石凌
【關(guān)鍵詞】高中物理隱含條件物理現(xiàn)象
同學(xué)們學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)高中物理時(shí),往往到了最后總是發(fā)現(xiàn),其實(shí)有關(guān)物理的基本規(guī)律基本方法也都知道,但最后就是不知道如何解題。當(dāng)然要正確求解物理題涉及的問(wèn)題有很多,其中首要的是認(rèn)真閱讀題目理解題意并建立物理模型。此時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到這種情況,有些解題的必要條件,題中并未明確給出,而是隱含在字里行間。這樣往往使得學(xué)生看不懂題找不到已知條件以致無(wú)法解題。本文就這一具體問(wèn)題談?wù)勔恍┛捶ā?/p>
那么怎樣才能快速、準(zhǔn)確地找出這些隱含條件呢?
一、 注意一些約定俗成提法的含義
課本上經(jīng)常用一些固定的提法來(lái)說(shuō)明某些現(xiàn)象,這些提法中的某些詞語(yǔ)由于已經(jīng)約定俗成,所以具有確定不變的含義,知道了這些提法的含義,就等于知道了隱含條件。
如“一物體在光滑面上運(yùn)動(dòng)……”其中“光滑”的含義為不計(jì)摩擦,所以隱含條件為物體所受的摩擦力為零。 又如“物體在空中自由下落……”,其中“自由”的含義為物體僅受重力作用,所以隱含條件為:物體只受一個(gè)力——重力。
還有“物體沿斜面緩慢運(yùn)動(dòng)……”,其中“緩慢”的含義為物體處于平衡狀態(tài)。另外像“輕繩”,“輕桿”含義就是不考慮物體的質(zhì)量?!百|(zhì)點(diǎn)”則說(shuō)明物體只有質(zhì)量,不考慮體積和形狀。“點(diǎn)電荷”表示該帶電體只有質(zhì)量、電荷量,不考慮體積和形狀。“輕彈簧”則表明不計(jì)彈簧質(zhì)量,各點(diǎn)彈力相等,可以提供壓力和拉力,滿足胡克定律?!皢螖[”,懸點(diǎn)固定,細(xì)線不會(huì)伸縮,質(zhì)量不計(jì)?!懊霐[”,周期為2s的單擺。而一些基本帶電粒子除了特別說(shuō)明一般不考慮它們受到的重力?!敖^熱容器”,說(shuō)明容器內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱傳遞等等都是物理模型中常見(jiàn)的一些隱含條件。
而在電路中,對(duì)于電流表和電壓表如不涉及內(nèi)阻可視為理想電表即電流表內(nèi)阻為零,電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大。理想變壓器,忽略本身能量損耗(功率P輸入=P輸出),磁感線被封閉在鐵芯內(nèi)(磁通量φ1=φ2);理想電源,內(nèi)阻為零,路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。
在電路分析中,同一根導(dǎo)線上電勢(shì)處處相同,而沒(méi)有電流通過(guò)的用電器兩端電勢(shì)也相同。
二、必須注意一些物理現(xiàn)象的出現(xiàn)條件
一定的物理現(xiàn)象的出現(xiàn),是以具備一定的條件為前提的,當(dāng)知道什么條件具備時(shí)可出現(xiàn)什么現(xiàn)象后,一旦題目給出某種現(xiàn)象,馬上可以找出相應(yīng)的隱含條件。
如“物體勻速運(yùn)動(dòng)”必定所受合力為零。“物體間保持相對(duì)靜止”則說(shuō)明兩物體具有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài), “物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)”意味著合外力為向心力,且大小恒定、方向始終指向圓心。而一根輕繩栓一小球在豎直面做圓周運(yùn)動(dòng)剛好過(guò)最高點(diǎn),意味著在最高點(diǎn)只有重力提供向心力?!皻怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下”就是說(shuō)氣體的壓強(qiáng)和溫度給定?!皩?dǎo)體處于靜電平衡”,必定是等勢(shì)體。“理想氣體”必定分子勢(shì)能為零等等。
又如“一帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)……”由于一般帶電粒子不計(jì)重力,進(jìn)入磁場(chǎng)后,只受洛倫茲力且洛倫茲力始終與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直,那么就意味著帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且洛倫茲力提供向心力?!耙粠щ娏W哟怪边M(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)……”一般帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)只受到恒定的電場(chǎng)力且與初速度方向垂直,所以隱含條件為帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)。“一帶電粒子沿直線通過(guò)正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)……”那么就意味著帶電粒子受到的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力平衡。
三、注意在平時(shí)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的時(shí)候要擴(kuò)大知識(shí)面,記住一些有關(guān)的常用數(shù)據(jù)或他們之間的關(guān)系
同學(xué)們的知識(shí)面宜寬不宜窄。即使是一些僅需了解的知識(shí)也應(yīng)給予足夠的重視,同時(shí)對(duì)常用的一些物理量的數(shù)據(jù),比如水的密度、比熱,家用干電池電動(dòng)勢(shì),家用照明電路電壓等等必須記住。
如“在照明電路中接了……用電器”,因?yàn)檎彰麟娐冯妷簽?20v,且所有用電器除非特別聲明外都是并聯(lián),所以隱含條件為,各用電器并聯(lián)其電壓都為220v。
地球自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)周期,月球繞地球公轉(zhuǎn)周期也必須記住。通訊衛(wèi)星或同步衛(wèi)星,運(yùn)行角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同,周期等與地球自轉(zhuǎn)周期,即24h,同步衛(wèi)星距地面高度36000千米也要記住。
一些物理量之間的“大小”關(guān)系也應(yīng)知道并記住。
如“等質(zhì)量的鐵塊和鋁塊哪個(gè)體積大?”顯然,僅知道質(zhì)量是無(wú)法判斷的,還需知道密度,所以隱含條件為:鐵的密度大于鋁的密度。
四、注意尋找一些物理量之間的外在關(guān)系
有些物理量,無(wú)任何聯(lián)系,但人為附加一些條件后,便可使它們有一定的外在關(guān)系。如找出這些關(guān)系,就找出了隱含條件。
比如“水和酒精先后裝滿同一瓶中,稱其質(zhì)量……”,水和酒精無(wú)任何內(nèi)在聯(lián)系,但由于都先后裝于同一瓶中,而瓶的容積是不變的,所以隱含條件為:水和酒精體積相等。又如“一天平兩邊分別放一鐵塊和一鋁塊,天平平衡……”,由天平平衡條件可知,其隱含條件為:鐵塊和鋁塊質(zhì)量相等。
又比如在追擊相遇問(wèn)題中,不同物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)位移以及運(yùn)動(dòng)速度都隱含有一定的相互關(guān)系,找到它們之間關(guān)系,就可以解決問(wèn)題了。另外,多注意觀察題目中給出的示意圖也有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些隱含條件。
總之,同學(xué)們只要做到多思、多知,多動(dòng)手就不難找出題中的隱含條件。如果堅(jiān)持不斷去訓(xùn)練不斷去總結(jié)經(jīng)驗(yàn),看懂且理解題目就不是一件難事了。只要看懂題目,建立準(zhǔn)確物理模型過(guò)程,寫出正確的物理公式,經(jīng)過(guò)仔細(xì)的數(shù)學(xué)計(jì)算,加上必要的文字說(shuō)明,正確的解決一道物理題就不是一件非常困難的事了。
【參考文獻(xiàn)】
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(作者單位:奎屯市第一高級(jí)中學(xué)物理組)