物理题型
第一节 描述运动的物理量 匀速直线运动 主题1 物体能否简化为质点的判断(*)(A 必考必刷题组)主题2 参考系的选取和运动的描述(*)(A 必考必刷题组)主题3 较复杂的相对运动(*)(A 必考必刷题组)主题4 时间和时刻(**)(A 必考必刷题组)主题5 位移和路程的计算(**)(A 必考必刷题组)主题6 移位和路程的关系(**)(A 必考必刷题组)主题7平均速度的计算(***)(A 必考必刷题组)主题8平均速度和瞬时速度的关系(****)(A 必考必刷题组)主题9 对加速度的理解和计算(****)(A 必考必刷题组)主题10 物理量v、v、a之间的关系(*****)(A 必考必刷题组)主题11 物体做加速直线和减速直线运动的判断(****)(A 必考必刷题组)主题12平均速度(****)(B 高考高频题组)主题13 速度和加速度的关系(****)(B 高考高频题组)主题14 对位移、速度、加速度关系的理解(****)(C 能力提升题组)第二节 匀变速直线运动
主题15 匀变速直线运动的速度公式(****)主题16 匀变速直线运动的位移公式(*****)主题17 速度与位移的关系式(*****)主题18平均速度公式的应用(*****)主题19 汽车刹车类问题(*****)主题20 中间时刻瞬时速度vtv2v0vt的应用(*****)22v0vt2主题21 中间位置的瞬时速度vx的应用(***)
22主题22 xat2的应用(*****)
主题23 初速度为零的匀加速直线运动的比例关系(****)
主题24 匀变速直线运动在生活中的应用(****)(B 高考高频题组)主题25 单个物体多过程的运动(****)
主题26 汽车行驶过程中安全车距的计算(****)(C 能力提升题组)主题27 汽车刹车类问题(*****)第三节 研究匀变速直线运动 主题28 打点计时器的使用(*)主题29 对基本实验的考察(***)主题30 对本试验的变式的考察(***)
主题31 对实验原理和数据处理的考察(***)(B 高考高频题组)主题32 较复杂的实验变式考察(**)(C 能力提升题组)第四节 运动图像及追击相遇问题 主题33 位移—时间图像(****)主题34 速度—时间图像(*****)主题35 追及和相遇问题(****)
主题36 vt图像在追击和相遇问题中的应用(*****)主题37 xt图像(***)(B 高考高频题组)主题38 vt图像(*****)
主题39 利用图像比较两物体的运动(*****)主题40 vt、xt图像的综合应用(*****)(C 能力提升题组)主题41 追及和相遇问题(***)
第五节 自由落体运动和竖直上抛运动 主题42 对自由落体运动定义的理解(*)主题43 自由落体运动规律的应用(***)
主题44 应用比例问题解决自由落体运动问题(****)主题45 竖直上抛运动的规律(****)
主题46 测定自由落体运动的加速度(****)(B 高考高频题组)主题47 竖直上抛运动的规律(****)(B 高考高频题组)主题48 自由落体运动规律的综合应用(***)(C 能力提升题组)主题49 竖直上抛运动中的追及和相遇问题(***)(C 能力提升题组)第二章 相互作用
第一节 重力、弹力、摩擦力 主题50 对重力的理解(*)(A 必考必刷题组)主题51 弹力的产生(**)(A 必考必刷题组)主题52 弹力的大小和方向(**)(A 必考必刷题组)主题53 弹力有无的判断(***)(A 必考必刷题组)主题54 有关弹簧测力计的计算(***)(A 必考必刷题组)主题55 两物体间有无静摩擦力的判断(***)(A 必考必刷题组)主题56 静摩擦力的大小和方向(****)(A 必考必刷题组)主题57 滑动摩擦力的大小和方向(***)(A 必考必刷题组)主题58 摩擦力与物体的平衡(*****)(A 必考必刷题组)主题59 用整体法和隔离法处理摩擦力问题(*****)(A 必考必刷题组)主题60 动摩擦因数的测量(***)(A 必考必刷题组)主题61 弹力和摩擦力的方向的判断(*****)(B 高考高频题组)主题62 胡克定律的应用(*****)(B 高考高频题组)主题63 物体受力情况分析(*****)(B 高考高频题组)主题64 静摩擦力方向的判断(*****)(C 能力提升题组)主题65 滑动摩擦力的计算(*****)(C 能力提升题组)第二节 里的合成与分解、共点力平衡 主题66 合力与分力的关系(***)(A 必考必刷题组)主题67 用平行四边形定则求合力(*****)(A 必考必刷题组)主题68 正交分解求合力(*****)(A 必考必刷题组)主题69 三角形法则在力的合成与分解中的应用(****)(A 必考必刷题组)主题70 静态的三力平衡问题(*****)(A 必考必刷题组)主题71 用相似三角形法出处理三力平衡问题(****)(A 必考必刷题组)主题72 动态平衡问题(****)(A 必考必刷题组)主题73 静态的三力平衡(*****)(B 高考高频题组)主题74 共点力平衡的动态问题(****)(B 高考高频题组)主题75 整体法和隔离法结合处理共点力平衡问题(*****)(B 高考高频题组)主题76 共点力平衡的综合分析(*****)(C 能力提升题组)主题77 整体法和隔离法综合应用(*****)(C 能力提升题组)第三节 探究弹力与弹簧伸长的关系
主题78 根据F-x图像求弹簧的劲度系数(****)主题79 实验步骤和注意事项(****)主题80 用图像法处理实验数据(*****)
主题81 探究橡皮筋的弹力与伸长的关系(****)(C 能力提升题组)主题82 探究弹簧的弹力与伸长的关系(****)(C 能力提升题组)第四节 探究力的平行四边形定则
主题83 实验原理和实验方法(*****)(A 必考必刷题组)主题84 实验步骤(*****)(A 必考必刷题组)主题85 作图法求合力(****)(B 高考高频题组)主题86 用橡皮筋验证平行四边形定则(***)(C 能力提升题组)第三章 牛顿运动定律
第一节 牛顿第一定律、牛顿第三定律 主题87 运动和力的关系(****)(A 必考必刷题组)主题88 对惯性的理解(****)(A 必考必刷题组)主题89 作用力和反作用力的关系(*****)(A 必考必刷题组)主题90 作用力、反作用力与平衡力的对比(*****)(A 必考必刷题组)主题91 牛顿第三定律的应用(****)(A 必考必刷题组)主题92 伽利略的理想实验(****)(B 高考高频题组)主题93 对牛顿第一定律的理解(****)(B 高考高频题组)主题94 利用牛顿第一定律处理实验问题(****)(C 能力提升题组)主题95 牛顿第三定律的应用(****)(C 能力提升题组)第二节 牛顿第二定律
主题96 牛顿第二定律的简单应用(*****)(A 必考必刷题组)主题97 利用牛顿第二定律求瞬时加速度(*****)(A 必考必刷题组)主题98 力学单位制(***)(A 必考必刷题组)主题99 超重和失重现象(*****)(A 必考必刷题组)主题100 已知物体的受力情况求运动情况(*****)(A 必考必刷题组)主题101 已知物体的运动情况求受力情况(*****)(A 必考必刷题组)主题102 牛顿运动定律与动力学的综合(*****)(B 高考高频题组)主题103 整体法和隔离法的综合应用(*****)(B 高考高频题组)主题104 关于超重、失重的综合分析(*****)(C 能力提升题组)主题105 整体法和隔离法处理板块模型(***)(C 能力提升题组)第三节 牛顿运动定律和图像
主题106 牛顿运动定律和F—t图像(*****)(A 必考必刷题组)主题107 牛顿运动定律和v—t图像(*****)(A 必考必刷题组)主题108 已知F—t图像判断物体运动状态(*****)(B 高考高频题组)主题109 牛顿运动定律和v-t图像(*****)(B 高考高频题组)主题110 牛顿运动定律和F-t、v-t图像的综合(*****)(C 能力提升题组)第四节 探究加速度与力、质量的关系
主题111 用控制变量法探究a与F和m的关系(*****)(A 必考必刷题组)主题112 用图像法处理实验数据(*****)(A 必考必刷题组)主题113 对探究牛顿第二定律实验原理和实验条件(*****)(B 高考高频题组)主题114 对探究加速度与合外力、质量关系的综合考察(*****)(C 能力提升题组)
第四章 曲线运动 万有引力与航天 第一节 运动的合成与分解
主题115 对曲线运动性质的考察(****)
主题116 曲线运动的速度、受力与运动轨迹的关系(*****)主题117 一般的运动的合成与分解问题(****)主题118 小船过河问题(*****)
主题119 绳子末端速度的分解(*****)主题120 对曲线运动的考察(*****)(B 高考高频题组)主题121 运动的合成与分解(*****)主题122 小船过河问题(*****)
主题123 运动的合成与分解问题(*****)(C 能力提升题组)第二节平抛运动
主题124 对平抛运动的基本理解(***)主题125平抛运动的基本规律(*****)主题126平抛运动的推论(*****)
主题127 与斜面相关的平抛运动问题(*****)主题128 与平抛运动相关的相遇问题(*****)主题129平抛运动的实验问题(***)主题130平抛运动的求解方法(*****)(B 高考高频题组)主题131 对平抛运动规律的考察(***)(C 能力提升题组)第三节 圆周运动
主题132 圆周运动各参量之间的关系(*****)主题133 圆锥摆问题(****)主题134 火车转弯问题(*****)
主题135 火车过拱桥问题分析(*****)主题136 离心运动(***)
主题137 轻绳模型与轻杆模型(***)主题138 临界问题(*****)
主题139 圆周运动物体不侧滑的条件(*****)(B 高考高频题组)主题140 轻绳模型和轻杆模型(*****)(B 高考高频题组)主题141 圆周运动与其他知识的综合(*****)(B 高考高频题组)主题142 圆周运动中的临界与周期问题(*****)(C 能力提升题组)第四节 万有引力定律及其应用
主题143 开普勒第二定律的应用(***)主题144 开普勒第三定律的应用(*****)
主题145 应用万有引力定律进行简单计算(*****)主题146 与重力加速度有关的计算(*****)
主题147 应用万有引力定律计算天体质量(*****)主题148 应用万有引力定律计算天体密度(*****)主题149 开普勒第三定律的应用(*****)(B 高考高频题组)主题150 应用万有引力定律求重力加速度(*****)主题151 应用万有引力定律求质量和密度(*****)主题152 应用万有引力定律求解双星问题(****)(C 能力提升题组)主题153 开普勒第三定律的应用(*****)
主题154 应用万有引力定律求天体质量(*****)主题155 应用万有引力定律求天体密度(*****)第五节 人造卫星 宇宙速度
主题156 人造卫星的线速度、角速度、周期和半径的关系(***)主题157 天体的第一宇宙速度(****)主题158 同步卫星问题(*****)主题159 卫星变轨问题(*****)
主题160 人造卫星环绕速度的计算(*****)(B 高考高频题组)主题161 应用万有引力定律求同步卫星问题(*****)主题162 天体的宇宙速度的计算(*****)
主题163 人造卫星的速度、加速度和周期的关系(***)(C 能力提升题组)主题164 天体的宇宙速度的计算(***)主题165 与几何知识相关的问题(***)第五章 功和能 第一节 功和功率
主题166 功(*****)主题167 功率(*****)主题168 机车启动(***)主题169 功(*****)(B 高考高频题组)主题170 功率(*****)主题171 机车启动(*****)主题172 变力做功的计算(***)(C 能力提升题组)主题173 功率的计算(****)(C 能力提升题组)第二节 动能和动能定理
主题174 对重力势能的理解(***)主题175 对弹性势能的理解(***)
主题176 重力势能与重力做功的关系(***)主题177 对动能定理的理解(***)
主题178 用动能定理解决变力做功问题(***)主题179 动能定理的应用(*****)(B 高考高频题组)主题180 多过程动态分析问题(***)主题181 弹性势能与弹力做功(****)(C 能力提升题组)主题182 动能定理的应用(*****)(C 能力提升题组)第三节 机械能守恒定律
主题183 机械能守恒定律及守恒条件(****)主题184 机械能守恒定律的应用(*****)主题185 系统机械能守恒(***)
主题186 机械能守恒条件的考察(***)(B 高考高频题组)主题187 机械能守恒定律的应用(*****)
主题188 较复杂的系统机械能守恒定律的应用(*****)(C 能力提升题组)主题189 机械能守恒与其他知识的综合(***)第四节 功能关系
主题190 功能关系(*****)
主题191 传送带的能量问题(***)主题192 功能关系(*****)(B 高考高频题组)主题193 重力做功与重力势能的关系(*****)(C 能力提升题组)第五节 探究功与速度变化的关系
主题194 探究功与速度变化的关系(*****)
主题195 对实验数据处理与误差分析的考察(***)(B 高考高频题组)主题196 对实验设计的变式考察(*****)(C 能力提升题组)第六节 验证机械能守恒定律 主题197 实验步骤(****)
主题198 数据处理和误差分析(*****)主题199 验证机械能守恒定律(*****)(B 高考高频题组)主题200 对实验设计与数据处理的变式考察(*****)(C 能力提升题组)第六章 静电场
第一节 电荷守恒定律 库仑定律 主题201 三种起电方式(*)
主题202 电荷守恒定律的应用(**)
主题203 对库仑定律的理解与应用(***)主题204 库仑定律与电荷的平衡(***)主题205 库仑力与力学的结合(***)主题206 电荷守恒定律(**)(B 高考高频题组)主题207 库仑定律的应用(****)(B 高考高频题组)主题208 起电方式与电荷守恒定律(***)(C 能力提升题组)主题209 库仑定律与力学综合(***)第二节 电场强度 电场线
主题210 对电场强度定义的理解(*)主题211 点电荷的场强公式(***)主题212 对电场线的理解(***)
主题213 电荷在电场中的运动(*****)
主题214 等效法和叠加法求电场强度(*****)(B 高考高频题组)主题215 电场强度与运动轨迹的综合(*****)(B 高考高频题组)主题216 电场强度的叠加(***)(C 能力提升题组)第三节 电势 电势差
主题217 电场力做功与电势能(*****)主题218 对电势的理解(***)
主题219 电场强度与电势的关系(****)
主题220 根据等势面和粒子运动轨迹进行有关判断(*****)主题221 对电势差的理解(***)
主题222 根据电场线、等势面和带电粒子的运动轨迹判断有关的物理量(***)(B 高考高频题组)
主题223 等量同种、异种电荷电场的有关物理量的判断(*****)主题224 电场强度与电势的关系(*****)主题225 电势差的大小(*****)
主题226 能量守恒定律在静电场中的应用(****)(C 能力提升题组)主题227 带电粒子在电场中的运动(*****)(C 能力提升题组)第四节 电势差与电场强度的关系
主题228 匀强电场中电势差与电场强度的关系(****)主题229 非匀强电场中电势差和电场强度的关系(**)
主题230 根据带电粒子在电场中的运动图像判断电场强度和电势高低(*****)主题231 根据图像判断电场强度的变化(****)(B 高考高频题组)主题232 根据匀强电场中几个点的电势值确定电场强度的大小和方向(****)(C 能力提升题组)
主题233 非匀强电场中电场强度的变化规律(***)第五节 电容器 电容
主题234 对电容器的理解(**)
主题235 电容的定义式和决定式(****)主题236平行板电容器的两类问题(*****)
主题237 带电粒子在平行板电容器中的平衡问题(****)主题238平行板电容器的动态变化(****)(B 高考高频题组)主题239 带电粒子在匀强电场中的运动(*****)主题240 电容器的充电、放电(**)(C 能力提升题组)第六节 带电粒子在电场中的运动
主题241 带电粒子在电场中的直线运动(****)
主题242 带电粒子在匀强电场中的类平抛运动(*****)主题243 带电粒子在电场中的直线运动(*****)(B 高考高频题组)主题244 带电粒子在匀强电场中的偏转(*****)主题245 带电粒子在交变电场中的运动(*****)(C 能力提升题组)第七章 恒定电流
第一节 部分电路欧姆定律
主题246 对电流的形成和大小的计算(**)主题247 伏安特性曲线的理解(***)主题248 电阻定律的理解和应用(***)
主题249 部分电路欧姆定律和电阻定律(****)(B 高考高频题组)主题250 电阻定律和电流的微观表达式(***)(C 能力提升题组)第二节 电路的串、并联
电功率
焦耳定律 主题251 电路的串、并联(***)
主题252 电功、电功率的计算(****)
主题253 非纯电阻电路的有关计算(****)主题254 混联电路(***)(B 高考高频题组)主题255 实际问题中电功的计算(****)主题256 电功和电热(*****)(C 能力提升题组)第三节 闭合电路欧姆定律
主题257 对电动势的理解(**)
主题258 闭合电路欧姆定律的应用(*****)主题259 外电路特性曲线的应用(****)主题260 电路的动态分析(****)主题261 电路中功率的计算(****)
主题262 闭合电路中动态分析问题(*****)(B 高考高频题组)
主题263 外电路特性曲线和电阻的伏安特性曲线的综合应用(*****)(B 高考高频题组)
第四节 描绘小灯泡的伏安特性曲线
主题264 对实验原理和电路设计的考察(***)
主题265 对仪器的选取、图像描绘及数据处理的考察(***)
主题266 电源的U-I图像与电阻的伏安特性曲线的综合考察(*****)主题267 实验电路和数据处理(*****)(B 高考高频题组)主题268 描绘小灯泡的伏安特性曲线的综合考察(*****)(C 能力提升题组)第五节 测定金属丝的电阻率
主题269 实验步骤及注意事项(**)主题270 实验原理(***)主题271 实物连接(****)
主题272 实验器材的选择(****)主题273 伏安法测电阻(*****)(B 高考高频题组)主题274 安安法测电阻(****)
主题275 对测定金属电阻率实验的综合考察(****)(C 能力提升题组)第六节 测定电源的电动势和内阻
主题276 公式法求电动势和内阻(***)主题277 用图像法处理数据(****)
主题278 对测定电源的电动势和内阻的综合考察(*****)(B 高考高频题组)主题279 用一只电表测量电源的电动势和内阻(****)(C 能力提升题组)第七节 电学实验专题
主题280 仪器的选择(****)主题281 实验数据的读取(***)主题282 伏安法测电阻(*****)主题283 电表的改装(****)
主题284 滑动变阻器的选择与接法(***)主题285 伏安法测电阻(*****)(B 高考高频题组)主题286 测定电源的电动势和内阻(*****)(B 高考高频题组)主题287 测定小灯泡的伏安特性曲线(****)(B 高考高频题组)主题288 测定金属丝的电阻率(****)(B 高考高频题组)主题289 测定电源的电动势和内阻(*****)(C 能力提升题组)主题290 测定金属丝的电阻率(*****)(C 能力提升题组)第八章 磁场
第一节 磁场的描述
主题291 磁现象的电本质(*)
主题292 对电磁感应强度定义的理解(**)主题293 安培定则(****)主题294 磁通量(***)主题295 磁感线(****)
主题296 磁感应强度的叠加(*****)(B 高考高频题组)主题297 磁通量的变化(****)(B 高考高频题组)主题298 磁场和磁化(***)(C 能力提升题组)第二节 磁场对电流的作用
主题299 安培力的大小和方向(***)
主题300 安培力作用下物体的平衡(****)主题301 安培力作用下物体的运动(*****)主题302 磁感应强度B的测量(****)主题303 安培力的大小和方向(*****)(B 高考高频题组)主题304 通电导线在磁场中的运动(***)(B 高考高频题组)主题305 等效法求安培力(****)(C 能力提升题组)第三节 磁场对运动电荷的作用
主题306 洛伦兹力的大小和方向(****)
主题307 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动(*****)主题308 带电粒子在匀强磁场中的运动(*****)(B 高考高频题组)主题309 磁场对运动电荷的作用(*****)(C 能力提升题组)第四节 洛伦兹力相关仪器 主题310 速度选择器(****)
主题311 质谱仪的原理和应用(***)主题312 等离子体发电机(**)主题313 回旋加速器(*****)主题314 电磁流量计(***)
主题315 对磁谱仪的考查(****)(B 高考高频题组)主题316 回旋加速器(*****)(B 高考高频题组)主题317 电磁流量计(**)(B 高考高频题组)主题318 质谱仪(***)(C 能力提升题组)
主题319 速度选择器、等离子发电机、电磁流量计(****)(C 能力提升题组)主题320 回旋加速器(***)(C 能力提升题组)第五节 带电粒子在复合场中的运动
主题321 带电粒子在复合场中的运动(*****)主题322 带电粒子在叠加场中的运动(****)主题323 带电粒子在复合场中的运动(***)(B 高考高频题组)主题324 带电粒子在叠加场中的运动(****)(C 能力提升题组)第九章 电磁感应
第一节 电磁感应现象 楞次定律 主题325 磁通量及其变化(**)
主题326 由磁通量变化判断感应电流有无(**)主题327 楞次定律的应用(*****)
主题328 楞次定律与右手定则的比较(****)主题329 电磁感应现象的应用(***)主题330 感应电流产生的条件(****)(B 高考高频题组)主题331 楞次定律的应用(*****)
主题332 利用楞次定律、左手定则、右手定则判断方向的综合题(***)(C 能力提升题组)
第二节 法拉第电磁感应定律
主题333 对法拉第电磁感应定律的理解(***)主题334 电磁感应与电路的结合(*****)主题335 导体切割磁感线的问题(*****)主题336 感生电动势的计算(*****)
主题337 电磁感应问题的综合应用(*****)(B 高考高频题组)主题338 感生电动势和动生电动势共存的问题(****)(C 能力提升题组)主题339 电磁感应与力、运动的综合(*****)(C 能力提升题组)第三节 互感、自感、涡流、电磁驱动 主题340 对自感现象的考察(***)主题341 对涡流的考察(**)主题342 对电磁驱动的考察(**)
主题343 自感现象中的图像问题(***)(B 高考高频题组)主题344 自感现象和互感现象(***)(C 能力提升题组)第四节 电磁感应的图像问题
主题345 根据感应电流判断原电流或原磁场的变化(*****)主题346 判断感应电流的变化规律(*****)主题347 感应电流随时间变化的图像(*****)(B 高考高频题组)主题348 电磁感应有关图像的综合问题(*****)(C 能力提升题组)第五节 电磁感应中的电路问题
主题349 等效电源两端的电压—路端电压的计算(*****)主题350 电磁感应中的功率和能量问题(*****)主题351 电磁感应与电路的综合问题(*****)(B 高考高频题组)主题352 动生电动势与电路的综合问题(*****)(C 能力提升题组)第十章 交变电流
第一节 交变电流的产生及其描述 主题353 对交流电的理解(**)
主题354 交变电流的产生及变化规律(***)主题355 交变电流有效值的计算(***)主题356 交流电中的图像问题(*****)
主题357 电感和电容对交变电流的影响(**)主题358 交变电流与电路的综合分析(*****)主题359 对交变电流产生过程的理解(****)(B)主题360 对描述交变电流物理量的认识(****)(B)主题361 感抗和容抗对交流电的影响(**)(C)主题362 电磁感应在实际中的应用(**)(C)第二节 变压器和远距离输电
主题363 变压器原理的解释(**)主题364 变压器的动态分析(*****)主题365 变压器的综合计算(*****)主题366 远距离输电的功率损失(****)主题367 远距离输电的有关计算(*****)主题368 变压器的特点(*****)(B)
主题369 远距离输电和交流电的综合考察(*****)主题370 变压器中的动态分析问题(*****)主题371 理想变压器特点的综合应用(***)(C)第三节 传感器及其应用
主题372 光敏电阻的特性(****)主题373 热敏电阻的特性(****)主题374 霍尔元件的问题(****)主题375 力传感器(****)
主题376 电容式传感器的应用(*****)主题377 温度传感器的应用(***)
斜面模型是中学物理最常见的模型之一, 各级各类考题都会出现, 涉及的内容有力学、电学等.相关方法有整体与隔离法、极值法、极限法等, 是属于考查考生分析、推理能力的模型之一.在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题.
例1 (2012年高考浙江卷) 如图1所示, 与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体.细绳的一端与物体相连, 另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.
物体静止在斜面上, 弹簧秤的示数为4.9 N.关于物体受力的判断 (取g=9.8 m/s2) , 下列说法正确的是 ()
(A) 斜面对物体的摩擦力大小为零
(B) 斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N, 方向竖直向上
(C) 斜面对物体的支持力大小为4.9槡3N, 方向竖直向上
(D) 斜面对物体的支持力大小为4.9 N, 方向垂直斜面向上
解析:由弹簧秤的示数为4.9 N可知细绳对物体的拉力大小也为4.9 N, 刚好等于物体的重力沿斜面向下的分力, 因此物体在重力、绳子的拉力和斜面的支持力作用下能够保持平衡状态, 故选项 (A) 正确, 选项 (B) 错误;由平衡条件, 斜面对物体的支持力 N, 方向垂直斜面向上, 故选项 (C) 、 (D) 错误.答案: (A)
二、叠加体模型
叠加体模型在历年的高考中频繁出现, 一般需求解它们之间的摩擦力、相对滑动路程、摩擦生热、多次作用后的速度变化等, 另外广义的叠加体模型可以有许多变化, 涉及的问题更多.叠加体模型有较多的变化, 解题时往往需要进行综合分析.
例2 (2012年高考江苏卷) 如图2所示, 一夹子夹住木块, 在力F作用下向上提升.夹子和木块的质量分别为m、M, 夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动, 力F的最大值是 ()
解析:夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f, 则木块向上运动的最大加速度为, 对整体受力分析可知, 若保证木块不滑动, 力F的最大值由:F- (m+M) g= (M+m) a, 整理可得:, (A) 选正确.答案: (A) .
三、含弹簧的物理模型
纵观历年的高考试题, 和弹簧有关的物理试题占有相当大的比重.高考命题常以弹簧为载体设计出各类试题, 这类试题涉及静力学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等, 几乎贯穿了整个力学的知识体系.
对于弹簧, 从受力角度看, 弹簧上的弹力是变力;从能量角度看, 弹簧是个储能元件.因此, 弹簧问题能很好地考查学生的综合分析能力, 备受高考命题老师的青睐.题目类型有:静力学中的弹簧问题、动力学中的弹簧问题、与动量和能量有关的弹簧问题.
例3 (2012年高考江苏卷) 某缓冲装置的理想模型如图3所示, 劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连, 轻杆可在固定的槽内移动, 与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过l时, 装置可安全工作.一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧, 将导致轻杆向右移动.轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 且不计小车与地面的摩擦.
(1) 若弹簧的劲度系数为k, 求轻杆开始移动时, 弹簧的压缩量x;
(2) 求为使装置安全工作, 允许该小车撞击的最大速度vm;
(3) 讨论在装置安全工作时, 该小车弹回速度v'和撞击速度v的关系.
解析: (1) 轻杆开始移动时, 弹簧的弹力F=kx (1) ,
且F=f (2) , 解得 (3) .
(2) 设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W, 则小车从撞击到停止的过程中, 由动能定理得
同理, 小车以vm撞击弹簧时, 由动能定理得
(3) 设轻杆恰好移动时, 小车撞击速度为v1, 由能量转化与守恒定律, 得 (7)
四、传送带问题
皮带传送类问题在现代生产生活中的应用非常广泛.这类问题中物体所受的摩擦力的大小和方向、运动性质都具有变化性, 涉及力、相对运动、能量转化等各方面的知识, 能较好地考查学生分析物理过程及应用物理规律解答问题的能力.
例4 (2012年高考安徽卷) 如图4所示, 装置的左边是足够长的光滑水平台面, 一轻质弹簧左端固定, 右端连接着质量M=2 kg的小物块A.装置的中间是水平传送带, 它与左右两边的台面等高, 并能平滑对接.传送带始终以u=2 m/s的速率逆时针转动.装置的右边是一光滑曲面, 质量m=1 kg的小物块B从其上距水平台面高h=1.0 m处由静止释放.已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2, l=1.0 m.设物块A、B间发生的是对心弹性碰撞, 第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态.取g=10 m/s2.
(1) 求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小;
(2) 通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上;
(3) 如果物块A、B每次碰撞后, 物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定, 而当它们再次碰撞前锁定被解除, 试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小.
解析: (1) 设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0.由机械能守恒知, 得
设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a, 则μmg=ma.
设物块B通过传送带后运动速度大小为v, 有
联立解得v=4 m/s,
由于v>u=2 m/s, 所以v=4 m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小.
(2) 设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为V、v1, 取向右为正方向, 由弹性碰撞知, 解得
即碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动.
设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l', 则0-v12=-2al', 得
所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上.
(3) 当物块B在传送带上向右运动的速度为零后, 将会沿传送带向左加速.可以判断, 物块B运动到左边台面时的速度大小为v1, 继而与物块A发生第二次碰撞.设第二次碰撞后物块B速度大小为v2, 同上计算可知
物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞……, 碰撞后物块B的速度大小依次为
则第n次碰撞后物块B的速度大小为
五、碰撞和“类碰撞”问题
例5 (2012年高考全国卷) 如图5, 大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m, 摆长相同, 并排悬挂, 平衡时两球刚好接触.现摆球a向左拉开一小角度后释放.若两球的碰撞是弹性的, 下列判断正确的是 ()
(A) 第一次碰撞后的瞬间, 两球的速度大小相等
(B) 第一次碰撞后的瞬间, 两球的动量大小相等
(C) 第一次碰撞后, 两球的最大摆角不相同
一、探究型试题
科学探究是新课程的基本理念,它主要包括六个环节:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验;进行实验与数据收集,分析论证、评估交流.近几年来中考物理试题中针对以上六环节的试题不断出现,该类题目一般是为了实现某一目的或验证某一猜想(如观察某一物理现象、过程,测量某一物理量或探究某一物理规律),通过自选或给定实验器材,运用所掌握的物理知识和方法,设计可行的实验方案,或对已提供的实验方案进行评价、实验数据进行分析等,该类考察对学生的科学探究能力的培养起到了导向和推进作用.
【例1】 (荆门市)为了研究导体的电阻大小跟哪些因素有关,需要通过实验来探究,现有表1所示的五组电阻线供实验时选用.
(1)本实验要分________不同情况进行研究.
(2)表2是一张记录其中一组探究“导体的电阻跟它的横截面积的关系”的实验情况和结果的表格,但尚不完整.要求按照题后的提示把表格设计完整并填写表格,最后使表2能突出体现研究实验的科学方法——控制变量法.
提示:(1)表2中第五栏、六栏需要填写栏目名称.(2)除了第一栏空格根据表1填写选用的电阻线序号外,其余各栏空格均选填“大”、“小”或“相同”.
解析:本题所考查的是一个探究性实验,研究导体电阻的大小跟哪些因素有关.表中列出了材料、长度、横截面积三个因素.研究导体的电阻跟三个因素的关系,实验就要分成三组不同的情况进行.要研究“导体的电阻跟它的横截面积的关系”,必须使导体的材料相同,长度相同,比较通过导体的电流大小.在相同电压下,通过电流较小的导体,它的电阻较大;通过电流较大的导体,它的电阻较小.本题的解答如下:(1)三;(2)如下表
【例2】 (烟台市)科学探究需要收集和处理数据.在已有大量数据时,要想更容易地了解概况并找出规律,对数据处理方法就显得十分重要.下表给出的是大气压跟对应高度的一些测量数据,请采用学过的方法或自己创造的方法(只写出一种方法),形象、准确地表示出大气压强随高度变化情况.根据你对数据的处理分析,你认为大气压随高度变化有什么规律?若某地的大气压强为7.0×104Pa,请你推测一下当地的高度.
解析:本题给出了一组实验数据,并由此考查我们对实验数据的分析、判断、处理的能力.对实验数据的处理是一项基本的实验技能,通常有三种方法,即图像法、公式法和语言表述法.本题采用图像法,答案如下:
(1)如图1所示.
(2)大气压随高度的增大而减少.
(3)h=3km(或3土0.2km).
二、开放型试题
开放是相对封闭而言的,传统的物理试题条件完备,解题过程单一,结论确定,我们称为“客观题”或“封闭题”,其要求就是找出确定的答案,与此相反,题目条件不明确,求解问题不指明,解答过程不唯一,答案形式多样化的试题我们称之为“开放题”,大体可分为三类:
条件开放题,此种类型题目往往所给条件不足,或题目不够完整或仅提供部分信息,让答题者结合自己掌握的知识补充、选择器材,以完成出题人的要求.
过程开放题:此类题目所给的条件往往是完楚的,题目要解决的问题也是唯一的,但是解决问题的方案或方法却是多种多样的.
结论开放题,此类题目所提供的信息是完整的,但是要推导的结论不唯一,甚至采用不指明问题而是让学生直接参与设计问题的形式,使答案更灵活多样,开放性更强.
某些开放型试题并不严格遵守以上分类方法,有的同时具有以上两类或三类特征,解题时需要从不同的角度进行探索,运用发散思维从不同方面进行分
析,从正反两面进行比较,克服思维定势,避免思维单一,使问题朝简单化方向发展.
【例3】 (河南省)正北牌方糖是一种用细白砂糖精制而成的长方体糖块.为了测出它的密度,除了一些这种糖外还有下列器材:天平、量筒、毫米刻度尺、水、白砂糖、小勺、镊子、玻璃棒.利用上述器材可有多种测量方法.请你答出两种测量方法,要求写出:①测量的主要步骤及所测的物理量;②用测得的物理量表示密度的式子.
(1)审题干:在审题干时要注意以下三点:首先,明确选择的方向,即题干要求是正向选择还是逆向选择.正向选择一般用“什么是”、“包括什么”、“产生以上现象的原因”、“这表明”等表示;逆向选择一般用“错误的是”、“不正确“、“不是”等表示.其次,明确题干的要求,即找出关键词句??――题眼。 再次,明确题干规定的限制条件,即通过分析题干的限制条件,明确选项设定的具体范围、层次、角度和侧面.
(2)审选项:对所有备选选项进行认真分析和判断,运用解答选择题的方法和技巧(下文将有论述),将有科学性错误、表述错误或计算结果错误的选项排除.
(3)审题干和选项的关系,这是做好不定项选择题的一个重要方面.常见的不定项选择题中题干和选项的关系有以下几种情形:
第一、选项本身正确,但与题干没有关系,这种情况下该选项不选.
第二、选项本身正确,且与题干有关系,但选项与题干之间是并列关系,或选项包含题干,或题干与选项的因果关系颠倒,这种情况下的选项不选.
第三、选项并不是教材的原文,但意思与教材中的知识点相同或近似,或是题干所含知识的深层次表达和解释,或是对某一正确选项的进一步解释和说明,这种情况下的选项可选.
第四、单个选项只是教材中知识的一部分,不完整,但几个选项组在一起即表达了一个完整的知识点,这种情况下的选项一般可选。
物理解答题有何答题技巧
(1)审题:对于高考物理解答题,首先要仔细读题,弄清题意。对题目中的信息进行搜索、提取、加工,在物理审题中,要全面细致,重视题中的关键词和数据,还常常要通过画草图展示物理情景来帮助理解题意,保证审题的准确性。否则,高考物理审题一旦方向偏了,只能是白忙一场。
(2)计算:高考物理解答题通常都立足于数学方法,解题就是方程,然后求解。方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中,存在于状态或状态变化之中。要注意计算的结果的准确,否则及时过程再好也是徒劳。
模块一
大气压强的概念基础
一、知识点
1.大气压强
大气会对处于其中的物体产生压强,我们称它为大气压强,简称为大气压.
大气压产生的原因:由于大气受到重力作用,而且大气有流动性.
2.证明大气压强存在的实验
马德堡半球实验
3.大气压强的特点
大气压的方向:总是垂直与空气接触的物体表面.
大气压随高度增加而减小.(空气稀薄,密度变小,大气压变小)
天气对大气压的影响:
⑴晴天的气压比阴天低.
⑵冬天的气压比夏天高.
4.标准大气压
在标准大气条件下海平面的气压叫做标准大气压.
一个标准大气压=760mmHg=1.013×105Pa=10.3m水柱.
在粗略计算中,标准大气压可以取为1×105Pa.
5.大气压随海拔高度的变化
随着海拔高度的增加,玻璃管中的水银柱的高度会逐渐降低,表明瓶外的大气压在逐渐减小.
6.沸点与气压的关系
⑴气压增加,沸点增高;气压减小,沸点降低.
⑵高压锅可以提高锅内气压,提高沸点.
二、例题精讲
【例1】★★
下列有关压强的描述正确的是()
A.
高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点降低
B.
吸盘能吸在墙壁上是由于大气压的作用
C.
注射器的针头很尖,是为了减小压强
D.
马德堡半球实验准确测定了大气压的值
考点:
沸点及沸点与气压的关系;增大压强的方法及其应用;大气压强的存在.
解析:
A、高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点升高,该选项说法不正确;
B、吸盘能吸在墙壁上是由于大气压的作用,该选项说法正确;
C、注射器的针头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积的方式增大了压强,该选项说法不正确;
D、托里拆利实验测出了大气压强的值,该选项说法不正确.
答案:
B
【测试题】
世界上最旱证明空气存在压强的实验是()
A.
奥斯特实验
B.
托里拆利实验
C.
伽利略落体实验
D.
马德堡半球实验
考点:
大气压强的存在.
解析:
A、奥斯特实验证明了电流周围存在磁场,不符合题意;
B、托里拆利实验测出了大气压强数值,不符合题意;
C、伽利略落体实验证实不同重量球体自由落下,它们同时着地的实验,不符合题意;
D、马德堡半球实验证实了大气压强的存在,符合题意.
答案:
D
【例2】★
下列事例中,一定与大气压无关的是()
A.
用吸管吸瓶中的饮料
B.
用手拍掉衣服上的灰尘
C.
用打气筒给车胎打气
D.
茶壶盖上一般开有一个小孔
考点:
大气压强的存在.
解析:
A用吸管吸瓶中的饮料、C用打气筒给车胎打气、D茶壶盖上一般开有一个小孔三个实例都是应用了大气压知识,只有B用手拍掉衣服上的灰尘是惯性现象,与大气压无关.
答案:
B
【测试题】
以下有关大气压的说法错误的是()
A.
船闸是利用了大气压的作用
B.
人吸气时,肺内空气的压强小于体外大气压
C.
家庭做饭用的压力锅内液体沸腾时,锅内气体的压强大于锅外大气压
D.
医生把注射器的针头插入药液,提起活塞把药液吸入针管,利用了大气压的作用
考点:
大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系.
解析:
A、船闸是利用了连通器的原理工作的,故错误但符合题意;
B、人吸气时,肺内空气的压强小于体外大气压强,所以外界的新鲜空气在外界大气压的作用下被压入肺内,故正确但不符合题意;
C、家庭做饭用的压力锅内液体沸腾时,由于锅是比较密封的,所以锅内的水蒸气跑出来的很少,这样使得锅内的气体变多,气压变高,故锅内气体的压强大于锅外大气压,故正确但不符合题意;
D、医生用注射器吸取药液时,将针口插入药液后,向外拔活塞,使管内的气体体积增大,气压减小,药液就被管外的大气压压进管内.故该选项正确但不符合题意.
答案:
A
【例3】★★
把一个烧瓶先放在开水中烫一会儿,然后立即固定在铁架台上,同时把一个剥了皮的熟鹌鹑蛋迅速塞入瓶口,如图9所示.你会看到鹌鹑蛋在__________________________作用下从瓶口______________________________.
考点:
大气压强的存在.
解析:
由于热传递,烧瓶内气体温度降低,气体压强减小,小于瓶外大气压;鹌鹑蛋受到的大气压力大于瓶内气体的压力,合力向瓶内,在大气压力作用下,鹌鹑蛋被压进烧瓶内.
答案:
大气压力;进入烧瓶内.
【测试题】
在瓶内点燃浸过酒精的棉花,然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋就会进入瓶内,这是因为()
A.
瓶口由于热胀,使鸡蛋掉入瓶内
B.
瓶内气体压强变小,外界大气压把鸡蛋压入瓶中
C.
瓶内气体吧鸡蛋吸入瓶内
D.
鸡蛋受到重力作用
考点:
大气压强的存在.
解析:
浸过酒精的棉花燃烧时,使瓶内的气体受热膨胀跑到瓶外,用鸡蛋封住瓶口后,瓶内气体温度降低,压强减小;此时瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下鸡蛋被压人瓶中.
答案:
B
【例4】★★
一位小朋友的氢气球不小心脱手升到了空中,当气球升到高空时发生了破裂.以下关于气球升到高空破裂的原因,分析正确的是()
A.
高空大气压减小,气球体积增大,将气球胀破
B.
高空大气压减小,气球体积减小,将气球压破
C.
高空大气压增大,气球体积减小,将气球压破
D.
高空大气压增大,气球体积增大,将气球胀破
考点:
气体压强跟体积的关系.
解析:
大气压随着高度的增加而减小,当气球升到高空时,外界的气压减小,内部气压大于外部气压,气球体积增大,将气球胀破.
答案:
A
【测试题】
空中的氢气球,升到一定高度就会爆裂,以下正确的是()
A.
这一高度的大气压值大,把气球压裂
B.
高空中的大气压小,气球向外膨胀,把气球胀裂
C.
高空中的温度很低,气球被冻裂
D.
空中的紫外线很强,将气球照裂
考点:
气体压强跟体积的关系;大气压强与高度的关系;大气压的综合应用.
解析:
氢气球内的气体压强等于气球的球囊收缩产生的压强与外界大气压的和.
当氢气球上升时,外界大气压随着高度的增加而减小.
所以气球的体积会在内部气体压强的作用下逐渐增大,当到了一定程度,就会把气球胀破.
答案:
B
模块二
大气压强的测量
例题精讲
【例5】★★
做托里拆利实验时,测量的大气压强值比真实值小,其原因可能是()
A.
玻璃管放的不竖直
B.
玻璃管内混入少量空气
C.
水银槽内的水银太多
D.
玻璃管粗细不均匀
考点:
大气压强的测量方法.
解析:
A、玻璃管不竖直时,水银柱的长度会变长,但垂直高度不会变,故不合题意;
B、当玻璃管中混入少量空气时,空气的压强与水银柱压强之和等于外界大气压,因此,会使水银柱高度变小,使测量值变小,故符合题意;
C、水银槽内水银的多少不会影响水银柱的高度,因为水银柱的高度是指管内外水银面的垂直高度差,故不合题意;
D、玻璃管中水银柱的压强只与水银的密度和垂直高度有关,粗细不均匀不会影响高度的大小,故不合题意.
答案:
B
【测试题】
利用托里拆利实验测大气压时,可以确认管内进入了少量空气的现象是()
A.
无论怎样使管倾斜,水银都不能充满全管.
B.
管内水银面的高度略小于760mm.
C.
使管倾斜时,管内水银柱长度增加.
D.
将管在水银槽内轻轻上提,管内水银柱高度不变.
考点:
大气压强的测量方法.
解析:
A、如果把管倾斜到垂直高度明显低于大气压能支持的水银柱高了,水银还不能充满全管,那只能说明一个问题,就是玻璃管内混入了空气,该选项的现象能说明管内进入了少量空气;
B、玻璃管内进入少量空气,或天气、环境、海拔等因素也可能使水银柱高度略小于760mm,所以不能确定就一定是混入了空气;
C、使玻璃管倾斜,大气压所支持的管内水银柱的垂直高度不变,由于玻璃管倾斜,进入管内水银增多,玻璃管内水银柱长度增加,这并不能说明玻璃管内混入少量空气;
D、只要管口不离开水银面,大气压不变,管在水银槽内轻轻上提,管内水银面虽然略微下降,但水银柱的高度保持不变,此现象不能说明玻璃管内混入少量空气.
答案:
A
【例6】★★
在做托里拆利实验时,下列情况会对测量结果产生影响的是()
A.
往水银槽中多加些水银
B.
从山脚移到山顶做实验
C.
将玻璃管稍微倾斜一些
D.
将水银槽内的玻璃管轻轻上提
考点:
大气压强的测量方法.
解析:
往水银槽多加水银、让玻璃管倾斜一些、将玻璃管上提,这三种方法因为大气压值不变,故不管水银柱高度一时怎么改变,最终还是会回来原来的高度,即大气压能支持的水银柱高度是不变的.只有从山脚移到山顶,此时大气压变小,所以支持的水银柱高度也就变小了.
答案:
B
【测试题】
下列关于托里拆利实验说法正确的是()
A.
玻璃管的粗细必须符合一定的要求,否则测不出大气压值
B.
实验时,玻璃管必须保持竖直,如果倾斜则测不出大气压值
C.
玻璃管中的水银柱高度必须是760mm,否则说明实验操作有问题
D.
开始时,玻璃管内必须灌满水银,否则测不出大气压值
考点:
大气压强的测量方法.
解析:
A、玻璃管内径的大小不会影响水银柱的高度,故说法错误;
B、实验时,玻璃管如果倾斜会使长度增加,但高度不变,所以玻璃管不一定必须保持竖直,故B错误
C、大气压随高度的增加而减小,所以玻璃管中的水银柱高度不是760mm,那说明此地气压偏小,不是实验操作有问题,故C说法错误;
D、开始时,玻璃管内必须灌满水银,否则玻璃管内顶部进入空气,产生一定的压强,会使水银柱的高度减小,故说法正确.
答案:
D
模块三
大气压强分析
例题精讲
【例7】★★
在山脚下做托里拆利实验时,管内外水银面的高度差为H1,如图所示,将此装置移至山顶上时,管内外水银面的高度差()
A.
大于H1
B.
等于H1
C.
小于H1
D.
可能大于H1
考点:
大气压强的测量方法.
解析:
托里拆利实验的水银柱是大气压支持的,大气压越大,支持的水银柱越高.山顶比山脚高度高,大气压小,支持的水银柱小.
在山脚下做托里拆利实验时,管内外水银面的高度差为H1,如图所示,将此装置移至山顶上时,管内外水银面的高度差小于H1.
答案:
C
【测试题】
托里拆利实验装置如图所示,实验者开始把玻璃装进水银槽中比较深,测得大气压读数为75厘米汞柱,若紧接着将管竖直上提1厘米(管口仍在水银面下),则管中水银面与管外槽中水银面高度差为()
A.
76厘米
B.
74厘米
C.
75厘米
D.
0厘米
考点:
大气压强的测量方法.
解析:
若将管竖直上提1厘米,由于大气压没发生改变,因此关内外水银面高度差仍为75cm,二者之间的高度差不变,即大气压与管的长度、粗细无关.
答案:
C
【例8】★★
如图所示,将一只试管装满水银后倒插在水银槽中,管顶高出水银面20厘米,若在试管顶部开一个小孔,将会看到()
A.
管内的水银将会从小孔中喷出
B.
管内的水银将会流入水银槽内
C.
没有变化
D.
无法确定
考点:
大气压强的测量方法.
解析:
当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,玻璃管和水槽组成连通器,则管内的水银不会从小孔喷出,反而会立即下降,直到液面相平.
答案:
B
【测试题】
如图所示的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示.
下列说法不正确的是()
A.
玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
B.
外界大气压强肯定是76cm高水银柱
C.
玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强,且为2cm水银柱
D.
玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷
考点:
大气压强的测量方法.
解析:
A、玻璃管倾斜后能够充满全管,说明上端无水银的部分肯定是真空,若不是真空,管内水银不会充满全管,故A正确.
B、若外界压强低于76cm高水银柱,则水银柱会越低,故B正确.
C、水银充满全管,水银对玻璃管上端有压强.大气压不变,倾斜后管内水银的压强不变,所以会有2cm的向上压强,故C正确.
D、上端碰出一小孔,管内水银会下降,而不会向上喷,故D错误.
答案:
D
【例9】★★★
(多选)如图所示,一个粗细均匀一端开口的薄壁玻璃管倒扣在水银槽内,上面用弹簧测力计拉着,处于静止状态,此时管内上方有一部分空气,管内水银面比槽内水银面高出H,管内水银面比管的开口处高出H,忽略玻璃管本身的重力和玻璃管所受水银的浮力,则此时弹簧测力计的示数等于()
A.
外界大气压与管内气体对玻璃管底部的压力之差
B.
玻璃管内H高银柱所受重力的大小
C.
上面A、B中所述的两个数值之和
D.
玻璃管内H高的水银柱所受重力的大小
考点:
二力平衡条件的应用.
解析:
⑴以玻璃管为研究对象,在忽略玻璃管重力条件下,受到三个力的作用而处于静止状态;故三力满足平衡,即F外=F内+F拉;故拉力等于外界大气压与管内气体对玻璃管底部的压力之差;
⑵以玻璃管内H高银柱为研究对象,其处于静止状态,故受到的重力和拉力作用满足平衡;故F拉=G;
故CD错误.AB正确;
答案:
AB
【测试题】
如图所示,一根内径均匀的薄壁玻璃管;竖直插在水银槽中,管中的水银柱长为H,管中水银柱的上方是真空,管的横截面为S,大气压强为P0,水银密度为ρ,玻璃管自重为G,用手竖直向上提玻璃管,使管口刚好不离开槽中水银面,则人的拉力F的大小为()
A.
G
B.
G+P0S
C.
G-P0S
D.
G-ρgHS
考点:
大气压的综合应用.
解析:
玻璃管竖直插在水银槽中,管中水银柱上方是真空,则大气压对玻璃管上方向下的压强等于大气压支持的水银柱产生的压强:P0=ρgH,大气玻璃管向下的压力:F′=P0S.
所以用手竖直向上的拉力:F=F′+G管=G+P0S.
答案:
B
【例10】★★★
一端开口、一端封闭的玻璃管,开口向下插入水银槽中,不计玻璃管的重力和浮力,用竖直向上的力F提着保持平衡,此时管内外水银面高度差为H(如图所示).如果将玻璃管向上提起一段距离,待稳定后,此时的F和H与刚才相比()
A.
F会增大、H也增大
B.
F会增大、H却不变
C.
F会不变、H却增大
D.F会不变、H也不变
考点:
大气压强的测量方法.
解析:
⑴因为实验中,玻璃管内封闭了一段空气,因此,大气压=玻璃管中水银柱产生的压强+封闭空气的压强,大气压不变的情况下,向上提起一段距离,管口未离开水银面,封闭空气的体积变大,压强变小,同时水银柱的高度H也会适当增加;
⑵因为题目中提出不计玻璃管的重力和浮力,因此,向上的拉力F与水银柱的重力相平衡,而水银柱的高度H变大,所以水银柱的重力变大,力F的大小会变大.
综合上述分析,F会变大、H也会变大,答案:
A
【测试题】
如图,在水银槽中竖直倒插一根一端封闭、粗细均匀的玻璃管,管内有一段水银柱,高为H,水银柱上端密封有一段空气柱,现将玻璃管竖直向上提起(管口不离开水银槽内水银面)一些,玻璃管内水银柱高度为H′,则()
A.
H′>H
B.
H′=H
C.
H′<H
D.
无法判定
考点:
大气压强的测量方法.
解析:
托里拆利实验,如果玻璃管中混入少量空气,则水银柱产生的压强H+封闭空气柱产生的压强P气=外界大气压P0.如果将玻璃管向上提,则管内水银柱上方少量空气的体积增大,压强减小,而此时外界的大气压不变,根据上述等量关系,管内水银柱的压强须增大才能重新平衡,故管内水银柱的高度增大.选项A符合题意.
答案:
A
【例11】★★★
如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为H1、H2和H3,则B端气体的压强为()(已知大气压强为P0)
A.
P0-ρg(H1+H2-H3)
B.P0-ρg(H1+H3)
C.
P0-ρg(H1+H3-H2)
D.P0-ρg(H1+H2)
考点:
大气压的综合应用;液体的压强的特点.
解析:
由图中液面的高度关系可知,P0=P2+ρgH3
和
P2=P1+ρgH1,由此解得
P1=P0-ρg(H1+H3)
其中P1表示B端空气柱产生的压强,P2表示中间这段空气柱产生的压强.
答案:
B
【测试题】
如图所示,两端开口、粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置,两段水银柱中间封有一定质量的理想气体,其液面高度差如图所示,如果向右管缓慢倒入少量水银后,图中的H1、H2将如何变化?()
A.
H1不变,H2不变
B.
H1不变,H2变小
C.
H1变大,H2不变
D.
H1变大,H2变小
考点:
封闭气体压强.
解析:
封闭气体压强P=P0+H1=P0+H右,向右管缓慢倒入少量水银后H右变大,封闭气体压强P=P0+H右变大,气体温度不变,由玻意耳定律可知,气体体积变小,H2变小;由于气体压强变大,大气压P0不变,由P=P0+H1可知,H1变大.
答案:
D
模块四
流体压强与流速的关系
一、知识点
流体压强与流速的关系
在气体与液体中,流速越大的位置,压强越小.
二、例题精讲
【例12】★★
一根长约10cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,往B管中轻轻吹气,会看到A管中液面_______,这是因为A管上方空气流速增大,使压强________而造成的结果.
考点:
流体压强与流速的关系.
解析:
往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升.
答案:
上升;变小.
【测试题】
如图所示,将塑料直尺放在小纸片上,从上面对着塑料尺吹气,发现纸片不掉下来,这是由于吹气时,纸的上表面空气流速变大,压强变________.这与飞机机翼获得向上升力的道理_________
(选填“相同”或“不同”).
考点:
流体压强与流速的关系.
解析:
将塑料直尺放在小纸片上,从上面对着塑料尺吹气,纸的上表面空气流速变大,压强变小,纸的下表面空气流速较慢,压强较大,使小纸片获得一个向上的力,而不掉下来.这与飞机机翼获得向上升力的道理是相同的.
答案:
一、选择题
1.关于声音的下列说法中,正确的是 ( )
A. 发声的物体不一定在振动B.声音可以在真空中传播
C. 利用回声可以测海底的深度D.声音在空气中比在水中传播的快
2.最近东亚巴基斯坦发生了一场大地震,致使约7.9万人丧生,研究表明,地震发生后被埋在废墟里的人缺乏正确的.自救保护措施是导致丧生的重要原因.以下关于被埋在废墟里的人自救的一些措施最有效的方法是( )・・・
A.大声呼叫,向营救人员求救・・・ B.见缝隙就钻,试图从废墟中爬出
C.用硬物敲击预制板或墙壁,向营救人员求救 D.静等营救人员前来营救
3.要提高鼓声的响度,可以采用的方法是 ( )
A.用更大的力击鼓・・ B.击鼓击得快些
C.改用鼓面小一点的鼓来轻轻敲击 D.离击鼓处远一些
4.10月13至21日,“神舟”六号载人飞船将升上太空,使人们对宇航员的生活和工作更为关注。宇航员们在飞船内可以直接对话,但在飞船外工作时(如图1所示),必须借助电子通讯设备才能进行对话,不能直接对话的原因是( )
A.空中噪声太大・ B.用通讯设备对话更方便
一、知识要点
高中知识体系中具 有代表性 的定量实 验有:1一定物质的量浓度溶液的配制与溶液稀释的操作方法及简单计算;2酸碱中和滴定的操作方法与滴定曲线的测绘;3中和热的测定原理和方法;4硫酸铜晶体中结晶水含量的测定;5物质的质量、气体体积、溶液pH的测量方法;6在定性的基础上融入测定 原子量、式量、物质的纯度及含量等的实验设计。
二、考情分析
纵观近几年的高考试卷发现,定量实验的命题方式是定量与定性相结合,以填空题、简答题为主。此类试题主要考查学生对实验原理、实验过程的理解与分析能力,学生要充分理解题给信息,树立量的概念。定量实验最终会涉及实验数据的处理,为保证实验结果的准确性,这样的实验往往要重复做几次。在处理数据时应该取合理数据(舍去误差较大的数值)的平均值。另外,学生应在掌握实验原理的基础上,注意实验仪器和装置的操作方法、实验数据的处理方法以及误差原因的分析方法。高考化学中定量实验占了一定的比重,学生极有必要专门对定量实验进行突破,以提高解决实验题的能力。
三、题型透析
定量实验题的考点 主要有定 量仪器的 选择、定量仪器的使用方法和要求的判断、定量实验的操作要领和原理、数据处理、误差分析和实验结果的计算等。值得注意的是,高考试卷中的定量分析试题已不再局限于中学化学中常见的定量实验,有些试题已扩展至利用中学化学中的定量仪器完成一些特定的实验。
1.操作要领型
【例1】已知某FeCl3样品中含 有少量FeCl2 杂质,某实验小组要测定其中铁元 素的质量分数,进行了一系列实验,其操作步骤如下图所示:
根据上述流程示意图回答下列问题:
(1)操作Ⅰ中,在溶解样品时,滴加盐酸的作用是________。
(2)操作Ⅱ中,所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还必须有________(填仪器名称),操作Ⅲ必 须用到的 仪器是________(填字母)。
a.50mL烧杯
b.50mL量筒
c.25.00mL滴定管
(3)操作Ⅳ中加入过量H2O2,将Fe2+完全氧化为Fe3+,完成并配 平该离子 方程式:______Fe2++ _______H2O2+_______=____Fe3++_____H2O。
(4)检验沉淀是否已经洗涤干净的操作步骤是_____。
(5)在最后一步操作中,将沉淀物 转移到_____(填仪器名称)中灼烧、冷却后,用天平称量红棕色固 体的质量 为m1 g,再次重复 操作,称量其质量为m2g,若m1-m2=0.3,则接下来还应进行的操作是_____。
(6)若坩埚的质量是W1 g,坩埚与加热后固体的总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数是_____;若称量准确,最终测量的结果偏大,则造成误差的原因可能是_____(写出一种原因即可)。
解析:(1)由于Fe3+易水解,为防止Fe3+水解,一般配制氯化铁溶液时需加入盐酸。(2)操作Ⅱ是一定物质的量浓度溶液的配制,所需要的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管。在操作Ⅲ中量取的是12.50mL溶液,依据精确度,只能使用滴定管。(4)检验沉淀是否洗涤干净,即检验检验沉淀表面是否还存在溶液中的一些离子,本题中即可检验沉淀表面是否附有Cl-。(5)加热固体时,根据两次质量差是否小于0.1g判断加热反应是否完全,若大于0.1g,应再次灼烧、冷却、称量,直至两次质量差小于0.1g。(6)最后得到的红棕色固体为氧化铁,其质量为(W2-W1)g,氧化铁中铁元素的 质量为 (W2- W1)g×(112)/(160)=7(W2- W1)/(10)g,则样品中铁元素的质量分数为
答案:(1)增强溶液 的酸性,抑制Fe3+的水解
(2)250mL容量瓶c
(3)212H+22
(4)取少量最后一次的洗涤液,先滴加适量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,若无沉淀 生成,则证明沉淀已洗涤干净(或其他合理答案)
(5)坩埚再次灼烧、冷却、称量,直至两次质量差小于0.1g
(6)14(W2- W1)/a×100%固体加热时未充分反应变为Fe2O3(或其他合理答案)
归纳总结:本题以定量实验的一般步骤为载体,考查常用仪器的基本操作、实验设计与评价。完成定量实验的一般步骤:先看实验目的,再明确实验的反应原理和计算原理。
2.含量测定型
【例2】氮化铝 (AlN)是一种新 型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某氮化铝样品中可能含有碳或氧化铝中的一种杂质,现用如图1所示的装置来进行检验,使氮化铝样品和NaOH溶液反应:AlN+ NaOH + H2O=NaAlO2+NH3↑。根据反应中所产生氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数,并根据实验现象来确定杂质的成分 (实验中导管体积忽略不计)。
(1)实验有关操作:a.往锥形瓶中放入适量的AlN样品;b.用分液漏斗往锥形瓶中加入过量的浓NaOH溶液;c.检验装置 的气密性;d.测定收集到的水的体 积。正确的操 作顺序为_______。
(2)本实验中(图1)检查装置气密性的方法是_______。
(3)广口瓶中 的试剂X可选用_______(填字母)。
A.汽油B.酒精
C.植物油D.CCl4
(4)广口瓶的液体没有装满(上方留有少量空间),实验测得NH3的体积将_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)实验结束后,若观察到锥形瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是_______。
(6)若实验中测得样品的质量为wg,氨气的体积为aL(标况下),则样品中AlN的质量分数为(AlN的式量为41)_______。
(7)有人改用图2装置进行同样的实验,通过测定烧杯中硫酸的增 重来确定样品中AlN的质量分数。你认为两种实验方案中,比较好的是_______(填“图1”或“图2”),理由是_______。
解析:(1)正确的操 作顺序为c、a、b、d。(2)本实验中 检查装置 气密性可 用微热法。(3)汽油易挥发,酒精与水互溶,CCl4的密度比水大,故答案为C。(4)植物油起到隔离水的作用,所以广口瓶上方留有少量空间不影响测得NH3 的体积。(5)因为该氮化铝样品中可能含有碳或氧化铝中的一种杂质,观察到锥形瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是碳。(6)设参加反应的氮化铝的质量为xg,根据反应关系式AlN~NH3可得(41)/(17)=x/(17a)/(22.4),解得x=(41a)/(22.4),则样品中AlN的质量分数为(41a)/(22.4w)×100%=(4 100a)/(22.4w)%。(7)若按图2装置进行实验,会使液体沿着导管倒吸入锥形瓶内,应在导管末端接一个倒置的漏斗,所以比较好的是图1。
答案:(1)c、a、b、d
(2)关闭分液漏斗活塞,在量筒中加入足量的水浸没导管口,微热锥形瓶,导管口有气泡产生,冷却后导管口有一段水柱稳定不动,则表示气密性良好(或其他合理答案)
(3)C
(4)不变
(5)碳
(6)(4100a)/(22.4w)%
(7)图1按图2装置会造成倒吸
归纳总结:本题涉及实验装置的操作顺序、装置气密性检查、药品的选择和装置的评价四个考点,考查学生对陌生实验装置图的识别、理解和操作能力。对于此类综合题宜采用各个击破的方法解题。
3.数据处理型
【例3】某同学进行6次滴定20.00mL某浓度的NaOH溶液的实验,所用0.1250mol/L标准盐酸的体积分别如下:
若要求滴定误差不超过0.5%,则NaOH溶液的浓度为_______。
解析:本题要求滴定误差不超过0.5%,因此标准盐酸的体积差不超过0.1mL。6次实验中第1次、第5次的数据明显较大程度地偏离其他数据,应舍弃。其他4次实验数据间的差值均小于0.1mL,可用于计 算平均值,则V(HCl)=(20.25mL+20.26mL+20.28mL+20.32mL)÷4=20.28mL,则c(NaOH)=(0.1250mol/L×20.28mL)/20.00mL=0.1268mol/L。
答案:0.1268mol/L
归纳总结:本题涉及高中化学最基础的定量实验———中和滴定实验,平时学生操作时常常做3次,但本题是6次操作,对数据进行科学的处理是解决本题的关键。为减小偶然误差,在中和滴定过程中必须重复进行滴定。在处理实验中得到的多个数据时,思路是“先取舍,后平均”。因为在测得的数据中,往往会有一些数据较大程度地偏离其他数据,处理前必须先舍弃,然后对剩余数据求平均值,这样得到的结果误差较小。
4.误差分析型
【例4】将无水碳酸钠配成标准溶液,滴定未知浓度的盐 酸时反应 方程式为Na2CO3 +2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。下列操作中不会使滴定结果产生误差的是()
1称量无水碳酸钠时,所用砝码沾有脏物,未抹去2用移液管移取盐酸时,把移液管下端残存的液滴吹入锥形瓶3准确移取盐酸至锥形瓶后,又加入少量蒸馏水4标准溶液露置时曾吸收空气中的CO2,但溶液的体积未变
A.3B.2 3
C.3 4D.2 3 4
解析:本题中碳酸钠溶液是标准溶液,盐酸是待测液。根据反 应方程式 可得。1称量无水 碳酸钠时,砝码沾有脏物,称得的无水碳酸钠质量大于实际的质量,配制的Na2CO3 溶液浓度偏高,滴定时消耗Na2CO3 溶液的体积偏小,这样计算出的c(HCl)偏低。2除在管身 上标有“吹”字的移液管,可将下端残留的液滴吹入锥形瓶,其他的均不允许,否则会使取用盐酸的体积偏大,滴定时消耗Na2CO3 溶液的体积也偏大,这样计算出的c(HCl)偏高。3在盛有盐酸的锥形瓶中加入少量蒸馏水,盐酸的物质的量不变,消耗Na2CO3 的体积也不变,所以对测定c(HCl)无影响。4碳酸钠溶液吸收CO2,反应方程式为Na2CO3 + H2O + CO2=2NaHCO3。1molNa2CO3倘若与CO2完全反应,生成2molNaHCO3,NaHCO3与盐酸反应消耗2molHCl。1molNa2CO3 倘若未吸 收CO2,与盐酸反应时也消耗2molHCl,所以标准溶液吸收CO2,对测定c(HCl)无影响。
答案:C
归纳总结:学生在进行实验设计中的误差分析时,可从两个方面来考虑:一是外界 环境(H2O、CO2、O2等)对该实验的影响而产生的误差;二是由于操作不当引起的误差。如果是对最终结果的误差分析,应通过最后得出的代数表达式来看哪些物理量发生了变化,从而得出实际误差情况。
5.变量控制型
【例5】控制变量法是化学实验中的一种常用方法,下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据(计算结果精确到小数点后一位):
分析表中数据,回答下列问题:
(1)实验1和实验2表明_______对化学反应速率有影响,对这一规律进行研究的实验还有一组是_______(填实验序号)。
(2)下列数据推断正确的是_______(填字母)。
A.t1<70B.m1<m2
C.m6=19.3 D.t1>t4
(3)本实验还可以研究______对化学反应速率的影响。
(4) 稀硫酸的 物质的量 浓度是_______mol/L,实验6生成硫酸 锌的质量m5=_________。
解析:(1)实验1和实验2只有温度不同,其他量都相同;实验3和实验4也是只有温度不同,其他量都相同。(2)实验5和实验3比较,粉末代替颗粒,反应速率加快,所以t1<70,A项正确;实验1和实验2所用Zn的质量一样,生成硫酸锌 的质量相 等,m1=m2,B项错误;和实验8、实验10相比,实验9用的Zn的质量是10.0g,所以m6=19.3,C项正确;和实验8相比,实验5用的Zn少,t1<t4,D项错误。(4)实验10中硫酸反 应完全,n(ZnSO4)=19.3g/161g/mol=0.12mol,则c(H2SO4)=0.12mol/0.05L=2.4mol/L。实验6中Zn反应完全,生成硫酸锌的质量为4.0g/65g/mol×161g/mol=9.9g,则m5=9.9。
答案:(1)温度3和4
(2)AC
(3)硫酸的浓度和催化剂(或压强)
(4)2.49.9
关键词:物理;开放题型;分类;编选方法
一、物理开放问题的分类
按照物理問题构成要素的发散倾向,可以粗略地把物理开放问题分为:条件开放——其未知的要素是假设,条件不足或多余;策略开放——其未知的要素是推理;结论开放——其未知的要素是判断;情境开放——物理问题背景与现实生活联系紧密且丰富;综合开放——其条件、解决策略与结果都(至少有两项)要求主体在情境中自行设定或寻找,或者问题本身要自己发现并提出。现分类举例如下:
[例1](条件开放问题)光线通过一个小圆孔,在光屏上会发生什么现象?
由于题目所给的条件具有很大的伸缩性,因此要回答这一问题应分三种情况进行讨论。当小圆孔较大时,屏上将出现一个小光斑;当小圆孔较小时,会发生小孔成像,屏上将出现一个倒立的像;当小圆孔很小时,会发生光的衍射现象,屏上将出现很多彩色或明暗相间的同心圆。
[例2](策略开放问题)有两只伏特表A、B,量程已知,内阻未知。另有一干电池,其内阻(未知)不能忽略。只用这两只伏特表、电键和一些导线,能通过测量计算出这个电池的电动势(已知电池电动势不超出任一伏特表量程,伏特表读数准确,干电池不许拆开)。①试画出测量所用的电路图。②以测得的量作为已知量,导出计算电动势的式子。
为了测量电源的电动势,可把伏特表A、伏特表B分别与电源相联构成闭合回路,亦可把伏特表A与伏特表B相串联或相并联后接入待测电源。不同的组合与测量,电表有各自的示数,据此可得到各不相同的电源电动势的表达式,解题策略相当开放。
[例3](结果开放问题)有一用电器,其额定电压为6V,额定电流为0.1A。现用电动势1.5V、内阻为1Ω的干电池组成电池组向用电器供电。若每个电池允许输出的电流不大于0.05A,问:应怎样联接组成电池组?需串联多大的降压电阻?
根据用电器的正常工作要求,至少需要两组并联电池支路(也可选三条或四条等),每一电源支路要有几个相同电池串联(亦可先并后串)。不难看出,本题有很多种解决方法,每一种电池联接需要相应的分压电阻。当然,若从最少电池要求,可选两组并联电池支路,每组电池5个,相应串入12.5Ω的电阻分压,其效率也较好(达80%,具体分析略)。
[例4](情境开放问题)据报道,1992年7月,航天飞机“阿特兰蒂斯”号进行了一项卫星金属悬绳发电实验,实验取得部分成功。航天飞机在赤道上空离地面约3000千米处飞行,相对地面速度为6.5×103米/秒,从航天飞机上发射一颗卫星,携带一根长为2×104米、电阻为800欧的金属悬绳,使这根悬绳与地磁场垂直作切割磁感应线运动。假定这一范围内的地磁场是均匀的,磁感应强度为4×10-5特,且认为悬绳上各点的切割速度都和航天飞机的速度相同,根据设计,悬绳中可产生约3安的感应电流。试求:①金属悬绳中产生的感应电动势;②金属悬绳两端的电压;③航天飞机绕半径为6400千米的地球一周悬绳输出的电能。
金属悬绳切割磁感应线相当于普通直流电路的电源部分(有内阻的内电路),因为有持续的电流,总有一个外电路,而且总可以认为金属悬绳的两端与外电路相联。我们可以这样想象:在离地面3000千米高处,那里是几乎没有空气的太空,但存在所谓的范艾伦辐射带,有许多带电粒子约束在辐射带上。金属悬绳上接航天飞机,当其切割磁感应线在上下两端集累电荷时,上下均可能与辐射带上的电荷中和放电,好似外层空间构成闭合回路而形成电流。于是,根据法拉第电磁感应定律ε=BLv、闭合电路欧姆定律U=ε-Ir和电功公式W=IUt很容易计算出结果(具体从略)。尽管就问题的解决而言,我们不必弄清楚外电路究竟是怎样的,但我们仍感到物理情境的开放对我们的挑战。
[例5](综合开放问题)试构建中学物理中符合X=X1X2/(X1+X2) 的物理问题。
例如:电阻并联其等效电阻R=R1R2/(R1+R2) ;两电容器串联其等效电容C=C1C2/(C1+C2);两弹簧串联后的等效劲度系数 k=k1k2/(k1+k2);温度不变时,一定质量的理想气体,体积为V1时其压强为P1,体积为V2时其压强为P2,体积为(V1+V2)时,其压强为p=p1p2/(p1+p2);……
与这一问题相仿,诸如构建形如x=2x1x2/(x1+x2)的物理问题、结合人体构建有关物理问题等,其情境、条件和策略等都是相当开放的。
从上述物理开放问题的结构分析可以看出,物理开放问题具有以下一些基本特点:①物理开放问题的条件具有一般性,需要动态地分析所有可能的情况;②物理开放问题的结论是不确定的或不唯一的,存在着多种乃至无数的解答,但重要的还不是答案本身的多样性,而在于寻求解答的过程中主体通过比较各种解答的途径实现认知结构的重建;③物理开放问题的解决策略是相当丰富的,有时表现出直觉地发现——没有现成的解题模式可以套用,但它总需要主体在求解过程中从多个角度、正反方向进行思考、探索和推理;④物理开放问题的情境往往是真实的,其数据往往也是实际问题中真实数据,对这类问题的解决,主体必须学会排除次要因素、突出主要因素、采用近似手段、从学科角度将其建模;⑤物理开放问题鼓励学生参与对问题的建构,使学生能结合自己已有的知识经验和思维能力积极主动的参与,而不管其属于何种程度和水平;⑥物理开放问题特别是综合开放问题有助于培养学生的创新能力和实践能力,有助于培养学生学会学习和解决现实问题的能力。
nlc202309080859
二、物理开放问题的编选方法
基于物理开放问题的编选原则,物理开放性问题有以下一些编制方法:
①弱化陈题的条件,使其结论多样化。[例]考察题目:一个物体,受三个力的作用,处于静止状态,如图所示。现撤去一个力(比如F3),物体将怎样运动?
现弱化问题的条件,把“静止状态”改为“平衡状态”,问题的结果便多样化了。
②隐去陈题的结论,使其指向多样化。[例]质量为m的物体以水平初速度v0滑上原来静止在光滑水平轨道上的质量为M的小车上,物体与小车上表面间的动摩擦因素为μ,设小车足够长。试求物体在小车上滑行的距离。
对上述例题可以改变设问的角度,使其指向多样化;也可以适当变化问题情境,从而使指向更开阔。
问1:物体从滑上小车到相对静止所经历的时间多长?
问2:物体对外做功多少?
问3:小车获得多少机械能?
问4:全过程系统产生多少热量?
问5:若要物体不会从小车上滑下,小车至少多长?
……
③比较某些对象的异同点。比较,是确定事物同异关系的思维过程和方法,是一种整理、加工经验和实验材料并使之上升为理性认识的不可缺少的逻辑手段;鉴别,则是通过比较识别事物的共同点和差异点。除理解上的含混,因而构成了物理开放问题编选(也是物理开放问题教学)的一项重要内容。
[例]在实验室测量电阻通常有几种方法?试对这几种测量方法进行比较?
④实际问题中,寻求多种解法和结论。在实际问题中,寻求问题的多种解法和结论,这也是编制物理开放问题的有效方法。
[例]在电学实验中,提供以下实验器材:安培表(0~0.6安~3安)、电压表(03伏~15伏)、滑动变阻器(0~50欧、2安)、电池、小灯泡、几个阻值不一的定值电阻、电键和若干导线。要求利用上述器材尽可能多地设计一些电学实验。
⑤对给定的问题,探讨问题各要素之间的相互关系。[例]两只伏特表串联起来接到一个高内阻的电源上,第一个表的读数为12伏,第二个表的读数为6伏,若将第二个表单独接到电源上,读数为12伏。由上述条件,你能得出关于电源及伏特表的哪些物理量或它们间的什么关系(例如电源内阻和伏特表内阻的关系、两个伏特表内阻间的关系、电源的电动势、第一个电表单独接到电源上的读数等)?
⑥联系生活实际。联系生活实际不仅使编选物理开放问题具有取之不尽的素材,而且还有助于提高学生将理论知识应用于实际的能力。例如,在现行高中物理课本中就有这样的问题:
[例]用气筒给自行车打气时打气筒筒壁的温度会升高,请你对这种现象的原因提出两种解释,并分析哪種是主要的,然后设计简单实验验证你的分析。
总之,问题的情境是开放的,它需要学生先提出猜想(假设),再设计实验对假设加以验证,并反思实验设计的科学性、合理性。