物理解题过程中隐含条件的挖掘 找出隐含条件,提高解题效率
在物理的学习中,为了加深理解、巩固知识、突破难点,就脱离不了大量物理习题的解答,而正确解题的前提是在扎实撑握物理知识和相关学科知识的基础上认真审题。为了完全准确地解答出一道道的物理习题,就得认认真真地审题,在审题过程中挖掘出解题的必要条件,但是有些必要条件题中并为未明确给出,而是隐含在题意当中。如何快速、准确地找出这些隐含条件呢?笔者认为应注意以下几点。
一、从出现物理现象的条件中挖掘隐含条件
物理现象的出现是以一定的条件为前提的,而这些条件的具备,就是说明某些现象的必要条件,因而这些现象所出现的必须条件是解题的关键所在,所以在题意中挖掘这些现象出现的必要条件,就等于挖掘出了解题的隐含条件。如光学中折射、反射现象的出现,始终隐含着折射、反射定理的遵循。扩散现象的出现隐含着分子运动论的存在,又如“一个物体在液体中上浮……”,出现这种现象的条件是物体所受浮力大于物重,所以隐含条件是物体受到的浮力大于重力,那就合外力不等零。如“一个做匀速直线运动状态的物体……”,出现这种现象的隐含条件是这个物体所受的合外力为零或不受任何外力。又如“一个做自由落体运动状态的物体……”,出现这种现象的隐含条件是此物体只受重力作用,并且是初速度为零的匀加速度直线运动。因此,在解题时,紧扣题意挖掘物理现象出现的隐含条件是解题的关键所在。如,“一个物体处在静止状态……”,出现这种现象的条件就是物体不受力或是所受的合外力为零。
二、从计算物理量的过程中挖掘出隐含的条件
在物理学中物理量分为矢量和标量,物理标量的大小是通过数学公式、方程式、函数的计算得出来的,失量大小的计算也要通过数学知识来解答,所以在解答物理习题时,不能将思路仅限于物理学中,也要善于挖掘出物理量中隐含的数学知识。比如在矢量的合成与分解中,就需要运用三角函数,在矢量三力共点平衡的题目中,可用数学中的正弦定理F1/sinA=F2/sinB=F3/sinC(A、B、C分别是F1、F2、F3三力在三角形中对应的角度)来用已知的物理量解出未知的物理量,在二力合成中也可以用余弦定理,如二分力F1、F2及其夹角A,求合力F,则F2=F12+F22+2F1F2cosA。同时对一些物理量的大小也通过数学计算来确定取值的范围。如在二力的合成中,那二力的合力一定是大于等于二力之差,小于等于二力之和。在串联电路中,总电阻比任何一个分电阻都大,并且通过每个电阻的电流都相等;在并联电路中,总电阻比任何一个分电阻都小,并且每个电阻两端的电压都相等。这样在求答案的过程中缩小一定的范围,并且挖掘出了所隐含的一些条件,又如“等体积的铁块和铝块哪个质量大?”显然,仅知道体积是无法判断的,还需知道密度,所以隐含条件为:铁的密度大于铝的密度。
三、从物理概念、定律和规律中挖掘隐含条件
物理的概念、定律和规律是在实践、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。在弹簧弹力的计算中隐含着胡克定律的存在,用定义公式F=kx(x为伸长量或压缩量,k为进度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)来计算弹力大小的计算及比较,并且隐含着同一弹簧在其弹性限度内的弹力F与伸长量或压缩量x存在正比例关系。在物重的比较及计算中,可以用牛顿第一定律来G=mg(g随高度、纬度而变化),还隐含着同一物体在同一地点所受重力G与质量m存在着正比例关系。又如在压强大小的计算及比较中,隐含着压强P=F/S的物理意义是单位面积上所受压力的多少,并且也隐含着物体所受的压强与所受压力接触的面积成反比例关系。
总之,物理解题过程是巩固知识,强化学生记忆,提高分析和解题能力的过程。因此,根据题目中的明确要求,充分挖掘题意中的隐含条件是采用合适解法的关键所在。
