例谈高中物理试题中的条件隐含

例谈高中物理试题中的条件隐含

昆明市轿子山实验中学 刘兴杰

摘要：掌握高考物理试题的常见条件隐含情况，并挖掘出解题所需要的隐含条件，能很好的提高解题的速度和解题的正确率。

关键词：高考 物理试题 条件隐含 挖掘

高考题型灵活多变, 内容越来越侧重对才能的考察, 而突破物理试题的难点不仅在于某些综合命题中物理过程的复杂多变，还在于各类档次试题中物理条件的隐蔽难寻，这些条件常隐含于物理模型、物理现象、物理过程、物理变化和临界状态中。不少学生在解物理试题时, 往往会因产生" 条件缺乏" 而感到一筹莫展。因此，挖掘出这些隐含条件将可突破解题难点，而隐含条件的挖掘能有效地检验考生分析问题和解决问题的能力，因此一直是高考命题的热点，下面以高考题为例分析一下物理试题中的条件隐含情况。

一．条件隐含在物理概念中

有些物理试题，条件往往隐含在概念中，掌握好物理概念，就能挖掘出解题的关键条件。

例1 图1表示的交流电电流随时间变化的图像：交流电的有效值是（ ）

A 、52安 B、5安 C、3.5安 D、3.52安

分析：本题主要考查对交流电有效值概念的理解．从有效值概念可挖掘出本题隐含条件：交流电i(变化的）与I(恒定的）的热效应相等．在一个周期内，Q

22＝I 1Rt 1+I2Rt ，Q ′=IR （t 1+t2），其中t 1=t2=0.01秒，I 1=42，I 2=32安，由22

Q= Q′可解出I=5安。

二、条件隐含在题图中

在许多物理试题中，有些物理条件隐含于题设示意图或存在于图形的几何性 质之中。解题时不仅要从文字上分析理解，还要充分注意对物理图象的理解，从 而发现隐含条件。

例2 一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图2中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a 运动到h 的过程中，能量变化情况为（ ）

图2

A. 动能减小;

B.电势能增加;

C.动能和电势能之和减少;

D. 重力势能和电势能之和增加。

分析：从图示可获取如下信息:①带电油滴受到重力和电场力的作用，电场力大于重力，重力势能增大；②带电油滴带负电荷，电势能减少、③带电油滴做类平抛运动，运动速度增大，动能增大。根据能的转化和守恒定律:

E 动能+E重力势能+E电势能=恒量

本题应选C

例3 在研究平抛物体运动实验中，用一张小方格纸记录轨迹，小方格边长l ＝1.25厘米，若小球在平抛运动途中的几个位置如图3中a 、b 、c 、d 所示，则小球在平抛时的初速度计算式为 （用l 、g 表示），其值是 ．

图3

分析：仔细观察附图知，相邻两点间水平距离均相等且等于2l ．实际上从此处就可挖掘出所隐含的条件“物体在相邻两点间的运动时间相等”．于是根据平抛物体运动性质及平抛运行知识可求出V 0=2gl =0.7厘米／秒

三、条件隐含于关键词、句、语中

一些题目解题的条件往往会隐藏在文字叙述的关键词或句子中，我们对题目逐字逐句推敲，就会发现解题的关键条件，找到解题的突破口。

例4 物体B 放在物体A 上，A 、B 的上下表面均与斜面平行(如图4) ，当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面c 向上做匀减速运动时（）

图4

A. A受到B 的摩擦力沿斜面方向向上。

B. A受到B 的摩擦力沿斜面方向向下。

C.A,B 之间的摩擦力为零。

D.A,B 之间是否存在摩擦力取决于A, B表面的性质。

分析：本题的关键词有“相同的初速度”、“惯性”、“光滑”、“匀减速”，由此可以确定A ,B 两物体沿斜面向上运动，我们不妨假设A ,B 接触面光滑，对

A ,B进行受力分析，A ,B沿着斜面向上做匀减速运动，根据牛顿第二定律，有

关系式:mB gsin θ=mB a B 和m A gsin θ=mＡa Ａ，则有a Ａ=aB = gsinθ，方向都是沿斜面

向下，又由于A ,B初速度也相同，A ,B相对斜面是同步运动，两者相对静止，也没有相对滑动的趋势，所以A,B 之间没有摩擦力。应该选择C 。

例5 一轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m 的小球，平衡时细线是水平的，弹簧与竖直方向夹角为θ, 如图5示，若突然将细线剪断，则在剪断的瞬间，弹簧拉力的大小是 ，小球加速度方向与竖直方向的夹角等于

。图5

分析：此题的关键词语是“瞬间”，它的意思是“弹簧还来不及伸长，弹簧对球的拉力不变”．这便是本题所隐含的条件，接下来利用平衡条件不难得出F=G/cosθ，加速度方向与竖直方向成90°。

四、条件隐含于常识中

解题的关键条件隐含在生活、生产常识中，丰富的生活、生产知识能很好的帮助我们提高解题的速度和正确率。

例6 估算地球大气的总重量（最后结果保留一个有效数字）

分析：本题表面上看没有已知条件，而实际上我们一分析就知道，大气总重与大气对地面的压力大小是相等的，而压力F= Po S=Po ·4πr 2，从该式可以看出，

P o 便是一个隐含的已知条件（P o ≈1.01×105帕），到此，只要将卷首的r 值和此

处P o 值代人即可求出G ≈5×1019牛

五、条件隐含在器材的规格中

例7 图为用伏安法测量一定值电阻的实验所需器材实物图（图略），它们的规格如下：

待测电阻Rx （约100欧）；直流毫安表（0-1O 毫安，内阻R A ＝50欧）；直流

电压表(0-3伏，内阻R r =5千欧）；直流电源（输出电压4伏，内阻不计）；滑动

变阻器(0-15欧，允许电流最大值1安）；电键一个，导线若干。

根据器材规格和实验要求、在实物图上连线

分析：本题的关键是弄清电流表内接还是外接，滑动变阻器接成限流式还是分压式．根据所给器材规格可以得到Rx/RA = 2,Rr /Rx = 50．由此我们就挖掘

出了一个隐含条件“Rx/RA

限定，则隐含变阻器应接成分压式，（假如接成限流式，则当变阻器取最大值15欧时．电路中电流I =ε/(R十Rx 十R A )＝0.024安，此值超过了毫安表的最大

值10毫安）．

六、条件在题设等效信息中隐含

所谓等效条件是指在等效变换中所满足效果相同的物理条件，拟题者常在题目中暗设一些等效条件。解题者需要正确运用“等效变换”这一物理的基本思维方法去探求隐含等效条件，使问题获得简便解决。

例8 如图6所示，带电量为+ q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为__，方向为__。(静电力恒量为

k)

分析 ：带电量为+q的点电荷产生的电场与带电薄板产生的电场在a 处叠加，因为合场强为零，所以它们的电场强度大小相等，方向相反。带电薄板在a 点处产生的场强等于带电量为+q的点电荷在a 点处产生的场强:E =kq/d2，这也就跟带电量为+q的点电荷在a 位置的电场等效。因此，带电薄板在与a 点等距离的b 点处产生的电场强度为:Eb =kq/d2，方向水平向左。

七、条件在题设物理过程中隐含

一个物理问题提出来，必然要对这个问题所涉及的现象或变化过程进行描述，在这些物理过程中就包含了我们解题时所需的条件。仔细阅读，深刻领会每一个过程所描述的含义，找出其中的联系，是获得解题条件的关键。 例9 如图7所示，质量为m 1的物体A 经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m 2的物体B 相连，弹簧的劲度系数为k, A和B 都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A ，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态，A 上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m 3的物体C 并从静止状态释放，已知它恰好能使B 离开地面但不继续上升，则这次B 刚离地时C 的速度的大小是多少？已知重力加速度为g 。

图7

分 析：开始时A ,B静止，（隐含）弹簧受到A 的压力等于A 的重力，设弹簧的压缩量为x 1，则kx 1=m1g ①

挂上C 并释放后，从“它恰好能使B 离开地面但不继续上升”可知，弹簧受到A 对它的拉力作用，(隐含) 弹簧对B 的拉力等于B 的重力，设B 刚要离地时弹簧伸长量为x 2则有kx 2=m 2g ②

挂钩上挂物体C 时，B 不再上升，隐含信息:此时A 和C 的速度为零，C 降到最低点，设弹簧弹性势能的增加量为ΔE,由能量转化关系，有

ΔE=m3g(x1+x2)-m 1g(x1+x2) ③

C换成D 后，当B 刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同，由能量关系得： （m 1+m3）V +m 1V =（m 1+m3）g （x 1+x2）-m 1g （x 1+x2）-△E ④ 22

由③④得（2m 1+m3）V =m1g （x 1+x2） ⑤ 2

由①②⑤式得

V=．

以上的分析只是从局部进行的，由于高考题的复杂性和多变性，就决定了隐含条件隐蔽方式的多样化．因此，我们分析挖掘隐含条件时，就应该根据题目进行认真的思考分析，而不能一概而论．