5.質(zhì)量和溫度均相同的鐵塊和鋁塊[鐵的比熱容為.鋁的比熱容為].吸收相同的熱量后接觸.則A.熱從鋁塊傳到鐵塊 B.熱從鐵塊傳到鋁塊C.鐵塊和鋁塊之間沒有熱傳遞 D.條件不足.無法確定 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

摘要:本文分析了如何挖掘物理題中隱含條件的途徑和方法。并對物理學試題題型進行歸類、例舉和解析。學生要解好物理題,必須要有扎實的物理知識和相關(guān)學科的知識,綜合分析和解決問題的能力。因此,在物理教學過程中要注重提高學生的解題能力,加強對解題方法的教學。

關(guān)鍵詞:隱含條件 物理學 解題能力

學習在解物理習題時,經(jīng)常會遇到這種情況,有些解題的必要條件,題中并為明確給出,而是隱含在字里行間。充分挖掘隱含條件,明確題目要求,采用合適方法,選擇正確答案,是解好這類題的關(guān)鍵。本文就如何挖掘試題中的隱含條件,提高解題能力作一例析。

一、從關(guān)鍵詞中挖掘隱含條件

在物理題中,常見的關(guān)鍵用語有:表現(xiàn)為極值條件的用語,如“最大”、“最小”、“至少”、“剛好”等,它們均隱含著某些物理量可取特殊值;表現(xiàn)為理想化模型的用語,如“理想滑輪”、“輕質(zhì)杠桿”、“光滑水平面”等,扣住關(guān)鍵用語,挖掘隱含條件,能使解題靈感頓生。

例1 一個物體在平衡力的作用下,在光滑水平面上做勻速直線運動,當這對平衡力突然消失,則物體將( )

A.立刻停止運動

B.運動速度越來越快

C.速度減慢,最后停止

D.仍作勻速直線運動

解析:題中“光滑水平面”為關(guān)鍵詞。光滑水平面意味著物體不受摩擦力的作用。題目中的物體待平衡力消失后,將不再受力的作用,因此仍要保持勻速直線運動(牛頓第一定律)。

答案:D

二、從物理學常識中找隱含條件

有些題目幾乎沒有條件,但仔細研究就會發(fā)現(xiàn)條件其實全部隱含于物理常識中,這就要求學生根據(jù)題意進行發(fā)散性思維,努力挖掘相關(guān)知識,在條件不足的情況下,根據(jù)常識假設(shè)適當?shù)臈l件和數(shù)據(jù)以彌補題中明確給出的已知條件的不足。

例2 一個中學生對地面的壓強大約是(。

A.10Pa   B.100Pa   C.1000Pa     D.10000Pa

解析:此題隱含條件有兩個,一是中學生的體重約為50kg,二是中學生雙腳底面積約為5dm2,而這兩個條件都非常隱蔽,屬于物理學常識,只要明確了這兩點,不難得出正確答案D。

三、從物理學發(fā)展史中尋找隱含條件

這類試題一般涉及對物理學研究有貢獻的科學家、科研成果和歷史進程等,增加了學生的愛國情感,有利于培養(yǎng)學生的高尚情操,激起學生學習生物學知識的遠大理想。

例3 發(fā)電機和電動機的發(fā)明使人類步入電氣化時代,制造發(fā)電機的主要依據(jù)是電磁感應現(xiàn)象,首先發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的是(。

A.愛因斯坦

B.帕斯卡

C.奧斯特

D.法拉第

解析:知道這些科學家的研究成果和對社會的巨大貢獻,很快就能準確地選出正確答案D。

四、從物理現(xiàn)象的出現(xiàn)條件中尋找隱含條件

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,當知道什么條件具備時可出現(xiàn)什么現(xiàn)象后,一旦題目給出某種現(xiàn)象,馬上可以找出相應的隱含條件。

例4 我國“遠望號”衛(wèi)星測控船從江陰出發(fā)執(zhí)行任務,由長江進入海洋。下列有關(guān)測控船所受浮力的說法正確的是(。

A.由于海水的密度大,所以船在海洋力受到的浮力大

B.由于船排開海水的體積小,所以它在海洋里受到的浮力小

C.由于船排開的海水的體積大,所以它在海洋力受到的浮力大

D.由于船始終漂浮在水面上,所以它受到的浮力不變

解析:“一個物體漂浮在液面上……”,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的條件是物體所受浮力等于物重,所以隱含條件是物體受到的浮力等于重力。

答案:D

例5 放在水平常木板上重10N的木塊,受到水平向右,大小為5N的拉力作用,沿水平方向做勻速直線運動,這時木板水平方向受的合力為_______N。當拉力增大到8N時,木塊受到的合力為_______N。

解析:“一個物體勻速運動……”要出現(xiàn)這種現(xiàn)象,前提條件是物體必須不受力或受平衡力作用,所以隱含條件為:物體不受力或受平衡力作用。

答案:0;3

五、從物理概念、物理原理中尋找隱含條件

有些物理學問題、現(xiàn)象、判斷等條件隱含于相關(guān)的概念和原理中,或是命題時有意混淆概念,偷換概念,要求學生對概念掌握準確,理解要透徹。

例6 晴天,幾位大學生在森林中迷路了,下面四種利用風向引導他們走出森林的說法中,正確的是_______(圖中虛線為空氣流動形成風的路徑示意圖)

A.森林吸熱,溫度升高慢,空氣溫度低、密度大,地面空氣從森林流向外界,應順風走

B.土地吸熱,溫度升高快,空氣溫度高、密度小,地面空氣從外界流向森林,應順風走

C.森林吸熱,溫度升高慢,空氣溫度低、密度大,地面空氣從森林流向外界,應迎風走

D.土地吸熱,溫度升高快,空氣溫度高、密度小,地面空氣從外界流向森林,應迎風走

解析:本題中隱含了比熱容的概念。物體的比熱容越大,吸收熱量后溫度變化越小。

土地的比熱容大,吸熱后溫度升高較快,空氣溫度高。熱空氣因密度小而向上升,地面空氣從森林流向外界,應順風走。

答案:A

六、數(shù)學關(guān)系之中尋找隱含條件

正確的示意圖不僅能幫助我們理解題意、啟發(fā)思路,而且還能通過數(shù)學關(guān)系找出題中的隱含條件。這種方法不僅在幾何光學中有較多的應用,而且在其它物理問題中也經(jīng)常應用。

例7 有一均勻正方體對水平地面的壓力是F,壓強是P,如下圖所示。若切去陰影部分,則剩余部分對地面的壓力是原來的_______倍,壓強是原來的_______倍。

解析:該題的條件隱含在數(shù)學關(guān)系之中,解題的關(guān)鍵要建立物理模型的空間想象力。切去部分的正方體邊長為a/2,體積為V/8。切去陰影部分后,其質(zhì)量為7/8m,底部受力面積為3/4S,剩余部分壓強為P’=m/S=7/6P,壓力為F’=Ps=7/8F。

答案:7/8;7/6

七、從圖形、圖表與曲線關(guān)系中尋找隱含條件

圖示是貯存和傳遞科學文化知識比較便捷的一條途徑,它能夠高度濃縮物理學的基本概念及原理,使之更加形象、直觀。試題圖文并茂,生動活潑,但圖表曲線中隱含了相當多的沒有敘述和未提及的條件,解題時結(jié)合題設(shè)條件分析圖形,從圖形中挖掘隱含條件,才能正確作答,較好地培養(yǎng)學生的觀察和分析問題的能力。

例8 在如圖所示的各圖中,關(guān)于磁場的描述和小磁針表示正確的是( )

解析:這是一道集概念、實驗和理論于一體的圖形選擇題,要求學生明確磁場的概念、磁場方向及磁場方向的規(guī)定等情況,這樣才可選出正確答案為B。

八、從實驗的器材、操作過程或結(jié)果中尋找隱含條件

在理論試題中,也有相當多的題干條件看似不足,其實隱含在實驗器材、操作步驟和實驗結(jié)果之中,要求學生根據(jù)已有知識,挖掘這些隱含條件,從而得出正確答案,這有利于考查學生的實驗操作技能,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

例9 如圖所示電路,圖中1、2、3表示電流表或電壓表,請?zhí)钌细鞅黼娐贩枺顺稣、負接線柱的位置。

解析:判斷電表的類型,需了解器材的使用規(guī)則。電流表要串聯(lián)接入電路,電壓表要并聯(lián)接入電路。判斷時,可假設(shè)將改表處斷開,凡對電路結(jié)構(gòu)有影響的是電流表,沒有影響的是電壓表。答案如上圖。

九、選擇合適的方法

確定解題思路,根據(jù)題型特點,充分理解題意。采用合適方法,能很好地提高解題能力,常用的物理方法有控制變量法、等效法、轉(zhuǎn)換法、數(shù)據(jù)歸納法等。

例10 下表列出由實驗測定的幾種物質(zhì)的比熱容。認真閱讀,你一定會有所發(fā)現(xiàn),請?zhí)畛鋈我馊龡l:

水4. 2×103

冰 2.1×103

鋁 0.88×103

鋼鐵 0.46×103

酒精 2.4×103

蓖麻油1.8×103

干泥土0.8×103

水銀0.14×103

煤油2.1×103

砂石0.92×103

銅0.39×103

鉛0.13×103

(1)________________________________________;

(2)________________________________________;

(3)________________________________________。

解析:給表找規(guī)律時一般采用比較分析,綜合分析的方法,即可找一般規(guī)律如某種變大或變小的趨勢,共性等,也可找特殊規(guī)律。此表中12種物質(zhì)除煤油和冰比熱相同外,其他不同。說明不同物質(zhì)得比熱一般不同,這是共性。但冰和煤油不同物質(zhì)比熱相同這是特殊性質(zhì)。水、冰同種物質(zhì),狀態(tài)不同,比熱容也不同。且可將物質(zhì)分為金屬、非金屬進行比較。還可找比熱容最大的、最小的。

例11 用實驗研究決定電阻大小的因素,供選擇的導體規(guī)格如下表:

材料

編號

長度(m)

橫截面積(mm)2

鎳鉻合金

1

0.5

1.5

0.5

錳銅

1

0.5

1.5

1

①要比較電阻與長度的關(guān)系應選擇導線:_______________________;

②要比較電阻與橫截面積的關(guān)系應選擇導線:_______________________;

③要比較電阻與材料的關(guān)系應選擇導線:_______________________。

解析:本題中導體的電阻與導體的長度、材料、橫截面積三個物理量有關(guān),要探究它們之間的關(guān)系,要采用“控制變量法”。要驗證猜想一,就要取不同的長度,相同材料和橫截面積的導線,所以應選序號1、2,同理可選出另兩個猜想的序號。

答案:(1)1、2;(2)3、4;(3)1、3

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(1)小科在觀看冰壺比賽(如圖)時猜想:冰壺在冰面上的滑行距離,除了與離手時的速度大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)外,還可能與質(zhì)量有關(guān).

為了驗證這一猜想,小科、小敏和小思做了如圖所示的實驗:在木塊上加放數(shù)量不等的鉤碼后,讓木塊從O點靜止滑下,記錄木塊和鉤碼的總質(zhì)量和它在水平面的滑行距離S,記錄數(shù)據(jù)如下(各組在A點時初速度均相同):
質(zhì)量m/kg 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距離s/m 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 0.42
①根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析,可以得到的結(jié)論是:在初速度和接觸面粗糙程度相同的條件下,物體在水平面上滑行的距離與物體的質(zhì)量大小
無關(guān)
無關(guān)

②小敏認為:木塊及鉤碼的質(zhì)量越大,對水平面的壓力就越大,則滑行中受到的摩擦阻力也越大,滑行距離就會越短.因此,她認為數(shù)據(jù)有問題,于是對上表數(shù)據(jù)做了如下改動:
質(zhì)量m/kg 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
滑行距離s/m 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42 0.42
0.42 0.40 0.38 0.36 0.32 0.30 0.28
請你評判小敏的做法并闡述理由:
小敏的做法是錯誤的.我們做實驗記錄數(shù)據(jù)時要尊重客觀事實,不能隨便更改數(shù)據(jù)
小敏的做法是錯誤的.我們做實驗記錄數(shù)據(jù)時要尊重客觀事實,不能隨便更改數(shù)據(jù)

(2)我們知道:聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同.閱讀表中一些介質(zhì)中的聲速,回答問題:
一些介質(zhì)中的聲速(v/m?s-1
空氣(0℃) 331 3230
空氣(15℃) 340 3750
煤油(25℃) 1342 5000
水(常溫) 1500 5200
①聲音在介質(zhì)中的傳播速度有什么規(guī)律?(寫出兩條)
②在長為884m的金屬管的一端敲擊一下,在另一端先后聽到兩個聲音,兩聲相隔2.43s.聲音在金屬管中的傳播速度是多大?該金屬管可能是由什么材料制成的?(此時氣溫約為15℃)

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曉麗收集到了如下的一些金屬特性數(shù)據(jù):
金屬 密度/(×103 kg/m3 熔點/℃ 比熱容
/[J/(kg?℃)]
導熱性能 導電性能
2.7 660 0.88 4 4
8.9 1083 0.39 2 2
19.3 1063 0.13 3 3
鋼鐵 7.9 1540 0.46 8 7
11.3 327 0.13 9 9
10.5 961 0.24 1 1
(注:導電性能、導熱性能的數(shù)值越小表示性能越好)利用這個金屬特性表,曉麗解決了不少問題:
(1)曉麗買了一件工藝品,但不知究竟是什么金屬制成的.于是她用天平和量筒對該工藝品的密度進行了測量,得到以下表格中的一些數(shù)據(jù).其中金屬塊和水的總體積如圖1甲所示,請將表格填完整.
金屬塊的質(zhì)量
m/g
水的體積
V1/m1
金屬塊和水的體積
V2/m1
金屬塊的體積V/cm3 金屬塊的密度
ρ/(kg/m3
10.8 14
通過測量,發(fā)現(xiàn)這件工藝品是用表中
金屬制成的,這種金屬在日常生活中應用廣泛,例如:
鋁制燒水壺
鋁制燒水壺
.這種金屬的質(zhì)量與體積的關(guān)系可用圖1乙圖象中的
c
c
直線來表示.圖中直線a表示的是表中
金屬的質(zhì)量與體積的關(guān)系.
(2)為了研究金屬的吸熱能力,曉麗做了如下的探究:
器材與裝置:兩個燒杯、兩支溫度計、質(zhì)量相同的水和鐵粉.探究過程:將分別盛有水和鐵粉的燒杯放到陽光下照射,用溫度計每隔一段時間測一測溫度(如圖2所示),得到如下實驗數(shù)據(jù):

時間/min
溫度/℃
0 3 6 9 12 1 5
鐵粉 15 17 20 22 24 27
15 16 17 18 18 19
曉麗換用其他金屬與水一起做相同的實驗,均得出相似的數(shù)據(jù).她經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,得出結(jié)論:質(zhì)量相同的金屬和水在陽光下照射相同的時間,金屬升高的溫度比水的
.為比較物質(zhì)這種能力的不同,引入了比熱容這一物理量.因此,曉麗解釋了家中暖氣片內(nèi)用水做循環(huán)物質(zhì)的原因:因為水的比熱容比較

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(2004?青島)物質(zhì)的特性及其應用
曉麗收集到了如下的一些金屬特性數(shù)據(jù):
金屬 密度/(×103kg/m3 熔點/℃ 比熱容/[J/(kg?℃)] 導熱性能 導電性能
2.7 660 0.88 4 4
8.9 1083 0.39 2 2
19.3 1063 0.13 3 3
鋼鐵 7.9 1540 0.46 8 7
11.3 327 0.13 9 9
10.5 961 0.24 1 1
(注:導電性能、導熱性能的數(shù)值越小表示性能越好)
利用這個金屬特性表,曉麗解決了不少問題:
(1)下圖表示其中
金屬的熔化過程,圖象的
BC
BC
段表示該金屬處于固液共存狀態(tài),熔化用了
15min
15min
時間.除金屬外,常見的晶體還有
、
食鹽
食鹽
等.

(2)曉麗買了一件工藝品,但不知究意是什么金屬制成的.于是她用天平和量筒對該工藝品的密度進行了測量,得到以下表格中的一些數(shù)據(jù).請結(jié)合下圖將表格填完整.
金屬塊的質(zhì)量m/g 水的體積V1/ml 金屬塊和水的體積V2/ml 金屬塊的體積V/cm3 金屬塊的密度ρ/(kg/m3
10.8 14      

通過測量,發(fā)現(xiàn)這件工藝品是用表中
金屬制成的,這種金屬在日常生活中應用廣泛,例如:
鋁制燒水壺
鋁制燒水壺
.這種金屬的質(zhì)量與體積的關(guān)系可用圖象中的
c
c
直線來表示.圖中直線a表示的是表中
鐵(鋼)
鐵(鋼)
金屬的質(zhì)量與體積的關(guān)系.
請你畫出工藝品靜止在上圖量筒底部時的受力示意圖(不計繩子的拉力).
(3)為了研究金屬的吸熱能力,曉麗做了如下的探究:
器材與裝置:兩個燒杯、兩支溫度計、質(zhì)量相同的水和鐵粉.

探究過程:將分別盛有水和鐵粉的燒杯放到陽光下照射,用溫度計每隔一段時間測一測溫度,得到如下實驗數(shù)據(jù):
時間/min
溫度/℃
0 3 6 9 12 15
鐵粉 15 17 20 22 24 27
15 16 17 18 18 19
曉麗換用其它金屬與水一起做相同的實驗,均得出相似的數(shù)據(jù).她經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,得出結(jié)論:質(zhì)量相同的金屬和水在陽光下照射相同的時間,金屬升高的溫度比水的
.為比較物質(zhì)這種能力的不同,引入了比熱容這一物理量.
因此,曉麗解釋了家中暖氣片內(nèi)用水做循環(huán)物質(zhì)的原因:因為水的比熱容比較

(4)一個密度為ρ、底面積是S的圓柱體金屬塊,放在水平地面時,對地面的壓強為p.曉麗要用一個動滑輪將它運送到樓上,動滑輪的機械效率為η,則圓柱體的質(zhì)量有多大?勻速上提時曉麗要用多大的力?(已知重力與質(zhì)量的比值為g)

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物質(zhì)的特性及其應用
曉麗收集到了如下的一些金屬特性數(shù)據(jù):
金屬密度/(×103kg/m3熔點/℃比熱容/[J/]導熱性能導電性能
2.76600.8844
8.910830.3922
19.310630.1333
鋼鐵7.915400.4687
11.33270.1399
10.59610.2411
(注:導電性能、導熱性能的數(shù)值越小表示性能越好)
利用這個金屬特性表,曉麗解決了不少問題:
(1)下圖表示其中______金屬的熔化過程,圖象的______段表示該金屬處于固液共存狀態(tài),熔化用了______時間.除金屬外,常見的晶體還有______、______等.

(2)曉麗買了一件工藝品,但不知究意是什么金屬制成的.于是她用天平和量筒對該工藝品的密度進行了測量,得到以下表格中的一些數(shù)據(jù).請結(jié)合下圖將表格填完整.
金屬塊的質(zhì)量m/g水的體積V1/ml金屬塊和水的體積V2/ml金屬塊的體積V/cm3金屬塊的密度ρ/(kg/m3
10.814   

通過測量,發(fā)現(xiàn)這件工藝品是用表中______金屬制成的,這種金屬在日常生活中應用廣泛,例如:______.這種金屬的質(zhì)量與體積的關(guān)系可用圖象中的______直線來表示.圖中直線a表示的是表中______金屬的質(zhì)量與體積的關(guān)系.
請你畫出工藝品靜止在上圖量筒底部時的受力示意圖(不計繩子的拉力).
(3)為了研究金屬的吸熱能力,曉麗做了如下的探究:
器材與裝置:兩個燒杯、兩支溫度計、質(zhì)量相同的水和鐵粉.

探究過程:將分別盛有水和鐵粉的燒杯放到陽光下照射,用溫度計每隔一段時間測一測溫度,得到如下實驗數(shù)據(jù):
時間/min
溫度/℃
3691215
鐵粉151720222427
151617181819
曉麗換用其它金屬與水一起做相同的實驗,均得出相似的數(shù)據(jù).她經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,得出結(jié)論:質(zhì)量相同的金屬和水在陽光下照射相同的時間,金屬升高的溫度比水的______.為比較物質(zhì)這種能力的不同,引入了比熱容這一物理量.
因此,曉麗解釋了家中暖氣片內(nèi)用水做循環(huán)物質(zhì)的原因:因為水的比熱容比較______.
(4)一個密度為ρ、底面積是S的圓柱體金屬塊,放在水平地面時,對地面的壓強為p.曉麗要用一個動滑輪將它運送到樓上,動滑輪的機械效率為η,則圓柱體的質(zhì)量有多大?勻速上提時曉麗要用多大的力?(已知重力與質(zhì)量的比值為g)

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