初中物理解题方法例谈

时间:2022-10-30 08:32:09

初中物理解题方法例谈

初中物理常被学生认为是很难学的一门学科,物理习题常常让同学们不知从何下手.要想很好地解决物理题目,在掌握基本方法的同时,我们还应该掌握特殊的解题方法.这些方法就像一列快车,可以带我们很快到达成功的彼岸.下面通过实例说说几种常见的解题方法.

1.赋值法

有些物理问题,在符合题设条件要求的范围内,若能根据其具体情况,合理地、巧妙地对某些物理量赋值,特别是赋予确定的特殊值(如1,10,100等),往往能使问题获得简捷有效的解决.这就是赋值法.

例1小刚用图1所示电路探究“一段电路中电流与电阻的关系”.实验过程中,当A、B两点间的电阻由10 Ω更换为5 Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是

A.保持变阻器滑片不动

B.将变阻器滑片适当向左移动

C.将变阻器滑片适当向右移动

D.适当增加电池的节数

错解选C.因为学生认为,由于电阻变小,电路中电流变大,电压表的示数变大,要保持电压不变,故要增大滑动变阻器的电阻,减小电流,所以将变阻器滑片适当向右移动.

实际上,刚把10 Ω电阻更换为5 Ω电阻后,在滑动变阻器的滑片没有移动前,电路中的电阻已经变小了,电路中电流变大,则滑动变阻器两端的电压增大,由于电源电压不变,故5 Ω电阻两端电压减小.

学生很难理解这一点.如果用赋值法说明,学生很容易理解.

赋值法分析令电源电压U=10 V,滑动变阻器接入电路中的电阻R=10 Ω,

当R0=10 Ω,电路中的电流I=101120=0.5 A,

则电压表的示数为U0=I0R0=0.5×10 V= 5 V.

当R0=5 Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻不变,即R=10 Ω,这时电路中的电流I′=101115=2113 (A),

这时电压表的示数为

U0′=I′・R0′=2113×5 V=3.33 V

探究“一段电路中电流与电阻的关系”,必须保证电压表的示数不变,所以必须要增大电阻R0上的电压,即增大电路中的电流,因此滑动变阻器的电阻要减小,所以选B.

2.数学模型法

通过数学模型揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法.模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型,间接地研究客体原形的性质和规律.

例2如图2所示,在烧杯中漂浮着一块冰.当冰完全熔化为水时,水面将如何变化?

分析对不少同学来说该题无从下手,不知如何思考.

如果帮助学生建造一个模型,把水想象成不流动的“沙子”,当把冰块从水中拿出来,“沙子”上就留有一个坑,坑的容积即是V排.冰块熔化成水后,再将水倒入坑中.学生就容易理解:如果水的体积大于坑的容积,则水面上涨,如果水的体积小于坑的容积,则水面下降,如果水的体积等于坑的容积,则水面不升不降.所以要比较坑的容积V排和冰块熔化成水的体积V水.

解因为冰块漂浮在水面上,

所以F浮=G冰,ρ水gV排=G冰,V排=G冰11ρ水g,

而冰熔化成水后,质量不变,

所以G冰=G水=ρ水gV水,V水=G冰11ρ水g

由于V排=V水,故冰完全熔化为水时,水面不升不降.

3.等效法

等效法是通过对问题中的某些因素进行变换或直接利用相似性,移用某一规律进行分析而得到相等效果,利用此方法可做到扎实基础知识,活化思维,化繁为简,达到“柳暗花明又一村”的境界,从而激发学生的思维火花,逐步养成科学思维品质.

例3如图3所示,放在水平地面上的两长方体A、B高度相等,A对地面的压力小于B对地面的压力.若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,则切去部分的质量mA′和mB′的关系是

A. mA′一定大于mB′B. mA′可能大于mB′

C. mA′一定小于mB′D. mA′可能等于mB′

分析常规思考,固体对地面的压强是

p=F11S=G11S=mg11S=ρVg11S=ρ・Sh・g11S=ρhg.

所以FA=pA・SA=ρAhAg・SA.

同理FB=pB・SB=ρBhBg・SB,

又因为FA

而hA=hB,所以ρA・SA

又因为hA′=hB′,所以ρA・SAhA′

即mA′

如果应用等效法就简单多了,学生还容易理解.两物体切去相等的厚度,被切去部分高度相等(如图4),与原来的效果一样.

因为FA

而FA′=GA′= mA′g,FB′=GB′= mB′g.

所以mA′g < mB′g.即mA′< mB′ .故应选C.

例4:如图所示,一根木棒AB在O点被悬挂起来,AO=OC,在A、C两点分别挂上2个和3个相同的钩码,木棒处于水平平衡.如果在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码,则木棒:A.绕O点顺时针转动 B. 绕O点逆时针转动C.仍保持平衡D.平衡被破坏,转动方向不定分析:这是杠杆平衡问题,由于木棒不是均匀的,故应考虑木棒自重的影响(如图).设每个钩码质量为m,根据杠杆平衡条件知: 2mg・OA + G・OD = 3mg・OCOA = OC G・OD = 3mg・OC ―― 2mg・OA = mg・OA当两边各增加一个钩码,则:左边 = 3mg・OA + G・OD =3mg・OA + mg・OA = 4 mg・OA右边 = 4 mg・OC = 4 mg・OA由于左、右两边相等,故杠杆仍平衡,应选C.但是,这样思考超出了初中物理新课标的要求:初中只要求学生掌握两力平衡,不需要掌握两个以上力的平衡,不利于初中学生接受.该题用等效法可以这样思考:原来杠杆是平衡的,如果增加部分也是平衡的,则杠杆仍平衡;如果增加部分不是平衡的,则杠杆就不平衡.由于两边增加的钩码重力相同,而且OA=OC,所以增加部分是平衡的,故增加后,杠杆仍平衡.总之,如果能掌握一些解题方法和解题技巧,就能提高解题能力,还能提高学生学习的兴趣.

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