题目列表(包括答案和解析)
摘要:本文分析了如何挖掘物理题中隐含条件的途径和方法。并对物理学试题题型进行归类、例举和解析。学生要解好物理题,必须要有扎实的物理知识和相关学科的知识,综合分析和解决问题的能力。因此,在物理教学过程中要注重提高学生的解题能力,加强对解题方法的教学。 关键词:隐含条件 物理学 解题能力 学习在解物理习题时,经常会遇到这种情况,有些解题的必要条件,题中并为明确给出,而是隐含在字里行间。充分挖掘隐含条件,明确题目要求,采用合适方法,选择正确答案,是解好这类题的关键。本文就如何挖掘试题中的隐含条件,提高解题能力作一例析。 一、从关键词中挖掘隐含条件 在物理题中,常见的关键用语有:表现为极值条件的用语,如“最大”、“最小”、“至少”、“刚好”等,它们均隐含着某些物理量可取特殊值;表现为理想化模型的用语,如“理想滑轮”、“轻质杠杆”、“光滑水平面”等,扣住关键用语,挖掘隐含条件,能使解题灵感顿生。 例1 一个物体在平衡力的作用下,在光滑水平面上做匀速直线运动,当这对平衡力突然消失,则物体将( ) A.立刻停止运动 B.运动速度越来越快 C.速度减慢,最后停止 D.仍作匀速直线运动 解析:题中“光滑水平面”为关键词。光滑水平面意味着物体不受摩擦力的作用。题目中的物体待平衡力消失后,将不再受力的作用,因此仍要保持匀速直线运动(牛顿第一定律)。 答案:D 二、从物理学常识中找隐含条件 有些题目几乎没有条件,但仔细研究就会发现条件其实全部隐含于物理常识中,这就要求学生根据题意进行发散性思维,努力挖掘相关知识,在条件不足的情况下,根据常识假设适当的条件和数据以弥补题中明确给出的已知条件的不足。 例2 一个中学生对地面的压强大约是( ) A.10Pa B.100Pa C.1000Pa D.10000Pa 解析:此题隐含条件有两个,一是中学生的体重约为50kg,二是中学生双脚底面积约为5dm2,而这两个条件都非常隐蔽,属于物理学常识,只要明确了这两点,不难得出正确答案D。 三、从物理学发展史中寻找隐含条件 这类试题一般涉及对物理学研究有贡献的科学家、科研成果和历史进程等,增加了学生的爱国情感,有利于培养学生的高尚情操,激起学生学习生物学知识的远大理想。 例3 发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,制造发电机的主要依据是电磁感应现象,首先发现电磁感应现象的是( ) A.爱因斯坦 B.帕斯卡 C.奥斯特 D.法拉第 解析:知道这些科学家的研究成果和对社会的巨大贡献,很快就能准确地选出正确答案D。 四、从物理现象的出现条件中寻找隐含条件 一定的物理现象的出现,是以具备一定的条件为前提的,当知道什么条件具备时可出现什么现象后,一旦题目给出某种现象,马上可以找出相应的隐含条件。 例4 我国“远望号”卫星测控船从江阴出发执行任务,由长江进入海洋。下列有关测控船所受浮力的说法正确的是( ) A.由于海水的密度大,所以船在海洋力受到的浮力大 B.由于船排开海水的体积小,所以它在海洋里受到的浮力小 C.由于船排开的海水的体积大,所以它在海洋力受到的浮力大 D.由于船始终漂浮在水面上,所以它受到的浮力不变 解析:“一个物体漂浮在液面上……”,出现这种现象的条件是物体所受浮力等于物重,所以隐含条件是物体受到的浮力等于重力。 答案:D 例5 放在水平常木板上重10N的木块,受到水平向右,大小为5N的拉力作用,沿水平方向做匀速直线运动,这时木板水平方向受的合力为_______N。当拉力增大到8N时,木块受到的合力为_______N。 解析:“一个物体匀速运动……”要出现这种现象,前提条件是物体必须不受力或受平衡力作用,所以隐含条件为:物体不受力或受平衡力作用。 答案:0;3 五、从物理概念、物理原理中寻找隐含条件 有些物理学问题、现象、判断等条件隐含于相关的概念和原理中,或是命题时有意混淆概念,偷换概念,要求学生对概念掌握准确,理解要透彻。 例6 晴天,几位大学生在森林中迷路了,下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中,正确的是_______(图中虚线为空气流动形成风的路径示意图) A.森林吸热,温度升高慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应顺风走 B.土地吸热,温度升高快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应顺风走 C.森林吸热,温度升高慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应迎风走 D.土地吸热,温度升高快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应迎风走 解析:本题中隐含了比热容的概念。物体的比热容越大,吸收热量后温度变化越小。 土地的比热容大,吸热后温度升高较快,空气温度高。热空气因密度小而向上升,地面空气从森林流向外界,应顺风走。 答案:A 六、数学关系之中寻找隐含条件 正确的示意图不仅能帮助我们理解题意、启发思路,而且还能通过数学关系找出题中的隐含条件。这种方法不仅在几何光学中有较多的应用,而且在其它物理问题中也经常应用。 例7 有一均匀正方体对水平地面的压力是F,压强是P,如下图所示。若切去阴影部分,则剩余部分对地面的压力是原来的_______倍,压强是原来的_______倍。 解析:该题的条件隐含在数学关系之中,解题的关键要建立物理模型的空间想象力。切去部分的正方体边长为a/2,体积为V/8。切去阴影部分后,其质量为7/8m,底部受力面积为3/4S,剩余部分压强为P’=m/S=7/6P,压力为F’=Ps=7/8F。 答案:7/8;7/6 七、从图形、图表与曲线关系中寻找隐含条件 图示是贮存和传递科学文化知识比较便捷的一条途径,它能够高度浓缩物理学的基本概念及原理,使之更加形象、直观。试题图文并茂,生动活泼,但图表曲线中隐含了相当多的没有叙述和未提及的条件,解题时结合题设条件分析图形,从图形中挖掘隐含条件,才能正确作答,较好地培养学生的观察和分析问题的能力。 例8 在如图所示的各图中,关于磁场的描述和小磁针表示正确的是( ) 解析:这是一道集概念、实验和理论于一体的图形选择题,要求学生明确磁场的概念、磁场方向及磁场方向的规定等情况,这样才可选出正确答案为B。 八、从实验的器材、操作过程或结果中寻找隐含条件 在理论试题中,也有相当多的题干条件看似不足,其实隐含在实验器材、操作步骤和实验结果之中,要求学生根据已有知识,挖掘这些隐含条件,从而得出正确答案,这有利于考查学生的实验操作技能,有利于培养学生的创新精神和实践能力。 例9 如图所示电路,图中1、2、3表示电流表或电压表,请填上各表电路符号.并标出正、负接线柱的位置。 解析:判断电表的类型,需了解器材的使用规则。电流表要串联接入电路,电压表要并联接入电路。判断时,可假设将改表处断开,凡对电路结构有影响的是电流表,没有影响的是电压表。答案如上图。 九、选择合适的方法 确定解题思路,根据题型特点,充分理解题意。采用合适方法,能很好地提高解题能力,常用的物理方法有控制变量法、等效法、转换法、数据归纳法等。 例10 下表列出由实验测定的几种物质的比热容。认真阅读,你一定会有所发现,请填出任意三条:
(1)________________________________________; (2)________________________________________; (3)________________________________________。 解析:给表找规律时一般采用比较分析,综合分析的方法,即可找一般规律如某种变大或变小的趋势,共性等,也可找特殊规律。此表中12种物质除煤油和冰比热相同外,其他不同。说明不同物质得比热一般不同,这是共性。但冰和煤油不同物质比热相同这是特殊性质。水、冰同种物质,状态不同,比热容也不同。且可将物质分为金属、非金属进行比较。还可找比热容最大的、最小的。 例11 用实验研究决定电阻大小的因素,供选择的导体规格如下表:
①要比较电阻与长度的关系应选择导线:_______________________; ②要比较电阻与横截面积的关系应选择导线:_______________________; ③要比较电阻与材料的关系应选择导线:_______________________。 解析:本题中导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积三个物理量有关,要探究它们之间的关系,要采用“控制变量法”。要验证猜想一,就要取不同的长度,相同材料和横截面积的导线,所以应选序号1、2,同理可选出另两个猜想的序号。 答案:(1)1、2;(2)3、4;(3)1、3 |
人教版第十一章 多彩的物质世界提纲
一、宇宙和微观世界
1.宇宙由物质组成。
2.物质是由分子组成的:任何物质都是由极其微小的粒子组成的,这些粒子保持了物质原来的性质。
3.固态、液态、气态的微观模型:固态物质中,分子与分子的排列十分紧密有规则,粒子间有强大的作用力将分子凝聚在一起。分子来回振动,但位置相对稳定。因此,固体具有一定的体积和形状。液态物质中,分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体小。因此,液体没有确定的形状,具有流动性。气态物质中,分子间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子之间的作用力很小,易被压缩。因此,气体具有很强的流动性。
4.原子结构。
5.纳米科学技术。
二、质量
1.定义:物体所含物质的多少叫质量。
2.单位:国际单位制:主单位kg,常用单位:t g mg
对质量的感性认识:一枚大头针约80mg;一个苹果约150g;一头大象约6t;一只鸡约2kg。
3.质量的理解:固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度而改变,所以质量是物体本身的一种属性。
4.测量:
⑴日常生活中常用的测量工具:案秤、台秤、杆秤,实验室常用的测量工具托盘天平,也可用弹簧测力计测出物重,再通过公式m=G/g计算出物体质量。
⑵托盘天平的使用方法:二十四个字:水平台上,游码归零,横梁平衡,左物右砝,先大后小,横梁平衡。具体如下:
①“看”:观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。
②“放”:把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻度线处。
③“调”:调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡。
④“称”:把被测物体放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。
⑤“记”:被测物体的质量=盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的刻度值。
⑥注意事项:A、不能超过天平的称量;B、保持天平干燥、清洁。
⑶方法:A、直接测量:固体的质量;B、特殊测量:液体的质量、微小质量。
二、密度
1.定义:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2.公式: ; 变形;
3.单位:国际单位制:主单位kg/m3,常用单位g/cm3。
这两个单位比较:g/cm3单位大。
单位换算关系:1g/cm3=103kg/m3;1kg/m3=10-3g/cm3。
水的密度为1.0×103kg/m3,读作1.0×103千克每立方米,它表示物理意义是:1立方米的水的质量为1.0×103千克。
4.理解密度公式。
⑴同种材料,同种物质,不变,m与V成正比;物体的密度与物体的质量、体积、形状无关,但与质量和体积的比值有关;密度随温度、压强、状态等改变而改变,不同物质密度一般不同,所以密度是物质的一种特性。
⑵质量相同的不同物质,体积与密度成反比;体积相同的不同物质质量与密度成正比。
5.图象:如图所示:甲>乙。
6.测体积──量筒(量杯)
⑴用途:测量液体体积(间接地可测固体体积)。
⑵使用方法:
“看”:单位:毫升(ml)=厘米3 (cm3)量程、分度值。
“放”:放在水平台上。
“读”:量筒里地水面是凹形的,读数时,视线要和凹面的底部相平。
7.测固体的密度:
说明:在测不规则固体体积时,采用排液法测量,这里采用了一种科学方法等效代替法。
8.测液体密度:
1)公式法:天平测液体质量,用量筒测其体积。
⑴原理:
⑵方法:①用天平测液体和烧杯的总质量m1 ;②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V;③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ;④得出液体的密度=(m1-m2)/V
2)等容法:没有量筒或量杯,可借水和其他容器来测。
3)浮力法:在没有天平、量筒的条件下,可借助弹簧秤来测量,如用线将铁块系在弹簧秤下读出,铁块浸在空气和浸没水中的示数G,,则,,再将铁块挂在弹簧秤下,浸没在待测液体中,
9.密度的应用:
⑴鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质密度一般不同,可用密度鉴别物质。
⑵求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式算出它的质量。
⑶求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式算出它的体积。
⑷判断空心实心。
人教版第十四章 压强和浮力 复习提纲
一、固体的压力和压强
1.压力:
⑴定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重力G。
⑶固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。
G G? F+G G – F F-G F
2.研究影响压力作用效果因素的实验:
⑴课本甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法和对比法。
3.压强:
⑴定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。
⑶公式P=F/S其中各量的单位分别是:P:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S;米2(m2)。
A、使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。
B、特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强P=ρgh。
⑷压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5×104N。
⑸应用:当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄
4.一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题:
处理时:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式P=F/S)。
二、液体的压强
1.液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。
2.测量:压强计 用途:测量液体内部的压强。
3.液体压强的规律:
⑴液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。
⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
⑶液体的压强随深度的增加而增大。
⑷ 不同液体的压强与液体的密度有关。
4.压强公式:
⑴推导压强公式使用了建立理想模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立理想模型法,这个方法今后还会用到,请认真体会。
⑵推导过程:(结合课本)
液柱体积V=Sh ;质量m=ρV=ρSh。
液片受到的压力:F=G=mg=ρShg。
液片受到的压强:p=F/S=ρgh。
⑶液体压强公式p=ρgh说明:
A、公式适用的条件为:液体。
B、公式中物理量的单位为:P:Pa;g:N/kg;h:m。
C、从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
D、液体压强与深度关系图象:
5.液体对容器底的压
力
F=G F<G F>G
6.计算液体对容器底的压力和压强问题:
一般方法:㈠首先确定压强P=ρgh;㈡其次确定压力F=PS。
特殊情况:压强:对直柱形容器可先求F 用p=F/S
压力:①作图法;②对直柱形容器 F=G。
7.连通器:⑴定义:上端开口,下部相连通的容器。
⑵原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。
⑶应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
三、大气压
1.概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。说明:“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压──指部分气体压强。高压锅外称大气压。
2.产生原因:因为空气受重力并且具有流动性。
3.大气压的存在──实验证明
历史上著名的实验──马德堡半球实验。
小实验──覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4.大气压的实验测定:托里拆利实验。
(1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
(3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
(4)说明:
A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
B、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m。
C、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
D、若外界大气压为H cmHg,试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。
H cmHg? (H+h)cmHg
阅读材料:
我国古代对浮力的认识及应用大约在殷商时期,我们的祖先就开始认识和应用浮力了,是世界上应用浮力最早的国家之一.当时是利用较大的独木,从中间挖成槽形,放在江河的水中漂流,称为独木舟.人们利用它来载人和装运收获的猎物.后来又发展到用木板做成船体,在江河中代替独木舟航行.随着生产和技术的发展,以后各个朝代对船的形状和结构又进行了多次改进,使木船不仅能在内河、湖泊中航行,还制造了能适用于大海、大洋中航行的大型船舶.明朝时的郑和出使西洋用的大型“宝船”船队,其船体在结构上合理、精致、美观,都达到了古代造船工艺史上的巅峰.这一伟大的成果,是古代造船史上非常光辉的业绩,是我们祖先对世界航海事业作出的伟大贡献.
浮桥是我国古代历史上应用浮力的伟大奇迹,在公元前8世纪周朝时就得到了广泛的应用.在以后的年代,发展到不仅可以在小河上架起浮桥,而且像黄河这样的大河上也架起了浮桥.相传在11世纪初,在蒲州附近潼关以北的黄河上曾架起一座很大的浮桥,浮桥的缆绳用8只铁牛系住,这些铁牛立于两岸,每只铁牛重数万斤.后来由于洪水泛滥,浮桥被冲垮,铁牛也沉入河中.如何把铁牛打捞起来,在当时的条件下,是比较困难的.和尚怀丙派人潜入水中,用铁索把铁牛和两只装满泥土的大船系在一起,然后再把船中的泥土除去,利用大船所受的浮力,把铁牛拉上来.
利用物体的沉浮原理估测液体的密度,在我国宋、元时代已经开始.根据有关文献记载,密度的测定主要是和古代的制盐业密切联系的,即由于估测盐水的需要,发展了液体密度的测量技术,为晒盐业提供了条件.11世纪,姚宽在台州做官时,为了检查盐商是否舞弊,他首创了一种简单的估测盐水密度的方法.选用体积大体相同,而质量不同的莲子十粒,当把莲子放在盐水中时,如果这些浮沉子——莲子有5粒以上浮起,说明盐水是最浓的;如果有三四粒莲子浮起,说明此盐水是浓盐水;如果不足3粒莲子浮起,说明此盐水是稀盐水.到了元代,经进一步改进,制造了便于携带的简单装置.取四个莲子,分别用四种不同浓度的盐水浸泡,放在一个竹筒内,便成为简单的测定盐水浓度的装置.如果要测某种盐水的浓度,只要把待测盐水的一小部分装入筒内,观察各类莲子浮起的情况,便可以估测盐水的浓度.到了明代,测定盐水浓度的方法进一步简化,选一粒轻重合适的莲子,放在竹筒内,当把待测的盐水放入竹筒中时,如果莲子浮在水面上成横倒形,则盐水最浓;如果成垂直形,则盐水次浓;如果莲子沉而下浮,则盐水不浓.我国古代这种简单估测盐水浓度的方法,与现代密度计的原理相似,这说明我国古代对浮力的研究与应用已经相当深入了.
阅读后回答下列问题:
(1)我国古代为世界航海事业做出伟大贡献的著名人物是谁?
(2)和尚怀丙是采用什么办法打捞沉入河里的铁牛的?
(3)用你所学的知识解释我国明代估测盐水浓度的方法中所包含的科学道理.
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