第30卷第4200年4●初中教學園地

中學物理教學參PhyscsTeachngnMddleSch

Vol30NoApr(山東省莒縣夏莊一 在物理解題中,由于審題不夠深入細致;或者對物理過程、物理模型認識不夠準確;或者應用數學方法解題時沒有賦予實際物理意,等等.都會使物理解題誤入歧途,解題出現錯誤.下面就初中物理習題,對一些典型錯例作以剖析,供讀者參考.1(人教版三年制初中物理第二冊27面第1題)1厘米3的水中含有3.351022個水分子,一個水分子的質量有多大?錯解由于1厘米3的水里含有3.351022個水分子,所以一個水分子的體積為VV0=3.351厘米=3.35 10-23厘米所以,m0=V=1克/厘米 2. 10-23厘米=2 1023克錯誤分析表面看來,計算嚴謹,似乎正確,其實這種解法是錯誤的.原因有二:其一,物質是由分子構成的,分子間存在著間隙,因而,水的體積為1厘米3,應該是3.351022個水分子的體積跟分子間隙體積之和.這一解法中,很明顯忽視了水分子間存在間隙這一物理事實;其二,水的密度為一個宏觀量,而一個水分子的體積卻是一個微觀量,二者不能進行直接運算.正確解法1厘米3

m=V=1克厘米 1厘米3=1克由于1厘米3的水中含有3.35 1022個水分子,所以1個水分子的質量為m0

1= =

相互吸引而3. 3.3529910-23克例2(人教版三年制初中《物理》第一冊第49面第9題)設計一個從和水的混合液中分離出的辦法.錯解把混合液裝入軟塑料瓶中,敞口放入冰箱的冷凍室內強凍一段較長的時間.由于水的凝固點為0℃,而的凝固點為-℃,所以冷凍后凝固的是水,倒出來的便是較純的.錯誤分析單從凝固點高低考慮,這一方案似乎簡單可行實際上,這一方案根本不能把和水分離開來.我們知道,(乙醇)能和水以任意比例混合,這是因為酒精和水在結構上具有相似性,它們的分子都含有羥基,水分子與分子間能形成氫鍵

互溶.因此,要實現二者的分離,首先應使二者分子間的氫鍵斷裂.要使氫鍵斷裂必須向混合液提供能量(加熱),而冷凍放熱不僅不能使氫鍵斷裂,反而結合更穩定.正確解法給混合液加熱,由于1大壓下785,而水的沸點為100,所以加熱后先沸騰,以氣體的形式從水中逸出,然后冷卻蒸氣便得到液態酒精,則原來盛混合液的容器中剩下的便是水(這種方法叫分餾法例3有一只定值電阻阻值為R,當加在它兩端的電壓由12伏增至18伏時,通過它的電流增加了0.6安,則這只電阻消耗的電功率錯解由電功率計算P=UI,知ΔP=ΔU·ΔI,據題意·ΔU=U2-U1=6伏,ΔI=0.6安所 ΔP=ΔU·ΔI=3.6瓦錯因分析由P=UI類比寫出的關系式ΔP=ΔU·ΔI,實際上是不成立的.因為ΔP=P2-P1=U2I2-U1I1U2-U1I2-I1),即ΔP≠ΔU·ΔI.正確解法一U1=12伏U2=18,ΔI=0.6安由ΔI=I2-I1=U2-U1,代入數值解

定律作圖,只要反射角等于入射角作出三線(法線、入射光線、反射光線)就算正確了.其實,這是用作圖結果代表了作圖過程.因為,若據光的反射定律作圖,必須先確定出反射點及法線,而本題中根本不能直接確定出反射點及圖法線,故不能用反射 律做圖.解法二看起來好像是正確的,其實所 I1

U1R

R=10歐12伏=1.2安

是錯誤的.因為,圖3雖然具有準確的幾何意義(即從幾何作圖角度看,確定出的入射光線、反射光線的位置是準確的),但沒有任何物理 2=

18伏=1.8安

意義故ΔP=P2-P1=U2I2-U1I1=18瓦正確解法二ΔP=P2-

正確解法根據平面鏡成像特點,作出發UU22UU2 =R-

S在平面鏡中的像SA18伏 10歐

(12伏10

于點O再連結點S和點O、A,標好光線 圖=18瓦=I 正確解法三ΔP==I 2R-I1=18瓦正確解法四ΔPU1+U2)ΔI(推導過),代入數值得ΔP=(18伏+12伏 0.6安=18瓦4如圖1所示,由發光點S發出的其中一條光線經平面鏡反射后,反射光線剛好通過點A.試畫出這條光線的光路圖.

圖 圖錯解一根據光的反射定律,盡最大可能(如借助量角器等)使反射角等于入射角.如圖2所示,ON為法線,∠SON=∠AON.錯解二3所示,A關于鏡面的對稱點A′,連結SAO,作出射方向,4所示在圖4的作圖中,它包含著這樣的物理意義:若有眼睛在點A,便能沿AO方向看好像是從虛像點發出的.而在圖3作圖中,例5(第十屆初中物理競賽試題第五題)由電源引到某工地的一只“220VW”的燈泡,亮度較暗,測得其實際功率為81瓦,而電源電壓確為220伏,求輸電導線

錯解燈泡消耗的功率之所以小于額定功率,就是因為長導線具有一定電阻而消耗一定功率的緣故,所以P=P-P=100瓦-81瓦=19瓦錯誤分析電源電壓雖然恒定,但電源輸出的功率是變化的,隨著電路中的總電阻的增大電源輸出的功率減小.因而,燈泡跟導線上消耗的功率之和應小于燈泡的額定功率.故P<P-P,則有P<19瓦正確解法燈泡正常工作時,線OA,則SO為入射光線OA即為反射光線錯因分析解法一中,以為根據光的反 P額·

U2R

(220伏 =100瓦 第30卷第4200年4●問題討論

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Vol30NoApr(廣西南寧鐵路一 講完電磁感應后,一位學生向筆者提出一個問題.題目如圖1所示,虛線兩側分別為磁感強度B1、B2的勻強磁場,方向相反.當閉合矩形金屬線圈垂直于磁場方向向下運動時金屬線圈中是否有感應電流 圖分析似簡單,其實并非容易回答下運動時,矩形線圈的左右兩邊垂直切割磁感,設Lv分別為矩形線圈左、右兩邊的邊長和矩形切割磁感線的速度,動勢應為E=(B1+B2)Lv≠0,電流;但由于線圈平面始終與磁感線平行,過線圈的“磁通量始終為零”,沒有變化,由法電磁感應定律可知矩形線圈中并無感應電生.怎么會出現自相的?經過思考、分析,筆者給這名學生兩點答,并表揚了他勤思好問的學習態度.磁感線是閉合的曲線,因此圖中虛線附情況如圖2所示如果是這樣的話,當矩形線長導線引到工地上工作時,

圈向下運動經過磁場區域時,穿過線圈的磁通量不是沒有變化,而是變化的,不過磁感線是通過磁鐵內部與外界磁感線閉合,因而線圈中會有感應電生,不會出現互相的情況.圖 圖如果磁感線不是閉合的曲線,即有所謂的磁單極子存在的話,如圖3所示,那么當線圈垂直磁感線運動時,線圈中的磁通量沒有變化(始終為某一定值),但卻有感應電生.可見,法電磁感應定律成立的前提條件是磁感線是閉合曲線.如果磁單極子存在的話,那么該定律就得修改了,電磁學的很多內容也要修改.雖然有科學家發現了磁單極子,但還沒有得到進一步的證實.因此,對待每一個物理問題要仔細分析、研究,而不能盲目解題,要根據已掌握的科學知識審題、分析所問物理問題本身是否符合規律、符合實際,是否具有科學性. (收稿日期:20