〔關(guān)鍵詞〕 挖掘；物理習(xí)題；隱含條件

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕 G633.7〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2007）09（B）—0055—02

一、從物理概念中挖掘隱含條件

物理概念是解題的依據(jù)之一，不少物理題的部分條件隱含在相關(guān)的概念中，于是可以從分析概念中去挖掘隱含條件，尋求解題方法.

[例1]勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與豎直方向的夾角為?琢=37°.在磁場(chǎng)中有一個(gè)總電阻為R、每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框abcd，其中ab邊的質(zhì)量為m，其他邊的質(zhì)量均不計(jì)，cd邊串一交流電流表，并裝有固定的水平軸.現(xiàn)將金屬框從水平面位置無(wú)初速度釋放，如圖1所示，若不計(jì)一切摩擦，金屬框經(jīng)時(shí)間t剛好到達(dá)豎直面位置.

(1)判斷出ab邊到達(dá)最低位置時(shí)感應(yīng)電流的方向；

(2)求在時(shí)間t內(nèi)流過(guò)電流表的電荷量.

[分析]因?yàn)榻饘倏蛴伤矫嫖恢棉D(zhuǎn)到豎直面位置的過(guò)程中，ab邊切割磁感線的速度不斷變化，故而框內(nèi)產(chǎn)生的電流為變化電流，在求通過(guò)的電量時(shí)必須應(yīng)用電流的平均值，計(jì)算電流的平均值時(shí)要注意從“磁通量的變化率”這一概念的理解中挖掘隱含條件.

二、從物理模型的理想化條件中挖掘隱含條件

物理模型的基本形式有“對(duì)象模型”和“過(guò)程模型”.“對(duì)象模型”是實(shí)際物體在某種條件下的近似與抽象，如質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、理想電表等；“過(guò)程模型”是理想化了的物理現(xiàn)象或過(guò)程，如勻速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)等.有些題目所設(shè)物理模型是不清晰的，不宜直接處理，但只要抓住問(wèn)題的主要因素，忽略次要因素，恰當(dāng)?shù)貙?fù)雜的對(duì)象或過(guò)程向隱含的理想化模型轉(zhuǎn)化，就能使問(wèn)題得以解決.

[例2](1999年高考全國(guó)卷)一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10m高的平臺(tái)上向上躍起，舉雙臂直體離開(kāi)臺(tái)面，此時(shí)其重心位于從手到腳全身的中點(diǎn)，躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn)，落水時(shí)身體豎直，手先入水(在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)).從離開(kāi)跳臺(tái)到手觸水面，他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是 s.(計(jì)算時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，結(jié)果保留兩位小數(shù))

[解析] 運(yùn)動(dòng)員的跳水過(guò)程是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，主要是豎直方向的上下運(yùn)動(dòng)，但也有水平方向的運(yùn)動(dòng)，更有運(yùn)動(dòng)員做的各種動(dòng)作.構(gòu)建運(yùn)動(dòng)模型，應(yīng)抓主要因素.現(xiàn)在要討論的是運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，這個(gè)時(shí)間從根本上講與運(yùn)動(dòng)員所做的各種動(dòng)作以及水平運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，應(yīng)由豎直運(yùn)動(dòng)決定，因此忽略運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作，把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，同時(shí)忽略他的水平運(yùn)動(dòng).當(dāng)然，這兩點(diǎn)題目都作了說(shuō)明，所以一定程度上“建?！钡囊笠呀?jīng)有所降低，但我們應(yīng)該理解這樣處理的原因.這樣，我們把問(wèn)題提煉成了質(zhì)點(diǎn)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物理模型，可畫(huà)出如圖2所示的示意圖.由圖2可知，運(yùn)動(dòng)員做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升高度為h=0.45m，從最高點(diǎn)下降到手觸到水面，下降的高度為H，由圖中H、h、10m三者的關(guān)系可知H=10.45m.運(yùn)動(dòng)員躍起上升的時(shí)間為

三、從題給的物理現(xiàn)象中挖掘隱含條件

題設(shè)的條件中必須反映若干物理現(xiàn)象，這些現(xiàn)象本身就包含了解題所需的已知條件.深刻領(lǐng)會(huì)物理現(xiàn)象的含義、產(chǎn)生原因和條件是獲取已知條件的關(guān)鍵.如：“宇航員在運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中”示意宇航員處于失重狀態(tài)；“通訊衛(wèi)星”示意衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)角速度或周期與地球的相同，即同步；“導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)”示意物體是等勢(shì)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零.

四、從物理過(guò)程的分析中挖掘隱含條件

物理過(guò)程的分析是解題中的重要一環(huán).物理過(guò)程是由多個(gè)變化的物理狀態(tài)相銜接而成的.物理狀態(tài)的變化過(guò)程有簡(jiǎn)單的，有復(fù)雜的，有單一過(guò)程的延伸，又有不同物理過(guò)程的交叉.解題時(shí)，要冷靜分析、判斷各階段的特點(diǎn)，找出它們之間的聯(lián)系，找出問(wèn)題中物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系和必備條件，從而找出問(wèn)題中的隱含條件.

五、從物理常識(shí)中挖掘隱含條件

有些題目，某些條件由于是人們的常識(shí)而沒(méi)在題中給出，造成所求量與條件之間一種比較隱蔽的關(guān)系.

[例5] 已知地球半徑為6.4×106m，又知月球繞地球的運(yùn)動(dòng)可近似看作圓周運(yùn)動(dòng)，則可估算出月球到地心的距離約為_(kāi)________m.(結(jié)果只保留一位有效數(shù)字)

[解析] 本題的已知量只有地球的半徑，要順利求解，必須進(jìn)一步挖掘隱含條件.此題的隱含條件就隱含在生活常識(shí)中，即月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T和地球表面上的重力加速度g. 題解略.

六、從題解可能的結(jié)論中挖掘隱含條件

有些題目，在已知線索的背后潛藏著多個(gè)可能的結(jié)論，若分析不周，便會(huì)使答案不完備，解題時(shí)要全面分析物理現(xiàn)象，采取“順藤摸瓜”的方法，把題設(shè)“明線”和“暗線”有機(jī)結(jié)合起來(lái)，才能正確、完整求解.

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文”