1、1专题一 物理学中常见的科学方法初中物理教材的各个章节都有意识、有步骤地渗透了物理学的科学方法,使同学们在学习物理的同时受到科学方法的熏陶和训练,逐步地掌握最基本、最主要的科学方法,达到促进知识学习、培养能力和提高科学素质的目的。新课程标准中的过程与方法目标要求在物理知识与技能的探索与学习过程中,使学生掌握一些简单的科学探究方法,形成比较有效的学习方法。方法的掌握使能力形成的标志。在物理学中,各种方法并不是孤立存在的,而是处在密切的相互联系之中。即使某一类方法,其中也必定包括了其他一些方法,只不过这一方法起主导作用罢了。例如实验方法,在根据实验目的的进行设计、操作以及对实验结果进行分析时,同时
2、用到观察、比较、分析、综合、归纳等各种各样的思维方法。中考中对这方面内容考查正逐渐加强,涉及到一些具体方法有:猜想法、观察法、实验法、分析法、综合法、归纳法、分类法、隔离法、假设法、比较法、等效(替代)法、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换发、类比法等研究物理问题的方法。下面是集中实用性强,近几年中考中长考到的科学研究方法。方法教材中方法的应用 说明等效替代法(1)在力的合成中若干个共同作用的分力就可以等同于作用效果相同的一个合力,相反,一个力也可以分解为作用效果相同的若干分力(2)在电路中,若干个电阻,可以等效为一个合适的电阻,反之亦可,如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了
3、等效的思想(3)在“曹冲称象”中用石块等效替换大象,效果相同(4)在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像在物理学中,将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程用另一个物理量、物理装置、一个物理状态或过程来替代,得到同样的结论,这样的方法称为等效(替代)法,运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化2建立理想模型法(1)匀速直线运动,就是一种理想模型。在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的,但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动,按匀速直线运动来处理,大大简化了难度,得出的结果又具有极高的精度,在允许的误差范围内于实际相吻合(2)杠杆也是一种理想
4、模型,杠杆在实际使用时,由于受力的作用,都会引起或大或小的形变,可以忽略不计,因此我们就把杠杆理想化,认为它无形变(3)汛期,江河中的水有时会透过大坝的底层从大坝外的地面冒出来,形成“管涌” ,“管涌”的物理模型是连通器 (4)光线、磁感线都是虚拟假定出来的,但它们却直观、形象地表述物理情境与事实,方便地解决问题。通过磁感线研究磁场的分布,通过光线研究光的传播路径和方向把复杂的问题简单化,摒弃次要条件,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的模型,这是一种重要的物理思想。在建立起理想化模型的基础上,有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题,还要引入一些虚拟的内容,籍此来形
5、象、直观地表述物理情景控制变量法(1)研究滑动摩擦力与压力和接触面积之间地关系(2)研究压力作用的效果(压强)与压力和受力面积的关系(3)研究液体的压强与液体的密度和深度的关系(4)研究物体的动能与物体的质量和速度的关系(5)研究物体的势能与物体的质量和高度的关系(6)研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系(7)研究电流与电阻、电压之间的关系即欧姆定律(8)研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系(9)研究电流产生的热量与电流、电阻在研究物理问题时,某一物理量往往受几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,就需要控制某些物理量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究
6、的物理量与该物理量之间的关系。注意:在很多探究性实验中经常用到此法。3和通电时间的关系(10)研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流的大小的关系(11)研究蒸发快慢与液体的表面积、夜体的温度和液体上方空气流动快慢的关系实验推理法(1)研究牛顿第一定律(2)研究真空中能否传声() “自然界中只存在两种电荷”这一重要结论,是在实验的基础上进行推理得出来的实验推理法它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出结论,深刻地揭示物理规律的本质,是物理学研究的一种重要的思想方法转换法(1)电流看不见、摸不着,判断电路是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定。即根据电流产生的效应
7、去判断(2)分子运动看不见、摸不着,不好研究,但可以通过扩散现象去认识它(3)磁场运动看不见、摸不着,判断磁场是否存在时,用小磁针放在其中看是否转动来确定(4)判断电磁铁的磁性强弱时,用电磁铁吸引大头针的多少来确定在物理学中,有时需要研究看不见的物质(如电流、分子、力、磁场) ,这时就必须把研究的方向转移到由该物质产生的各种可见的效应、效果上,由此来分析、研究该物质的存在、大小等情况,这种研究方法称为转换法转换法作为一种思维方式也时常在分析、解决问题时应用到类比法(1)研究电流时用水流比作电流(2)用“水压”类比“电压”(3)用抽水机类比电源(4)研究做功快慢时与运动运动快慢类比等为了把要表述
8、的物理问题说得清楚明白,往往用具体的、有形的、人们所熟悉的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物。通过类比,使人们所要揭示的事物有一个直接的、具体的、形象的认识,找出类似的规律注意:类比的两个或两类对象要有共同的相同或相似处4例题评析例 1:人类在探索自然规律的过程中,总结了许多科学的研究方法:等效法、控制变量法、实验推理法和建立理想模型法等。下列研究方法中,运用了建立理想模型的是 ( ) A. 引入“合力”的概念 B.将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒 C.用水压类比电压 D. 保持电阻不变观察电流随电压的变化 思路方法:引入“合力”的概念为等效替代法,用水压类比电压为类比法,保持电阻
9、不变观察电流随电压的变化为控制变量法,将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒为建立理想模型法。变式题:为了研究光的传播,我们引入了“光线”,下列研究问题的方法与此相同的是 ( ) A.通过小灯泡的亮暗,分辨电流的大小 B.通过磁感线研究磁场的分布C.通过水流来学习电流 D.通过扩散现象来感知分子的运动思路方法:“光线”是虚拟假定出来的,但它却直观、形象地表示光的传播路径和方向。同样磁感线也是虚拟假定出来的,通过磁感线可以直观、形象地表示磁场的分布情况。例 2:某同学在复习自然科学时对质量、速度、密度、热值、比热容、电流、电阻和电功率等概念按一定特征作了分类(见下表)概念 分类理由电流、速度、电功率 某
10、两个值的比值质量、电阻 都与物体本身有关密度、热值、比热容都与物体本身有关A.分析和归纳 B.调查和假说 C.实验和演绎 D.数学方法和实验思路方法:初中物理涉及到许多概念,相互关联的概念可以在知识结构的基础上经过思维加工,进行分析、对比,进行概念自我建构,归纳出共同特征,形成新的知识结构容易记忆,便于深刻理解。点评:分析和归纳法不仅用在学习物理概念上,而且还可以用在学习其他方面,如有些仪器的使用在操作程序上有相似之处,进行分析、比较、和归纳,可熟练地掌握相关仪器的操作要领和使用技巧,这是一种知识建构的很好方法。 例 3:科学家在实验的基础上进行合理的推理,建立了牛顿第一定律,你在探究下列规律
11、时也运用了这种研究方法的是 ( 5) A.真空不能传声 B.光的反射定律 C.欧姆定律 D.平面镜成像特点思路方法:光的反射定律、欧姆定律、平面镜成像特点都是在实验的基础上进行分析和归纳得出的规律,真空不能传声是在实验的基础上进行合理的推理得出的。例 4:1 元硬币的外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时有同学提出:“我们可以先拿磁铁来吸一下” ,这时,有位同学手拿磁铁吸了一下硬币。就“就一些同学认为它可能是铁制的”这一环节而言,属于科学探究中的( )A.论证 B.猜想 C.实验 D.分析思路方法:科学探究的方法是多种多样的,其要素有:提出问题,猜想与假设,制定计划与设
12、计实验,进行实验与收集证据,分析与论证,评估、交流与合作。猜想是探究式学习中一个富有魅力的环节,一个好的猜想可以将表面上看上去似乎分马牛不及的事物建立起联系,可以为进一步的探究指明方向。例 5:牛顿曾研究过这样一个问题:他发现掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮”的设想,图 1 是他画的“大炮”草图在地球的高山上架起一只大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时炮弹将会如 何运动呢?牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是 图 1著名的“牛顿大炮”的故事,故事中牛顿实际也应用了理想实验的研究方法。(1)研究
13、中牛顿基于的可靠事实是人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面。(2)根据以上资料和牛顿的“大炮” ,牛顿当年的重要结论是抛出物体的速度足够大时,物体将离开地球,绕地球旋转,做圆周运动。 (3)如今牛顿当年的推测已变成了现实,人们应用他的推论,利用现代科技制成了人造地球卫星。点评:理想化推论就是用想象推理完成的,他是建立在可靠的实验基础上,但又不是直接操作来实现的实验。理想化实验是种科学的实验方法,尽管它不是直接演示物理现象,而是想象来描绘的实验过程,但是却又可靠的实验基础作保证,因此它的可靠性会使人深信不疑。6练习:1科学研究要注意观察,善于发现,正是这种敏锐的洞察力,丹麦物理学家奥斯特发现了
14、 ( )A.电流周围存在磁场 B.电磁感应现象C.通电导体在磁场中受力的作用 D.电流具有热效应2物理学研究中常常用到“控制变量法” 、 “等效法” 、 “类比法”等科学方法。在下列研究实例中,应用了控制变量法的是 ( )A.研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较,从分析水流的形成入手来分析电流的形成B.研究电流的大小时,根据电流产生的效应大小来判断电流的大小C.研究多个电阻组成的电路时,求出电路的总电阻,用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的效果D.研究电流与电压的大小关系时,保持电阻大小不变,改变电阻两端的电压值,观察电流如何随电压变化而变化3物理学研究中常常用到“控制变量法” 、 “等
15、效替代法” 、 “类比法” “模型法”等科学方法。下面是初中物理的几个实例,其中用到了等效替代法的是 ( ) 利用磁感线来描述磁场研究电流时把它与水流类比研究电路时引入“总电阻”概念研究力学问题时引入“合力”的概念A. B. C. D.4以下是我们描述运动世界的几种方式,其中物理学家用的是 ( ) A.用语言的韵律和意境 B.用形态和色彩 C.用旋律和节奏 D.用特定的概念、数学工具以及实验方法 5给你两根长度相同、横截面积不同的但粗细均匀的镍铬合金线,电源,电流表,滑动变阻器,开关各一个,若干导线,现需要研究的课题有:导体的电阻与导体横截面积的关系;导体的电阻与导体长度的关系;导体的电阻与材
16、料的关系。根据上述实验器材,可以完成的研究课题是 ( 7)A.只有 B.和 C.只有 D.、和 6某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计验证液体内部压强的规律。压强计指针顺时针偏转的角度越大,表示压强越大。他们的研究情况如图(a) (b) (c) (d)所示。 (图 2(a) 、 (b) 、 (d)均装满液体,且 )盐 水水图 2(1)根据图 可验证,当深度相同时,同种液体内部压强与容器形状无关。(2)根据(b) (c)可验证: ,液体内部压强随深度的增加而增大。(3)根据(b) (d)可验证:当深度相同时 。(4)若在图 中的容器内轻轻放入一木块,压强计指针偏转的角度会增大。
17、7有下列光学器具:照相机、潜望镜、幻灯机、穿衣镜、放大镜、牙医内窥镜。可以把它们分为两类:一类包括 其特征为 。二类包括 其特征为 。8小李在电视中看到了一种体育活动:一个人把自己悬吊在一根很长的橡皮绳下,自由的在空中上下振动。小李发现,不管这人运动幅度如何,他上下一次所用的时间似乎总是相等的。小李想证实这个观察结果的普遍性,甲乙丙丁四位同学分别向他提出了建议:甲:多问几个人,以多数人的意见为准。乙:问问老师。丙:用一根橡皮绳吊一个沙袋做实验,测量不同幅度的情况下来回一次所用的时间。丁:直接打电话问问节目主持人。如果以上四种途径得出的结论存在分歧,你最相信的是哪一种?说明理由。89某同学按照如
18、图 3 所示的装置探究压力的效果跟压力大小和受力面积的关系。实验装置中长木板固定在水平桌面上,小木块压在橡皮泥上,小木块和弹簧测力计的重力不计,弹簧测力计所示的拉力大小可以看成小木块对橡皮泥的压力大小。请你简要写。出实验步骤。图 3 图 410科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验,如图 4 所示,以下是他的设想步骤:减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度两个对接的斜面让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面如果没有摩擦,小球将上升到原来
19、释放的高度继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速直线运动。在上述的设想实验步骤中,有一个实验事实,其余是推论,属于可靠实验事实的是 (填序号),属于理想化推论的是 (填序号)把上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列是 (填序号)12从水中浮上来的皮球,从它刚露出水面到最后漂浮在水面静止不动的过程中,它受到的浮力发生了变化。请你根据这一现象猜想浮力的变化可能跟什么因素有关?说出你猜想的依据。在列举你日常生活或生产中的实例来支持你的猜想。13以下三项实验:用刻度尺测细铜丝的直径:先把细铜丝在铅笔上紧密排绕950 圈,然后用刻度尺测出线圈的总长再除以 50;测一个大头
20、针的质量:先测出 100个大头针的总质量,再除以 100;研究滑动摩擦力大小的因素:先保持压力相同,研究滑动摩擦力与接触面积粗糙程度的关系,在保持接触面积粗糙程度相同,研究摩擦力与压力大小的关系。上述三项实验中: 两项实验的思想方法是相同的,这两项实验遇到问题的共同点是 ,解决问题的共同方法是。14请你阅读下面的文章:小丽在研究一定质量的气体的压强时,想到了这样一个问题:如果将这些气体的体积保持不变,它的压强会不会随着温度的变化而变化呢?针对这一问题,她经过思考,提出了两种猜想:(1)这些气体在体积不变时,温度越高,压强越大;(2)这些气体在体积不变时,温度越高,压强越小。究竟哪一种猜想是正确
21、的呢?小丽进行了如下实验:在烧瓶中封入一定质量的某种气体,烧瓶的一端连接在压强计上。将烧瓶放入水中,通过温度计可以测得水的温度,也就是瓶中气体的温度(图 5) 给水槽中的水加热,通过不断调整压强计以保持瓶中的气体体积不变,并通过温度计和压强计每隔一段时间记录瓶中气体的温度值及相应的压强值。经过一段时间, 图 5实验数据记录如下:气体的温度() 20 30 40 50 气体的压强(pa)1.0 51053. 5107.5.小丽对上述数据进行了归纳分析,看出了在这种情况下,气体的压强与温度的某种关系。小丽经过进一步思考,得出了一个初步结论,并验证了自己其中一种猜想的正确。根据你刚才的阅读,请回答下
22、列问题:(1) 小丽得出的结论是什么?答:一定质量的气体,在 保持不变时, 。10(2) 在夏天,小宇将自行车车胎中的气体打的足足的,准备出去游玩。路上遇到同学小周,于是他就将自行车停放在烈日下,与小周聊天。正聊在兴头上,猛听到“砰”的一声巨响,车胎爆裂!这是怎么回事?请你用刚才探究出的结论解释一下。(3) 小李探究出的这个结论在日常生活中有何应用?请列举一例。(4) 小丽是按怎样的思维程序进行探究活动的?答: 。专题二 怎样识别题中“陷阱”高延平分析中考题,会发现有这样一种题型,题中暗藏“陷阱” ,同学们稍不留神就中圈套,导致错解,如果识别了这个“陷阱” ,问题就会变的十分简单。因此,准确快
23、速识别题目中的“陷阱” ,无疑是同学们解题的一项重要能力。一、利用题目条件改变设置“陷阱”要识别这种“陷阱”,要求同学们在读题时,注意分析题目前后条件是否发生变化,不同小题之间的条件是否发生变化。如果发生变化,可能就是“陷阱” ,因为条件变化了,某些物理量可能发生变化,解题的思路和方法就要随之改变或不变,否则你就中圈套。二、利用无用数据设置“陷阱”同学们在解题时,发现有一个数据没用上,就开始怀疑自己的解法,结果导致错解。命题者就是利用了同学们这种心理,利用无用数据设置“陷阱” ,缺乏自信的同学就掉进“陷阱” 。这种缺乏自信的根源在于对题中相关的物理概念、规律理解不透彻,无法排除干扰。11三、利
24、用视觉效果设置“陷阱”有些图形看起来很相似,但是平时就要细心地找出他们的不同点,有些相似图形还存在着本质的不同,找出了不同点,识别了这些图形,也就识别了“陷阱” 。四、利用隐含条件设置“陷阱”题目中的已知条件和限定条件呈现方式多种多样,有的用数据呈现,有的用文字呈现,有的用图象、图形呈现。解题时要认真审题,充分挖掘题目中的条件,特别是暗藏的条件,只有充分掌握了题目中的条件,才能作出正确的解答。五、利用“负迁移”设置“陷阱”某些“经验”会引起学习过程中的“负迁移” ,干扰对物理概念和规律的正确理解和掌握,要排除这种干扰,必须养成良好的思维品质,克服思维定势,不能想当然得出结论。例题评析:例 1、
25、工人利用如图 1 所示的滑轮组将重 400N 的物体匀速向上提起 2m,所用的拉力为 250N,滑轮组的机械效率是多少?若用此滑轮组将重 900N 的物体竖直向上匀速提升 2m,拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和摩檫力)小明的解题过程是; 解:W 有=Gh=4002(J)=800(J)W 总=Fs=25022(J)=1000(J) = = = 0.8=80%总有 J108W 有=Gh=9002(J)=1800(J)W 总= = =2250(J)有 %801J答:滑轮组的机械效率是 80%,拉力在这一过程中做功 2250J. 图 1上述解答是否有错?如有错误,指出错误的原因,并对错误加
26、以订正。 方法:本题第二问暗藏一个陷阱。由于滑轮组所提重物改变,机械效率就会改变,如果还是用题目中给的原机械效率来求总功,那就掉进陷阱。基于以上分析,必须换一种思路来求解总功。答案:G 动=2F-G 物=(2250-400) (N)=100(N)F=(G 物+G 动)/2=(900+100)/2(N)=500(N)W 总=F s=50022(J)=2000(J)变式题:某同学在超市购物时,用 8N 的水平力推着购物车在水平地面上做着匀12速直线运动,这时车受到的阻力是 N,突然他发现前面有位老人,于是马上用12N 的水平拉力向后拉小车,使小车减速,在减速运动过程中,小车所受的合力为 N。方法:
27、 本题第二空设有陷阱。小车做匀速一运动时,拉力和摩擦力大小相等,方向相反,当突然改变拉力方向时,由于车子运动方向并没有改变,所以拉力和摩擦力方向相同,合力的大小是拉力和摩擦力大小之和。不少同学解答时,认为拉力方向变了,摩擦力方向也跟着改变,种了圈套。回顾:以上两个例题中陷阱同属第一类陷阱,可以看出,要识别第一类陷阱,必须认真审题,分析题目中条件改变是否使某些物理量发生改变,从而选择正确的思路和方法。例 2、用如图 2 甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中 Rx 为待测电阻,R 为电阻箱,S 为单刀双掷开关, R =10 为定值电阻。某同学用该电路进行实验,0主要步骤有:图 2A、把开关
28、 S 接 b 点,调节电阻箱,使电流表示数为 I。B、读出电阻箱的示数 R 。 C、把开关 S 接 a 点,读出电流表的示数为 I 。 D、根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大。 (1)上述步骤的合理顺序是 。 (只需填序号) (2)步骤 A 中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则他的示数为 。若已知 R 的阻值为 10,则待测电阻的阻值为 。0(3)本实验所采用的物理思想方法可称为 (选填“控制变量法”或“等效替代法” )方法:本题第二小题设有陷阱。图甲是运用了等效替代法测量电阻电路,图中 s接 a 与 s 接 b 两种情况下,电路中电流相等,则两次电路中总电阻相等,R 的阻值保0持不变
29、,所以 R =R,与 R 大小无关。正是 R =10,这个无用数据,干扰了某些同学,x00导致错解。变式题:如图 3 所示,AOB 为一轻质杠杆(杠杆自重不计) ,O 为支点,OA=OB,在杠杆的 B 端挂一重 20N 的重物,要使杠杆平衡,则在 A 端施加的力 F 至少为 13N。方法:本题考查运用杠杆平衡条件解题的能力。题目要求在 A 端施加最小的力,这是一个限定条件。根据杠杆平衡条件,力要最小,相应的力臂必须最长,即施加的力垂直OA,力臂最长,力最小。有的同学受图中 60 角的影响,算出来的力臂等于 OA 的一半,中了圈套。 图 3回顾:以上两个例题同属第二种陷阱,对付这种陷阱,同学们在
30、思想上要明确,目前有些中考试题中存在无用数据,让学生识别出有用数据。通过无用数据的干扰作用,可以考察学生是否真正理解了物理概念和规律。如果做题时,遇到有数据没用上,不要奇怪。例 3、如图 4 甲、乙所示的两个演示实验中,磁场对电流的作用是 ;演示电磁感应现象的是 。图 4方法:这两个实验装置很相似,一个是用来研究磁场对电流的作用的,一个是用来研究电磁感应现象的。如果从实验过程来看,他们还是有本质的区别,磁场对电流的作用的实验装置中必须有电源,在电路中产生电流,然后才会出现磁场对电流作用的现象;电磁感应实验装置中没有电源。 变式题:雪糕是大家都喜欢的冷饮。请根据图 5 中的情景回答:(1)图中的
31、“白气”是怎样形成的?(2)关于“白气” ,符合实际的是哪幅图?请用有关物理知识说明理由。 图 5方法:图中的“白气”是空气中的水蒸气在雪糕周围遇冷液化成小水滴形成的。由于“白气”温度较低,密度比空气的大,所以下沉。水沸腾时产生的“白气”温度较高,密度小于空气,所以上升。答案:(1)雪糕周围的水蒸气遇冷液化而形成的;(2)乙, “白气”密度大于空气的密度,所以“白气”向下流动。回顾:以上两个例题属于第三种陷阱。要识别图形里的陷阱,关键的一点是不能14机械记忆图形,而要去挖掘图形里所蕴含的物理知识、物理过程,只有这样,才能识破圈套,辨别真伪。例 4、在水平街道上匀速行驶的洒水车,一边行使一边向街
32、道上洒水。下列关于机械能变化的说法中,正确的是A、动能不变、机械能减小 B、动能减小、机械能减小 C、动能不变、机械能不变 D、 动能减小,机械能增大方法:本题中的“水平” “匀速” 、 “洒水”均是隐含条件。物体动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关。洒水车匀速前进,速度不变,但他的质量随水的质量减少而减小,所以洒水车动能减小。洒水车水平行使,高度没有改变,但质量减小,重力势能也减小。机械能是动能和势能的总和,所以也减小。变式题:长颈鹿是地球陆地上目前个子最高的动物,因此它的血压也是动物中最高的。成年的长颈鹿平均身升高在 4.3m。它的质量可达 2t,长颈鹿一只脚掌的着地面
33、积为 250cm 。求:( 1)长颈鹿站立时,对水平地面产生的压力和压强分别是多大?2(2)若长颈鹿的血液密度为 1.0510 Kg/m ,当它的心脏收缩时,需把血液压到离3心脏高 3m 的头上,则长颈鹿心脏收缩时,需产生的压强至少是多大?(收缩压是指心脏收缩时产生的压强,计算时不考虑大气压,本题 g 取 10N/Kg)方法:本题中的长颈鹿有四只脚掌是隐含条件,长颈鹿平均身高 4.3m 是干扰数据。长颈鹿站立时,对水平地面产生的压力等于自身重力,受力面积是四只脚掌面积的和,根据 p= 算出压强。把血液压到比心脏高 3m 的头部,心脏收缩产生的压强至SF少要和 3m 高的血柱产生的压强相等,其大
34、小可用 p= gh 来计算。答案:(1)F=G=mg=2 10 10(N)=2 10 (N)34p= = (pa)=2 10 (pa)SF1.0245(2)p= =1.05 =3.15gh30)(1pa)(104pa回顾:以上两个例题属于第四种陷阱,题干中的文字埋伏有隐含条件,不注意审题,很容易忽略这些条件,导致错解。应对这类陷阱题,要善于分析题干中的一些文字和信息,从中挖掘出解题的条件。例 5、要把重 100N 的沙子运上三楼,小华采用了图 5 中的第二种方法,0.1min完成了任务。若不计摩擦,试求:(1)运沙子的机械效率;(2)小华的功率。解析:(1)W 有用 =(G 沙 +G 桶 )h
35、=(100+20) )(6120)(JJ=720(J)15不计摩擦 W 额 =Gh=10)(60JW 总 =W 有用 +W 额=(720+60)J=780J%3.92780J(2) wPJtW780min1.078答:机械效率是 92.3%,小华的功率是 7800w。你认为上述解答是否有错误?如有,请你指出错误之处并加以订正。方法:本题错解原因是没有正确理解有用功和额外功两个概念。通常情况下,用滑轮提升重物,对重物做的功就是有用功,不计摩擦时,对滑轮本身做的功就是额外功。殊不知题中的动滑轮是应用在一个具体过程中,对沙子做的功才是有用功,额外功还包含对桶做的功。答案:(1)有用功错误: ;)J(
36、60)(1hG沙有 用W额外功错误: 1820()(桶动额机械效率错误: %718J6额 外有 用有 用(2)功率错误。 30P0s1.78JtW例 6、一电动机线圈的电阻为 1,线圈两端所加的电压为 2V 时,电流为 0.8A,电动机正常工作。 (1)在求电动机正常工作 1min 所消耗的电能时,有以下两种不同的解法。小明解:W=UIt=2V 0.8A60s=96J 小华解:W=I Rt=(0.8A)2160s=38.4J 你认为哪位同学做得对,请作出判断并说明理由。 (2)求电动机2正常工作 1min 所转化的机械能是多少?答案:(1) 小明对,因为电动机工作时电能没有全部转化为内能,大部
37、分电能转化为机械能,所以电动机工作时电功大于电热(或电动机的电流与电压、电阻之间的关系不满足欧姆定律) ;(2)1min 内这台电动机所转化的机械能 JJQW6.574.3896点评:例 5、例 6 两个例题属于第五种陷阱,这类陷阱涉及面广,防不胜防。主要是由于同学们在学习物理知识之前,就形成了对某些物理现象不全面甚至是错误的认识,有的是在学习中,做了大量的习题,形成了思维定势,从而对物理概念和规律的学习产生负迁移。加强对物理概念、规律的理解,把物理知识和生活、社会联系起来;平时解题训练时,不要生搬硬套,机械记忆题目,要通过解题去理解物理知识,不16要只追求数量,不求甚解,就可以最大限度地避免
38、负迁移。计算消耗电能的公式很多,W=UIt 是计算电功的基本式,有些计算电功的公式是不能应用在电动机电路中,如 W=I Rt。小华就犯了这个错误,利用这个公式计算出2来的是电热,它只占消耗电能的一部分,还有一部分转化为机械能。练习:1、如图 6 所示的四幅图中能反映电动机工作的原理的是( )图 62、如图 7 所示的四个电路中,当闭合开关 S 后,小灯泡 L 、L 都能正常发光,12其中电压表不可直接测出 L 两端电压的电路图是( )1图 73、某同学从远处走向一面穿衣镜,他在镜中像的大小及像和人之间的距离正确的是( )A、像的大小不变,像和人之间的距离变小 B、像变大,像和人之间距离变大 C
39、、像变大,像和人之间距离变小 D、像大小不变,像和人之间距离不变4、一个重为 100N 的物体在水平地面上处于静止状态,当用 60N 的力竖直向上提它时,物体所受合力为( )A、40N,方向竖直向上 B 、40N ,方向竖直向下 C、 0 D、 条件不足无法确定5、天文学上的“光年”是( )A、速度单位 B、长度单位 C、时间单位 D、质量单位6、假设所有导体都没有电阻,当用电器通电时,下列说法正确的是( )A、白炽灯仍然能发光 B、电动机仍然能转动 17C、电饭锅仍然能煮饭 D、电熨斗仍然能熨衣服7、老师正在讲台上讲课,小平和同学们正在老师指导下边学习边实验,这是物理课堂常见的一幕,让我们想
40、象一下,如果教室里的摩擦突然消失,对可能出现的现象,下列说法错误的是( )A、同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑落到地上 B、 固定吊灯的螺丝从天花板上滑出,致使吊灯落到地上 C、 写字时铅笔从手中滑出漂在空中 D、由于太滑,稍一用力桌椅就会在地面上不停地滑动着、碰撞着8、把一个小球轻轻放入盛满水的杯子中,溢出了 50g 水,则小球的质量( )A、一定等于 50g B、一定大于 50g C、大于或等于 50g D、小于或等于 50g9、工人用一个动滑轮,将一个质量为 20Kg 的货物竖直提升了 2m 。已知该动滑轮的机械效率为 80%,求工人的拉力。小明解此题的思路是:因为使用动滑轮省一半力,所
41、以 F= ;又因为此动滑轮的机械效率 故所求拉力 ,mgG21,FF即得。请判断小明的思路是否正确?若正确,请按其思路代入数据,解出此题;若不正确,请指出错在哪里?然后写出你认为正确的解题过程,并求出拉力。(g=10N/Kg)10、在探究串联电路的电压关系时,某同学使用的实验电路如图 8 所示。他先用电压表正确的测量了灯泡 L 两端的1电压。为了测量灯泡 L 两端的电压,2他想将电压表接 A 点的那一段导线改接到电路中的 C 点,而保持电压表接 B 点 图 8的不动。你认为这种接法是 的(选填“正确”或“不正确” ) ,理由是 。11、某电动机工作电压为 220V,通过线圈的电流为 5A,线圈
42、电阻为 5,则电动机每分钟消耗电能为 。电机工作产生的机械能为 。12、如图 9 所示,一个男孩用水平力推停在地面上的汽车,但没推动。这时推力 汽车所受的阻力(选填“大于” 、 “小于”或“等于” ) 。1813、用弹簧秤沿水平方向拉着一木块在水平木板上作匀速直线运动时,弹簧秤示数为 2N。若将拉力增大,当弹簧秤的示数变为 3N 时,木块受到的滑动摩擦力的大小是 N. 图 914、如图 10 所示,OA 是起重机的吊臂,可绕 O 点转动。在距 O 点 6m 远的 B 处吊有重 3000N 的物体,为保证吊臂在水平位置平衡,则绕过定滑轮斜向下的拉力 F 为 N.将吊臂缓慢拉起,使 A 点升高 2
43、m 的过程中,拉力变 .(绳重、吊臂重、摩擦均不计 )。 图 1015、在自动化生产线上,常用传送带传送工件。如图 11 所示,一个工件与传送带一起以 0.2m/s 的速度水平向右匀速运动,不计空气阻力,请在图中画出工件受力的示意图。图 11 图 1216、某一电饭锅,内部电路如图 12 所示,R 是加热电阻,电阻为 48.4;R 是1 2限流电阻,阻值为 484。煮饭时,接通电源(220V 、50Hz) 、闭合手动开关 s ,电1饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到 103时,开关 s 会自动断开,断开后若无1外力作用则不会自动闭合。s 是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到 80时会自2动
44、断开,温度低于 70时会自动闭合。问:(1)若接通电源后没有闭合开关 s ,那么电饭锅能将饭煮熟吗?为什么?1(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水,则开关 s 的自动断电功能不起作用,1这是为什么?(3)在加热和保温两种情况下,电饭锅消耗的功率之比是多少?1917、图 13 是一种电梯的结构示意图,电梯厢在电梯井中沿竖直通道上下运行。钢鏈的两端分别固定在电梯井顶部的 A 点和 B 点,钢鏈绕过重 15000N 的电梯厢下的滑轮而托起整个厢体 E,又跨过电梯井顶部由电动机驱动并带有齿轮的轮轴 C,在 C 和B 之间吊起与动滑轮相连的配重 D。电梯载重量为 10 人(1 人的质量按 60Kg
45、 计算,取 g=10N/Kg,忽略摩擦及钢鏈的质量) 。请回答:(1)配重的功能是什么?在已知电梯厢重和载重量的情况下,配重的质量最好是多大?(2)当电梯满载匀速上升时,A 、B 两点受到的拉力各是多大?图 1318、如图 14 所示是利用潮汐发电的原理图。左方为陆地和海湾,中间为水坝,其下有通道,无论涨潮或落潮,水流经过通道均可带动发电机发电。一昼夜中两次涨、落潮,四次发电。涨潮时,堵住通道,潮水涨至最高水位时打开通道,进水发电,如图甲所示;当海湾水位涨至最高时,堵住通道,如图乙所示;落潮至最低水位时,打开通道放水发电,如图丙所示。 (取 g=10N/Kg,海水的密度 1.0 )3/10mK
46、g图 14以下是某小型潮汐发电站的一组数据,据此回答下列问题:20水坝高度 15m海湾面积 4.5 2610m涨潮海湾最高水位10m发电机日平均发电量4.0 hKW4退朝海湾最低水位6m水轮发电机总效率10%(1)当海湾水位涨至最高时,海湾底部所受水的压强是多少?(2)每次涨潮(或落潮)经过通道水的质量为多少?(3)试计算每日水流对水轮发电机做了多少功?(4)若每次落潮过程中经过通道的水的平均流量为 3.6 ,试求这次落潮过hm/1036程中水流对水轮发电机做功的平均功率。专题三 密度的测量曹桂荣密度的测量可以通过以下的方法来进行(1)公式测量法测 m、测 v 通过公式 来计算。vm固体:直接用天平测量m 用天平称液体与烧杯的质量为 m1液体: 用量筒量取所测液体的体积 v用天平称出剩余液体与烧杯的质量为 m2所测液体的质量 m=m1-m2 21液体: 液体的体积直接用量筒测出。形状、规则:可以用刻度尺测出相关的长度,利用体积公式计算形状不规则:V 量筒内盛有适量的水,记下体积 V1固体: 将被测固体全部浸入水中(对于漂浮在水面的固体,如石蜡、木块等,可以用尖细物体压入水中,也可以在物体下悬一个重物如石块、铁块等) ,记下体积 V2V 物 V 2-V1(2)特殊测量方法(或称间接测量