(jù)不同的物理規(guī)律、原理，運(yùn)用不同的方法，進(jìn)行一題多思、一題多解，能更牢固地掌握知識(shí)，培養(yǎng)發(fā)散思維能力。
答案：如下圖
例3．如圖2所示，彈簧測(cè)力計(jì)的量程是0—5N，木塊重力大約7N，輕質(zhì)滑輪重為1N、鐵架臺(tái)、刻度尺、足夠大的量杯、足量的水和細(xì)棉線(自重不計(jì))，圖中每種器材各有一件。
請(qǐng)你利用圖中的一些器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量木塊重力的實(shí)驗(yàn)方案：
(1)寫(xiě)出選用器材的名稱：
(2)用文字簡(jiǎn)要地寫(xiě)出需要測(cè)量的物量及符號(hào)：
(3)木塊重力的表達(dá)式：
解析：物體的重力直接用彈簧測(cè)力計(jì)便可測(cè)量，但此題不同，因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的量程小于被測(cè)量，所以題目提醒學(xué)生要有安全操作意識(shí)，這是作為一個(gè)公民將來(lái)走入社會(huì)必須具有的科學(xué)素養(yǎng)。怎樣解決彈簧測(cè)力計(jì)的量程小于被測(cè)量的問(wèn)題呢？只能采用間接測(cè)量，這就需要學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和感悟了。注意到木塊能在水面上漂浮，又有量杯，想到可用浮力知識(shí)解決。若注意到滑輪，可連接成動(dòng)滑輪來(lái)測(cè)量。若注意到米尺，可用線連接成一個(gè)省力杠桿來(lái)解決。
答案：
方案一：（1）量杯、水、細(xì)棉線、木塊
�。�2）量杯中水的體積V1，木塊放入水中靜止后液面的位置V2
�。�3）G =ρ水g（V2-V1）
方案二：（1）彈簧測(cè)力計(jì)、輕質(zhì)滑輪、鐵架臺(tái)、細(xì)棉線、木塊
（2）滑輪重G動(dòng)，拉力F
（3）根據(jù)F=（G+G動(dòng)）/2，得G=2F -G動(dòng)
方案三：（1）彈簧測(cè)力計(jì)、米尺、鐵架臺(tái)、細(xì)棉線、木塊
（2）把米尺連接成省力杠桿，從米尺上讀出兩力臂L動(dòng)、L阻（L動(dòng)/L阻應(yīng)大于7/5），拉力F
（3）根據(jù)FL動(dòng)=GL阻，得G=FL動(dòng)/L阻
類型三：結(jié)論開(kāi)放型結(jié)論開(kāi)放型題目的特點(diǎn)是條件一定，結(jié)論多種多樣。根據(jù)試題提供的信息，從不同的方向分析會(huì)有不同的結(jié)論，可以激發(fā)學(xué)生思考的積極性，利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性。解答時(shí)，要在這些符合要求的結(jié)論中選擇最有把握的結(jié)論作為答案。
例4．有些物理量的大小不易直接觀測(cè)，但它變化時(shí)引起其它量的變化卻容易直接觀測(cè)，用易觀測(cè)的量顯示不易觀測(cè)的量是測(cè)量物理量的一種思路。例如：溫度計(jì)是利用液柱長(zhǎng)度的變化來(lái)顯示溫度高低的。請(qǐng)你也舉出一個(gè)例子___________________。
解析：物理學(xué)中對(duì)于一些看不見(jiàn)、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法。初中物理在研究概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)中多處應(yīng)用了這種方法。大家要在頭腦中搜尋學(xué)習(xí)過(guò)的物理內(nèi)容，篩選出應(yīng)用這個(gè)思想方法獲取的知識(shí)，確定答案。你可以從力、熱、光、電、磁、分子原子、能量等方面進(jìn)行思考。
答案：彈簧測(cè)力計(jì)是利用彈簧長(zhǎng)度的變化來(lái)顯示力的大��；研究條形磁鐵（或電磁鐵）磁性時(shí)，用它吸引鐵屑（或大頭針）的多少來(lái)顯示磁性的強(qiáng)弱；研究物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)時(shí)，用物體推紙盒前進(jìn)的距離來(lái)顯示其具有動(dòng)能的多少；鼓面上撒碎紙屑來(lái)顯示鼓面的振動(dòng)情況；進(jìn)行電流的熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，在電熱絲上涂些蠟，利用蠟的熔化來(lái)顯示電熱絲溫度升高等。
類型四：綜合開(kāi)放型綜合開(kāi)放型題目的特點(diǎn)是條件多種，解題策略多樣，結(jié)論不唯一。這類試題有利于發(fā)展大家的個(gè)性，發(fā)展大家的發(fā)散思維能力。
例5．圖3中甲、乙分別是“探究平面鏡成像特點(diǎn)”和“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，拿一支沒(méi)有點(diǎn)燃的與A完全相同的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去它跟前面那支蠟燭A的像完全重合。這樣操作的目的是________________，同時(shí)也證明了像與物體的大小________________。
圖3
（2）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，保持凸透鏡位置不動(dòng)，將蠟燭從遠(yuǎn)處逐漸向凸透鏡的焦點(diǎn)靠近時(shí)，要想在光屏上得到清晰的燭焰的像，光屏應(yīng)向________（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動(dòng)，所成像的大小將________（填“變大”、“變小”或“不變”）。
（3）當(dāng)蠟燭移到圖乙所示位置時(shí)，光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像，請(qǐng)你比較甲、乙兩圖中平面鏡與凸透鏡所成的像的不同點(diǎn)：①________________；②________________。
解析：試題對(duì)兩個(gè)重要的光學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比研究。（1）平面鏡成像實(shí)驗(yàn)的目的是找出像和物體的大小、位置關(guān)系。只有“捕捉”到像，才能開(kāi)展研究。蠟燭B與蠟燭A的像完全重合，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)已經(jīng)“捕捉”到了像，即確定了像的位置和大小。（2）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，得出了像的位置和大小、倒正、虛實(shí)與物距和焦距的關(guān)系。其中，當(dāng)成實(shí)像時(shí)，“物近像遠(yuǎn)像變大”是一個(gè)非常重要的結(jié)論，要注意掌握和應(yīng)用。這句話的意思是，物體從遠(yuǎn)處逐漸向凸透鏡的焦點(diǎn)靠近時(shí)，所成的像離凸透鏡越來(lái)越遠(yuǎn)，同時(shí)像也變得越來(lái)越大。（3）比較甲、乙兩圖中所成的像的不同點(diǎn)屬于過(guò)程和結(jié)論都開(kāi)放：從成像原理考慮，一個(gè)是光的反射，一個(gè)是光的折射；從成像虛實(shí)考慮，一個(gè)是虛像，一個(gè)是實(shí)像；從成像倒正考慮，一個(gè)是正立的像，一個(gè)是倒立的像；從成像大小考慮，一個(gè)是等大的像，一個(gè)是放大的像；從物距和像距關(guān)系考慮，一個(gè)是物距等于像距，一個(gè)是物距小于像距。
答案：（1）確定像的位置和大小相等
（2）遠(yuǎn)離變大
（3）一個(gè)是光的反射形成的，一個(gè)是光的折射形成的；一個(gè)是虛像，一個(gè)是實(shí)像；一個(gè)是正立的像，一個(gè)是倒立的像；一個(gè)是等大的像，一個(gè)是放大的像；一個(gè)成像時(shí)物距等于像距，一個(gè)成像時(shí)物距小于像距。
從上面幾例可以看出，開(kāi)放性試題涉及面較廣，靈活而無(wú)模式可依，但都基于學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因而不同程度的學(xué)生都可以根據(jù)自己的能力、水平進(jìn)行探索，都有發(fā)揮的空間。開(kāi)放性試題以開(kāi)放的姿態(tài)展示出物理與我們?nèi)祟惿姘l(fā)展的聯(lián)系，具有很大的思維空間。我們要去經(jīng)歷物理知識(shí)的再創(chuàng)造過(guò)程，需全面觀察、廣泛聯(lián)想，多方面、多角度、多層次去思考問(wèn)題，才有利于自己探究精神、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)和發(fā)揮。
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