物體運動狀態(tài)變化的原因 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

請你根據(jù)提供的實驗器材,設(shè)計一個實驗:探究使物體運動狀態(tài)改變的原因.
實驗器材如圖所示:比較光滑的水平桌面,帶有凹槽的木板及木塊、小鋼球、條形磁鐵.
實驗過程:
(1)
將小球放在凹槽頂端自由滾下,觀察小鋼球的運動狀態(tài)
將小球放在凹槽頂端自由滾下,觀察小鋼球的運動狀態(tài)

(2)把條形磁鐵放置在水平桌面的適當位置,并在圖中畫出條形磁鐵.
(3)將小鋼球再次放在凹槽頂端自由下落,觀察
小鋼球運動狀態(tài)的變化
小鋼球運動狀態(tài)的變化

實驗分析與結(jié)論:
在步驟(1)中小球在光滑的水平桌面上做直線運動;在步驟(3)中小球因為受到力的作用,運動方向發(fā)生變化.
所以力是改變物體運動狀態(tài)的原因.
在步驟(1)中小球在光滑的水平桌面上做直線運動;在步驟(3)中小球因為受到力的作用,運動方向發(fā)生變化.
所以力是改變物體運動狀態(tài)的原因.

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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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閱讀下面的文章,回答文后的問題:

熱量的傳遞

  物體在任何時候都有一定的溫度,在自然狀態(tài)下,溫度高的物體總會把熱量傳遞給溫量低的物體,直到它們之間的溫度相等為止.那么,熱量是怎樣傳遞的呢?一般來說,有傳導、對流和輻射三種傳熱方式.

  拿一根鐵絲,把一端放在火上燒,另一端拿在手中,過一會兒你會覺得手拿的這一端也燙起手來;把一塊燒熱的磚放在地板上,過一會兒,你會發(fā)現(xiàn)地板也被燙熱了.上面的例子告訴我們,物體的熱量既可以在物體自身不同的部位間傳遞,也可以在不同的物體之間傳遞.這種熱量自動地從溫度高的物體(或部分)傳到溫度低的物體(或部分)的傳遞方式叫熱傳導.

  熱傳導在日常生活中用得很多:炒菜做飯的時候,火焰的熱是通過熱傳導的方式傳給鐵鍋,再通過鐵鍋傳給飯或菜;用溫度計測量溫度時也是利用熱傳導,即溫度計的玻璃泡的表面跟被測量的物體接觸后,把待測物體的熱傳導到玻璃泡內(nèi)部,使里面液體受熱膨脹,這樣液體的高度發(fā)生變化,顯示溫度量值.

  不同的物體傳導熱的本領(lǐng)是不同的.人們把善于傳導熱的物體叫做熱的良導體,把不善于傳導熱的物體叫做熱的不良導體.固體中的金屬是熱的良導體,其他的固體大都是不良導體,如石頭、陶瓷、玻璃、木頭、皮革、棉花等.我們用來燒飯、燒菜的鍋都是用善于傳熱的金屬制成的,目的就是能讓熱盡快地傳給待加熱的食物.冬季人們穿棉衣、毛衣或羽絨服,正是因為這類東西都是熱的不良導體,可以保存身體散發(fā)出的熱量,達到保暖的目的.

  熱的另一種傳導方式叫對流.

  取一個盛水的燒壞,里面放進幾條小魚.把燒杯傾斜放在架子上,杯口下面放一盞燃燒著的酒精燈.燒了一會,杯口的水開始沸騰,小魚卻仍然在里面悠然自得地游著.用手摸一摸燒杯的底部,原來杯子的底部還是涼的.

  這表明,水是熱的不良導體.那么,為什么在水壺里的水,一會兒就被燒開了呢?

  原來,用水壺加熱水的過程中,下部的水首先受熱,體積膨脹變輕,向上浮起,而上部的水沒有受熱,比下部受熱的水重,就向下沉.這樣不斷地上下交替運動,壺里的水就逐漸熱起來,直到沸騰.這種傳遞熱的方式叫做熱對流,是熱傳遞的又一種方式.

  除了水以外,空氣也是熱的不良導體,它也能通過對流來傳遞熱量.如果你用手在爐的上方和爐門處試一試,就會感到,爐的上方有一股熱氣冒出來,而爐門處卻有一股冷氣吹入.這是因為爐膛內(nèi)的空氣受熱膨脹上升,周圍的冷空氣就從爐門進入爐子來補充.冬季把爐子放在屋里,上升的熱空氣占據(jù)了上部空間,上部比較重的冷空氣便下降,形成了冷熱空氣的不斷對流,經(jīng)過一段時間整個房子就變暖了.

  在日常生活中,利用氣體對流的例子很多.例如,冬季用暖氣片取暖,就是要用暖氣片把空氣加熱,使空氣對流,把熱傳遍室內(nèi).因此,暖氣片一般要放在靠近窗戶的地方,不能放在________.

  熱的另一種傳遞方式叫熱輻射.

  站在火爐或火堆旁,身體向著火的一面會感到熱,這種熱是從哪里來?空氣是熱的不良導體,不善于傳導熱,所以這不是傳導來的.是空氣對流嗎?也不是,因為人的感覺只是向著火的一面熱,而不是全身都熱.這種熱由溫度高的物體沿直線直接向四周投射的傳遞方式叫輻射.太陽就是通過輻射的方式將熱量傳給地球的.

  熱輻射是一種很重要的傳遞熱的方式.可以說正因為有了太陽的輻射(普照),才有地球上的一切生命和人類活動.輻射是以熱源為中心向四周發(fā)出的;在跟熱源距離相等的位置上,輻射的強度是相等的.但輻射的強度限離開熱源的距離有關(guān),距離越遠,輻射越弱.另外,障礙物如木板,能擋住輻射熱.

  輻射還跟物體的顏色有關(guān),顏色越深,吸收或散發(fā)輻射熱的能力就越強;顏色越淺,吸收或散發(fā)輻射熱的能力就越弱.夏天我們常穿________衣服.

(1)請在文章空處境上合適的詞.

(2)我們中國的飲食文化中常有蒸、烤、煮、炸等多種技法.請你對照文章中關(guān)于熱的傳遞方式分別指出:蒸、炸、烤各屬于哪種方式?

(3)為什么說“正因為有了太陽的輻射(普照),才有了地球上的一切生命和人類活動”?請你結(jié)合本章知識談談自己的認識.

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下面的說法中,正確的是


  1. A.
    只要有力作用在物體上,物體的運動狀態(tài)一定會發(fā)生改變
  2. B.
    物體受平衡力作用時,運動狀態(tài)不發(fā)生變化
  3. C.
    力是維持物體運動的原因
  4. D.
    牛頓第一定律是通過實驗直接得出的結(jié)論

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下面的說法中,正確的是( )
A.只要有力作用在物體上,物體的運動狀態(tài)一定會發(fā)生改變
B.物體受平衡力作用時,運動狀態(tài)不發(fā)生變化
C.力是維持物體運動的原因
D.牛頓第一定律是通過實驗直接得出的結(jié)論

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