如何挖掘物理試題中的隱含條件

　　近年來中考題型靈敏多變，內容越來越側重對才能的考察，不少學生在解物理試題時，往往會因產生“條件缺乏”之感而一籌莫展。究其緣由：一是學生審題馬虎，未掌握題設信息條件；二是學生對有關物理概念和物理規律的了解不透；三是學生不能靈敏地將學到的知識遷移到新的情境中去處理問題。其實，如果我們仔細閱讀、細心剖析和深入發掘標題所提供的信息條件，就不難發現，在標題的字里行間或圖示中隱含著我們要覓尋的物理條件。一旦發掘出這些隱含條件，就會使人們“茅塞頓開”，領略“日暮途窮疑無路，山窮水盡又一村”的樂趣。這讓筆者意識到教會學生從題目中挖掘隱含條件也是物理課中非常重要的一個環節，因而總結了一些物理試題中隱含條件獲取的幾個方面。
　　一、文字敘述中的“隱含條件”
　　物理題通常以文字的形式敘述出來，隱含條件可以隱藏于試題中的文字表述中。由于學生未必對這些隱含的意義理解進去，常會出現感覺少一個條件缺一些已知量的情況。但如能教會他們獲取文字信息的能力，其實也就大大提高了他們解決問題的能力。
　　例1、（2009昆明）“嫦娥一號，返回艙在距離地面一定高度時，需要打開降落傘減速，以便安全著陸，在返回艙減速下降的過程中（ ）
　　A．動能不變，勢能減小，機械能不變
　　B．動能不變，勢能減小，機械能減小
　　C．動能減小，勢能減小，機械能減小
　　D．動能增大，勢能減小，機械能不變
　　解析：動能的大小與物體的質量和運動的速度大小有關，動能的大小是否改變，主要分析物體的質量和物體運動的快慢是否變化，如何變化。重力勢能與物體的質量和高度有關，分析物體質量和高度的變化才能判斷重力勢能的改變。機械能等于動能與勢能之和。由題意，返回艙在打開降落傘后減速下降，說明返回艙的質量不變，速度減小，高度降低，對應的動能減小，重力勢能減小；動能與重力勢能之和的機械能也隨之減小。答案：C。
　　由此可以看出，當學生拿到問題后，在處理文字信息時，如果學會將文字信息轉化為物理語言或數學表達式的形式，這樣處理起來就方便多了，而且不容易遺漏。下表中是試題中常見的文字及其對應的隱含條件。
　　二、題圖中的隱含條件
　　在許多物理試題中，物理條件隱含于試題插圖之中。解題時不僅要從文字上分析理解，還要充分注意對物理圖像的理解，從而通過觀察插圖來尋找隱含條件。
　　例2、（2009長沙）為了探究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關，小琴同學用漆包線（表面涂有絕緣漆的導線）在大鐵釘上繞若干匝，制成簡單的電磁鐵如圖1所示，下圖甲、乙、丙、丁為實驗中觀察到的四種情況。
　　（1）當開關閉合后，請在甲圖中標出磁體的N極；
　　（2）比較圖________和________可知：匝數相同時，電流越大磁性越強；
　　（3）由圖________可知：當電流一定時，匝數越多，磁性越強．
　　解析：（1）電磁鐵是一個帶有鐵芯的通電螺線管，它所產生的磁極可由安培定則判斷。（2）影響電磁鐵磁性強弱的因素有：電流的大小、線圈的匝數。在探究磁性的強弱與其中的一個因素的關系時，要采用控制變量法。要研究匝數相同時，電流越大磁性越強，可以采用相同匝數的電磁鐵，通過改變滑片P的位置，改變線圈中的電流，觀察電磁鐵吸引大頭針的數量，吸引的大頭針數量越多，磁性越強。（3）要探究電流一定時，匝數越多，磁性越強，可以將兩個不同的電磁鐵串聯起來，使它們線圈中通過的電流相同，觀察電磁鐵吸引大頭針的數量，吸引的大頭針數量越多，磁性越強。
　　圖像信息題解題思路為：（1）讀清題干的文字敘述和圖像所包含的信息。辨認圖中所反映出的物體的形態特征，理解圖像中所表達的物理學內涵，并聯想和運用與圖中給出的信息相關的物理學概念和原理來分析、思考題目。（2）弄清題干與圖像的內在聯系。（3）找出圖像信息與物理學知識的內在聯系。（4）用準確的文字表達圖像所包括的信息。
　　三、坐標曲線中的隱含條件
　　坐標曲線是物理題中常用的表達條件的方法。試題的結果多以兩個物理量的函數關系圖來表示，所以對學生的要求大大提高了。圖像信息的特點是直觀，但是學生認識圖像時常常只大概了解兩個量的關系，而忽略了很多細節，因而造成解題時發現條件不夠，無法解答的現象。
　　例3、（2009河池）如圖2所示的電路中，電源電壓恒定。閉合開關S后，調節滑動變阻器，兩電壓表的示數隨電流變化的圖象如圖所示，根據圖象可知：________ （選填“甲”或“乙”）是電壓表示數變化的圖象，電源電壓為________V，電阻R1的阻值為________Ω。
　　解析：由電路圖可知，電阻R1與R2串聯，電壓表V1測量電阻R1兩端電壓，電壓表V2測量電阻R2兩端電壓。當電路中電流增大時（滑片向左移動），根據U=IR可知，定值電阻R1的電壓U1=I1R1隨電流I的增大而增大，根據串聯電路電壓關系U總=U1+U2，當U1變大時，U2減小，因此在U-I圖像中，甲斜直線反映電阻R1的電壓隨I增大而增大，乙斜直線反映電阻R2的電壓隨I增大而減小。根據圖像可知，當I=0.6A時，U1=6V，U2=0，此時U總=U1+U2=U1=6V；R1=U1/I1=6V/0.6A=10Ω。答案：乙；6；10。
　　在解讀圖像信息時，坐標曲線題的解題方法一般為：（1）先仔細閱讀題干，掌握所要解決的問題是什么；然后注意觀察坐標曲線，理解坐標圖中縱、橫坐標的含義，找出縱、橫坐標的關鍵，也就是縱、橫坐標各代表什么意思；之后結合教材，聯系相應的知識點。（2）找出關鍵的數，即重要的點（起點、轉折點、頂點、交叉點和終點），并了解這些特殊的點各表示了什么物理學意義。（3）分析坐標曲線的形，即變化趨勢及其含義。如每一曲線的含義是什么?這一曲線是怎樣升降的?為什么升?為什么降?與此曲線代表的物理現象相關的因素有哪些?怎樣相關的?誰是因?誰是果?主要原因又是什么?（4）總結規律，做出解答。根據縱、橫坐標的含義可以得出：在一定范圍內，隨“橫坐標量”的增加，“縱坐標量”逐漸增加或減少；超過一定范圍后，隨“橫坐標量”的增加，“縱坐標量”減少或增加，或者達到某種平衡狀態。這些變化說明了“橫軸”對“縱軸”的什么影響，或者是教材中的結論性的語言。
　　四、表格中的隱含條件
　　以表格的形式來描述相關的物理條件也是物理題中經常出現的一種形式。通過對表格數據的分析，進而得到相對應的物理理論，它可以考查學生對知識橫向和縱向的聯系能力，以及對知識的綜合運用能力。這種形式源于我們的物理實驗，它是物理實驗中相關物理量的結果所繪制成的表格，也是圖像表示法的前一個步驟。正因為表格是圖像表示的前一個步驟，因而在解這類信息時可將表中數據以圖像形式加以理解。
　　例4、（2009煙臺）下表是小明同學利用圖3所示的實驗裝置探究液體壓強規律時所測得的部分數據。
　　（1）實驗所得的數據有一組是錯誤的，其實驗序號為_______________。
　　（2）綜合分析上列實驗數據，歸納可以得出液體壓強的規律：①_________________，該結論是通過分析比較實驗序號___________的數據得出來的。②_________，該結論是通過分析比較實驗序號__________的數據得出來的。
　　解析：（1）液體內部壓強與液體密度和液體深度有關。在同種液體的同一深度，壓強計橡皮膜方向對壓強大小無影響，即在同一深度處，壓強計液面高度差相等，故第4次實驗中數據8.0錯誤。（2）在研究液體壓強與液體深度的關系時，需控制液體密度相同，改變液體深度，比較壓強計液面高度差（即壓強大小）；在同種液體的同一深度處，液體壓強都相同，與方向無關。答案：（1）4；（2）①液體內部的壓強隨深度的增加而增大；1、2、3（或1、2、5或1、2、6）；②在同一深度，液體向各個方向的壓強相等；3、5、6。
　　解此類型題的一般方法為：（1）仔細讀題，抓住關鍵字與教材相關內容的聯系，理解表格中的數據是解數據表格題的前提條件。（2）圍繞設問，從縱、橫兩個方向進行比較，在比較中歸納共同點和挖掘不同點，選擇所需要的信息進行作答是解數據表格題的最常用方法。（3）準確地運用語言表述是解簡答題最重要的環節，是思維活動的最終結果。有的表格信息非常龐大，它囊括了幾個物理量與一個物理量的關系，這時我們可以用控制變量法來進行信息解讀。當然，如果能將表格信息轉化為圖像信息可能更容易看出物理量的關系，也更不容易出錯。
　　一般來說，物理條件很容易融入到上述種種信息當中；無法從這些信息中獲取隱含條件，往往成為阻礙學生解題的絆腳石。而現在的社會又是一個信息發達的時代，如何從眾多龐雜的信息中挖掘隱含條件，考驗著我們的能力。因此，鍛煉學生這方面的能力，也就成為物理教學的重要組成部分。
　　（責任編輯 郭振玲）