如何挖掘物理试题中的隐含条件:挖掘题目中的隐含条件

时间：2019-02-02 03:16:27　来源：雅意学习网本文已影响人

　　在解答物理试题的过程中，学生往往觉得试题难于入手，这常与试题的隐蔽条件有关。如果找出这些隐含条件，利用隐含条件对题目进行梳理，就能快捷地进入解题状态。隐含条件的挖掘对学生分析问题和解决问题的能力有很好的展示作用，因此一直是高考命题的热点。下面就几种情况下的隐含条件分类予以探讨。�
　　
　　1常识性问题中存在的隐含条件�
　　
　　有些试题紧密联系日常生活，题目中明确给出的已知条件较少而将一些重要解题条件隐含在常识性的问题中。�
　　例1设在平直公路上以正常速度行驶的自行车所受阻力为车和人总重的0．02倍，则骑车人的功率最接近：�
　　�A.10��-3�KWB.0．1KW�
　　C.1KWD.0．01KW��
　　析与解本题有两个常识性的隐含条件：�
　　①人和车的质量(M�人=50~80�kg�，M�车=15~30�kg�)�
　　②自行车的正常速度(v=5~10�km／h�，）�
　　由p=Fv=μmgv=100�W�，故选�B�。�
　　
　　2物理概念中隐含条件�
　　
　　有些题目的部分条件隐含于相关物理概念的内涵中。�
　　例2将正弦交流电经镇流器处理后得到的电流波形刚好去掉了半周，如图1所示。则它的有效值是：（）�
　　�A.2AB.2A
　　C.22D.1A��
　　析与解本题的隐含条件是在相等的时间内交流电i的有效值和直流(恒定）产生的热效相等。即：I�2RT=（22）�2R•T2，得I=1�A�，故应选�D�。�
　　
　　3物理状态中的隐含条件�
　　
　　一定的状态对应一定的条件，有些题设条件就隐含在物理状态之中。例如静态平衡、动态平衡、热平衡和静电平衡等，可以从这些状态中找出所满足的隐含条件。�
　　例3一质量为m的小球。用长为l的轻绳悬挂在O点，小球在水平力F的作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图2所示，则力F所做的功为多少?�
　　析与解本题的隐含条件是动态平衡。由于小球的运动很缓慢，因而任意时刻都可看成是平衡状态。因此F的大小不断变大属于变力做功；在整个动态平衡过程中只有重力和F做功，由动能定理得：�
　　W�F-mgl(1-�cos�θ)=0，�
　　得W�F=mgl(1-�cos� θ)�
　　
　　4物理过程中的隐含条件�
　　
　　状态的变化需要过程，对各变化阶段认真分析就会找出题设中的一些隐含条件。�
　　例4长度为L=1．8�m�的轻绳，悬挂着一个质量为2�kg�的小球(可视为质点)，绳的另一端系在高H=3.6�m�的天花板上，如图3所示，现将小球举到悬点处让其自由下落在A点将绳绷断，之后落地。若小球下落的全部时间t=1．2�s�，在绳断裂时小球克服绳的拉力做功过程中损失的机械能是多少?(小球与绳的作用时间及绳的伸长不计，g=10�m／s�2�)。�
　　析与解本题涉及的隐含条件是：小球绷断轻绳后瞬间小球的速度为零，即：后一过程小球做自由落体运动。所以，绳绷断过程中损失的机械能为：�
　　ΔE�失=mgl=2×10×1.8�
　　=36�J��
　　
　　5物理模型中的隐含条件�
　　
　　物理模型的基本形式有“对象模型”和“过程模型”，有些试题的条件既隐含于“对象模型”中又隐含于“过程模型”中。�
　　例5在真空中速度为v=6．4×10�7�m/s�的电子束，连续地射入两平行板间，极板长l=8．0×10��-2��m�，间距d=5．0×10��-3��m�。两板不带电时电子束将沿两板中线通过，若在两板上加上50�Hz�的交流电U=U�0�sin�ωt，当所加电压的最大值U�0超过某一值时将开始出现：电子束有时能通过两极板有时不能通过，求交流电的最大值U�m。�
　　析与解本题隐含着“对象模型”和“过程模型”。即将电子理想化为质点，忽略重力，忽略电子束之间的相互作用，特别是比较短暂通过两极板的时间t和交流电压周期T的数量级会发现t�T(t=lv≈10��-9��s�，而T≈10��-2��s�)，因此在电子通过极板时间t内，交流电压无明显的变化，两板间电场可视为匀强电场，这样，电子的运动就类似于平抛运动处理。不难得到�
　　U�m=mv�2d�2el�2=91�V�。�
　　
　　6注意关键用语中的隐含条件�
　　
　　往往在一些题目中有许多关键用语如：“最多”、“至少”、“恰好”、“缓慢”、“瞬间”等等，在这些用语中隐含着题涉条件。如果能挖掘出这些隐含条件，试题的解答将会有突破性的进展。�
　　例6如图4所示，质量为m的小球上分别系有长为l�1的细绳和长为l�2的轻弹簧，绳和弹簧的另一端分别固定在竖直墙壁和天花板上，细绳方向水平，弹簧和竖直方向的夹角为θ，则剪断细绳的瞬间小球的加速度大小________。�
　　析与解本题的隐含条件是“瞬间”，它隐含着在剪断细绳的瞬间弹簧还来不及恢复原状，从而弹簧对小球的拉力不变。故不难求得：�
　　a=g�tan�θ。�
　　
　　7在数学关系中存在的隐含条件�
　　
　　解答物理问题时往往要根据物理规律列出物理量之间的关系(方程)，然后利用数学规律进行推理，最后从导出的数学结果中找出符合物理事实的结论，并从物理意义上加以阐述。这种解题的方式可归结为“物理――数学――物理”。在这种方式中有部分条件隐含在数学规律之中。�
　　例7如图5电路中，电池的电动势E=5�V�，内阻r=10�Ω�，固定电阻R=90�Ω�，R�0是可变电阻，在R�0由零增加到400�Ω�的过程中，R�0上消耗热功率最大的条件和最大热功率是多少?��
　　析与解电路中的总电流：�
　　I=ER+R�0+r，�
　　可变电阻R�0上消耗的热功率�
　　P=I�2R�0=25R�0（R�0+90+10）�2�
　　然后利用数学规律配方处理：�
　　P=25（R�0-100R�0）�2+400�
　　在上式中P最大的条件隐含于下列代数关系中：�
　　R�0-100R�0=0时，即：R�0=100�Ω�时P有最大值：�
　　P�m=25400=116�
　　=6.25×10��-2��W�。�
　　另外还有几种形式的隐含条件，这里不再提出。只要在以后解题的过程中认真分析观察，从多角度、多方面、多层次挖掘隐含条件并持之以恒，这样解决物理问题的能力将会有明显的提高。
　　
　　�(栏目编辑陈洁)
　　
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