例析物理习题中的隐含条件

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  摘 要:本文就如何挖掘物理习题中的隐含条件,提高解题能力做了归类、例析。解题时,只要掌握了隐含条件的分析、挖掘方法,就能够使问题中的隐含条件明朗化,获得简捷、合理、准确、迅速的解题效果;还有利于培养学生敏捷准确的思维能力和提高学生分析问题、解决实际问题的能力。
   关键词:隐含条件;物理习题;解题能力
  
  物理习题中的隐含条件是指题目中那些明而不露、暗而有影、若明若暗的条件。解题时,常因未能挖掘题中的隐含条件而“疑无路”,若能练就一双“火眼金睛”,洞察习题隐含条件,就能“柳暗花明”,进而提高解题效率。本文就如何挖掘物理习题中的隐含条件,提高解题能力作一例析。
  一、从一些约定成俗的提法的含义中挖掘隐含条件
  课本上经常用一些固定的提法来说明某些现象,这些提法中的某些词语由于已经约定成俗,所以具有确定不变的含义,知道了这些提法的含义,就等于知道了隐含条件。比如:“物体在光滑斜面上运动……”,其中,“光滑”的含义就是不记摩擦力,所以隐含条件是物体所受的摩擦力是零。“空中自由飞行的石子……”中的“自由飞行”的含义就是石子只受重力作用,即隐含条件是:石子只受一个力——重力。“用电器正常工作”,其中“正常工作”的含义是用电器的实际电压等于额定电压,所以隐含条件为:实际功率等于额定功率,实际电流等于额定电流。“物体吸放热时不计热量损失”,其中“不计热量损失”隐含条件为物体放出的热量全部被另一个物体吸收。
  二、从一些物理现象的出现条件中挖掘隐含条件
  一个物理现象的出现,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。比如“一个物体匀速下落……”,只要出现这种现象,前提条件是物体必须不受力或受平衡力作用,所以隐含条件是:物体不受力或受平衡力作用。“一个物体漂浮在液面上……”,隐含着物体受到的浮力等于重力。“一个物体匀速运动”隐含着物体不受力或受的是平衡力。“两个物体保持相对静止”隐含着两物体的运动状态相同,即两物体在任一时刻都具有相同的速度和加速度。“光屏上呈现出清晰的像”隐含着是倒立的实像,且是凸透镜成像。“某种色光照射在金属上有光电子逸出”隐含着这种色光的频率大于被照金属的极限频率。
  三、从物理概念、物理原理中挖掘隐含条件
  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。物理概念和规律是在理论、实验的基础上总结、发现的,具有一定的普遍意义,掌握了它们,就能找出其中的隐含条件。比如:“两个用电器串联在某一电路中……”,由串联电路特点可知,各处电流都相等,所以隐含的条件为:通过两个用电器的电流相等。“两个用电器并联在某一电路中……”,由并联电路规律可知,隐含的条件为:两个用电器两端的电压相等。“家用电器工作时,工作部分都会发生大量的热,而导线部分却不怎么热……”,由于导线和电器是串联的,电流相等,电器的电阻大,通电时间相同时,产生的热量多,所以所隐含的条件为:电流相等,通电时间相等。
  四、从物理常数之间的关系中挖掘隐含条件
  即使是一些仅需了解的知识也应给予足够的重视,同时对有些物理量的某些数据(比如常见物质的密度、比热容等,尤其是“水”)之间的“大小”关系也应知道并记住。如“在照明电路中接了三盏白炽灯均能正常发光……”,因为照明电路电压为220V,且家用电器除非特别声明外额定电压均为220V。所以隐含条件为三灯并联,其两端电压为220V。“等质量的铁块和铝块哪个体积大?”显然,仅知道质量是无法判断的,还需知道密度,所以隐含条件为:铁的密度大于铝的密度。“初温相同的等质量的水和煤油,吸收相同的热量后谁的温度高?”显然,只知道初温也是无法判断的,还必须能找出温度的变化大小。这需要我们知道比热容,所以隐含条件为:水的比热容大于煤油的比热容。
  五、从物理量之间的外在联系中挖掘隐含条件
  有些物理量,无任何联系,但人为附加一些条件后,便可使它们有一定的外在关系。如找出这些关系,就找出了隐含条件。比如“水和酒精先后装入同一瓶中,而且两次都装满。已知水与酒精的密度之比为10:8,那么水与酒精的质量之比为多少?”水和酒精无任何内在联系,但由于都先后“装满”于同一瓶中,而瓶的容积是不变的,所以隐含条件为:水和酒精体积相等。“一天平两边分别放一铁块和一铝块,天平平衡……”,由天平平衡条件可知,其隐含条件为:铁块和铝块质量相等。
  六、从物理模型中挖掘隐含条件
  从狭义上讲,只有那些反应特定问题或特定具体事物的结构才叫物理模型。物理习题中的有些条件就隐含在物理模型中。比如:质点和点电荷,隐含的条件是不计形状和体积;轻质的弹簧不考虑其质量;理想的变压器忽略功率的损耗。
  总之,挖掘物理习题中的隐含条件是解题的重要杠杆和钥匙,是顺利解答物理问题的桥梁。解题时,只要我们掌握了隐含条件的分析、挖掘方法,就能够使问题中的隐含条件明朗化,获得简捷、合理、准确、迅速的解题效果;还有利于培养学生敏捷准确的思维能力和提高学生分析问题、解决实际问题的能力。
  (责任编辑:张华伟)
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