挖掘隱含條件的途徑
2010-12-27 14:51 12月27日今日文教A8版 徐偉慧
挖掘隱含條件的途徑
廣東省乳源高級中學 徐偉慧
高考試題中不少物理試題設置了隱含條件,這些隱含條件隱蔽在題述物理現象、物理過程、物理狀態、物理模型、運動軌跡和函數圖象之中,這類習題不僅考查了學生對物理知識的掌握情況,還考查了學生靈活運用物理知識分析物理問題的能力,正確挖掘題目的隱含條件是解題的關鍵。下面對挖掘隱含條件的途徑作一淺析。
一、正確認識物理現象,分析物理過程
正確分析物理現象及過程,形成清晰的物理情景,判定題述現象及過程所遵循的物理規律,是挖掘物理現象及物理過程中的隱含條件的主要途徑,也是高考考查的重點,如下列常見的物理現象、物理過程及其中的隱含條件:
汽車從車站出發—汽車初速度為零
從豎直上升的氣球上落下一物體—物體離開氣球時的速度與氣球的速度相同,離開氣球后做豎直上拋運動
兩物體相對靜止—兩物體的速度、加速度都相同,距離不變
電燈正常發光—通過電燈的電流強度等于額定電流,加在電燈兩端的電壓等于額定電壓,所消耗的功率等于額定功率
變阻器滑動觸頭移動—滑動變阻器阻值改變
絕熱過程—既不吸熱,也不放熱
二、掌握物理模型的意義
把實際的物理過程或研究對象抽象為理想化的物理模型分析是研究物理問題的基本方法。正確、清晰地認識物理模型及其中的理想化條件并在試題中加以應用,是挖掘隱含條件的途徑之一。下面是高中物理課本中常見的物理模型及其中的隱含條件。
質點—有質量,無大小、形狀
光滑表面—任何物體與其接觸,摩擦力都是零
輕繩—不可伸長、質量忽略不計
同步衛星—衛星位于赤道上空,與地面相對靜止,繞地球做勻速圓周運動的周期與地球自轉的周期相同
理想電流表—電流表電阻忽略不計,兩端電壓為零
理想電壓表—電壓表電阻很大,通過的電流為零
理想變壓器—穿過原、副線圈的磁通量相同,磁通量的變化率也相同;不計能量損耗,輸入功率等于輸出功率
三、掌握物理過程的特點,挖掘臨界狀態問題中的隱含條件
對于臨界問題,在認真分析物理情景、掌握物理過程的前提下,準確找出臨界狀態中的隱含條件,是解決臨界狀態問題的關鍵;如常見的臨界狀態問題:
最大速度問題—此類問題通常物體的速度、加速度都是變化的;隱含條件是:當加速度等于零時,速度最大。
兩個運動物體不發生碰撞—此類問題的特點是:兩物體中至少有一個物體的速度是變化的;隱含條件是:當兩物體接觸時,速度相同,則可避免碰撞。
物體離開支撐物時—此類問題的特點是:支撐物對物體的支持力是變化的;隱含條件是:當支持力為零時,物體開始離開支持物。
四、理解函數圖象的物理意義,挖掘函數圖象中的隱含條件
有些物理問題的條件隱含在函數圖象中,搞清圖象及其坐標、斜率和截距的物理意義,是挖掘函數圖象中的隱含條件、利用圖象解題的關鍵。常用的物理圖象有速度圖象、位移圖象、U-I圖象及波動圖象等。在不同的圖象中“點”、“線”、“面”、“斜率”、“截距”等有其相應的不同物理意義,需熟練掌握、靈活應用。如下列常見的圖象中對應的物理意義:
點”代表狀態,描述物體在該狀態下所具有的特征。例如在p-T圖象中點表示某狀態下氣體的壓強與溫度。
“線”代表過程,描述物體在一段過程中隨著橫軸所代表的物理量的變化,縱軸所代表的物理量的變化情況。例如在勻加速直線運動的v-t圖象中圖線為一傾斜直線,表示速度隨時間均勻變化。
“面”指的是圖線與橫軸所圍成的面積,表示縱坐標所代表的物理量對橫坐標所代表的物理量的積累。例如v-t圖象中面表示物體運動的位移。
當橫坐標為時間軸時,斜率物理意義是縱坐標所示物理量對時間的變化率。例如s-t圖象中斜率代表速度;
圖象中斜率代表磁通量的變化率,即感應電動勢。
“截距”指的是圖線與縱軸的交點。當橫軸為時間軸時,截距描述初始狀態。
總之,物理試題中隱含條件形式多種多樣,且有時同一題多種隱含條件,做題時需要從多角度,深層次,正確挖掘題目的隱含條件是解題的關鍵。
