摘要對(duì)于物理題有的只有一個(gè)確定的解,但有的卻有兩個(gè)或幾個(gè)解,還有的結(jié)果是在某個(gè)范圍變化的值。同學(xué)們?cè)诮忸}過程中往往得到一個(gè)解就罷手,而漏了其它的解。這一方面是思維定勢(shì)的消極作用,另一方面也反映了思維的狹窄和思維的惰性。本文從幾個(gè)方面談?wù)劗a(chǎn)生物理題漏解的原因。
關(guān)鍵詞物理題 漏解
中圖分類號(hào):G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
對(duì)于物理題有的只有一個(gè)確定的解,但有的卻有兩個(gè)或幾個(gè)解,還有的結(jié)果是在某個(gè)范圍變化的值。同學(xué)們?cè)诮忸}過程中往往得到一個(gè)解就罷手,而漏了其它的解。這一方面是思維定勢(shì)的消極作用,另一方面也反映了思維的狹窄和思維的惰性。筆者這里從下列幾個(gè)方面談?wù)劗a(chǎn)生物理題漏解的原因。
1 審題不清產(chǎn)生的漏解
有的物理題是有意設(shè)計(jì)來考查閱讀理解能力的,在題目的關(guān)鍵地方故意表達(dá)得十分含蓄,模棱兩可,我們?cè)趯忣}時(shí)對(duì)題意理解不透徹,急忙動(dòng)手就做,容易產(chǎn)生漏解。
例1 如圖1所示,一正方形線框邊長(zhǎng)為0.2cm,有10匝,
用彈簧秤掛起,下端放在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線框平面垂直,在線框中沒有通電流時(shí),彈簧秤的讀數(shù)為2.0N,求當(dāng)線框中通以5A的電流時(shí),彈簧秤的讀數(shù)為:
A、1.0N;B、2.0N;C、3.0N、D、4.0N
該題有的選A答案,有的選C答案。
選A的理由為:在線框中通以電流后,左右兩段導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力大小相等方向相反,它們只能引起線框的變形,對(duì)彈簧秤的讀數(shù)沒有影響。當(dāng)電流的方向?yàn)閍dcba方向時(shí),由左手定則cd段受到的磁場(chǎng)力向上。根據(jù)平衡條件有:T=mg-nIBL=2.0-10€?€?.1€?.2=1.0 (N)。
選C的理由為:在線框中通以電流后,當(dāng)電流的方向?yàn)閍bcda方向時(shí),由左手定則cd段受到的磁場(chǎng)力向下。根據(jù)平衡條件有:T=mg+nIBL=2.0+10€?€?.1€?.2=3.0 (N)。
其實(shí)該題沒有給出電流的方向,題目在這里非常含蓄,所兩種情況都有可能,在審題時(shí)如果忽視了這一點(diǎn),就會(huì)漏掉一個(gè)選項(xiàng),只能得到部分的分?jǐn)?shù)。
2 對(duì)物理狀態(tài)不清產(chǎn)生的漏解
我們一般把研究對(duì)象在某時(shí)刻或某位置的特征態(tài)叫做物理狀態(tài),一般有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)。物體處于不同的物理狀態(tài)時(shí)就要應(yīng)用不同的物理規(guī)律,就是同一種物理狀態(tài),處理方法也可以不完全相同。同學(xué)們往往在理解物理狀態(tài)時(shí),只看到表面現(xiàn)象,對(duì)物理狀態(tài)理解不透徹,而導(dǎo)致漏。
例2 如圖2所示,一質(zhì)量為20kg的物體,放在傾角為30€?
的斜面上,斜面與物體之間的摩擦因數(shù)為0.3,為使物體對(duì)于斜面保持靜止,沿水平方向給物體一個(gè)多大的推力?
解:以物體為研究對(duì)象,物體受力如圖3所示。由共點(diǎn)力的平衡條件有:Fcos=mgsin+f,N=Fsin+mgcos,而f=N,得:
≈226.2(N)
如果對(duì)本題深入研究,若F變小,則N變小,導(dǎo)致f變小,但仍然有使物體相對(duì)于斜面靜止的可能。而當(dāng)F小到某一值時(shí),f的方向就會(huì)發(fā)生變化,不再是沿著斜面向下,而要沿著斜面向上,并仍然保持物體相對(duì)于斜面靜止??梢姡ㄟ^對(duì)物理狀態(tài)的分析,水平力并不是一個(gè)確定的值,而是在一個(gè)范圍內(nèi)變化的區(qū)間值,前面的解是不全面的。
再作物體的受力圖如圖4所示,由平衡條件有:
Fcos+f =mgsin,N=Fsin+mgcos,又f=N,得:
=≈48.0(N)
所以該題的完整解為:48.0N≤F≤226.2N。
3 分析物理過程失誤產(chǎn)生的漏解
每個(gè)物理問題都對(duì)應(yīng)著一定的物理過程,所以在解題時(shí),首先要搞清楚題目所描述的物理過程,才能確定所要用到的定理、定律和公式。如果在分析過程中發(fā)生失誤,往往要產(chǎn)生漏解。
例3 如圖5所示,滑塊A從傾角為30€?,足箲绚光滑的斜脣瑰F艘?0s/m的初速度沿斜面向上滑。求經(jīng)過多長(zhǎng)的時(shí)間滑塊的速度的大小為10s/m?(g取10s/m2)
解:滑塊沿斜面上滑是作勻減速運(yùn)動(dòng),其加速度的大小為:
=由公式:
得到:
如果我們將滑塊運(yùn)動(dòng)的過程進(jìn)行進(jìn)一步的分析,就會(huì)發(fā)現(xiàn)由于斜面足夠長(zhǎng),滑塊滑到最高點(diǎn)后必定要向下返回,返回的過程是一個(gè)勻加速運(yùn)動(dòng),還會(huì)得到10s/m的速度,所以上面的解就漏掉了一個(gè)解。
補(bǔ)充解:滑塊從底端滑到最高點(diǎn)所用的時(shí)間為:=,根據(jù)題意,滑塊在斜面上滑和下滑具有對(duì)稱性,所以滑塊長(zhǎng)底端開始上滑,經(jīng)過6 s時(shí)速度的大小也是10s/m,方向沿斜面向下。
可見該題有兩個(gè)解:滑塊經(jīng)過2s和6s,速度的大小都是10s/m。
4 正負(fù)號(hào)運(yùn)用失誤產(chǎn)生的漏解
在物理學(xué)中正負(fù)號(hào)具有物理和數(shù)學(xué)的雙重意義,不僅矢量有正負(fù),標(biāo)量也他正負(fù)。在解答物理問題時(shí),若不注意正負(fù)號(hào)的正確運(yùn)用,也會(huì)產(chǎn)生漏解。
例4 在光滑的水平面上A、B兩球相向而行產(chǎn)生彈性正碰。已知兩球的質(zhì)量分別為m1=3kg、m2=2kg,碰撞前A球的速度v1=6m/s,碰撞后兩球的速度大小之比為:,求碰撞前B球的速度v2為多大?
解:以v1的方向?yàn)檎较颍鶕?jù)碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)量和動(dòng)能守恒有:
解得:,
=
得到:v2=1m/s
題目中的是指兩球碰撞后的速度大小之比,即理解為。而速度是矢量,有正負(fù),所以應(yīng)該有:。四種情況,現(xiàn)從前面的解中可以看出v1′和v2′都是取的正值,即所求結(jié)果只考慮了碰撞后兩球都向A球原來的方向運(yùn)動(dòng)的情況,而沒有從矢量的正負(fù)號(hào)上注意其它三種情況的解答。
對(duì)于②是碰撞后兩球都向B球原來的方向運(yùn)動(dòng),但題目可知v1′>v2′,即B球應(yīng)該在A球的前面,所以這種情況是不可能發(fā)生的。
對(duì)于③是碰撞后兩球都按原來的方向運(yùn)動(dòng),這也是不可能發(fā)生的。
對(duì)于④是碰撞后兩球都向相反的方向運(yùn)動(dòng),這是有可能發(fā)生的。所以本題還有第二個(gè)解。
當(dāng)v1′<0, v2′>0時(shí),
,
=,代入數(shù)據(jù)有:
得到:v2=2m/s
因此,該題的解應(yīng)該是碰撞前B球的速度大小分別為:v2=1m/s或v2=2m/s。