东辽阳中学物理教师 姜晓芬
对物理概念的理解、物理规律适用范围的讨论、物理过程的探究以及解题方法的选择等,都离不开对具体问题的分析。
◎学会对特殊情况的分析
对于结论性知识要点和规律性处理问题的方法,由于老师强调和示范得多,同学们往往掌握得比较牢固,而对特殊情况的具体分析,同学们却往往容易忽视。
【例1】 如图1所示,悬挂着的精密测力计下吊着一石块,石块全部浸泡在水中.若将水从0℃加热到25℃,在这一过程中,测力计的读数将会怎样变化(不考虑石块的热帐冷缩)?
解答本题时,有的同学认为测力计的示数F=G-F浮=G-ρ水gV排,由于水受热膨胀,密度变小,所以根据上式认为,测力计的示数不断增大。
我们知道,热胀冷缩是一般(不是—切)物体所具有的性质。然而,水在0℃~4℃之间是热缩冷胀(反常膨胀)的。由此可知,水的温度由0℃上升到25℃的过程中,水的密度是先增大而后逐渐减小的.所以,测力计的读数应是先减小而后增大。
◎学会对变异条件的分析
在学习过程中,接受新知识、新方法,都是在课本或老师的启发诱导下,仿效处理一些问题而得到的。这种模仿从某种意义上讲是有益的,但模仿也往往存在—定的局限性,这就要求我们在掌握了一定的模式后,还要善于注重对变异条件的分析,从而使知识学得更活。
【例2】 某同学在1个标准大气压下做托里拆利实验,当玻璃管竖直放置时,管内的水银面比管外的水银面高出75厘米。当他将玻璃管倾斜时,管内外水银面高度差应该是( )。
A.等于75厘米 B.小于75厘米
C.大于75厘米
对于此问题,选择A的同学较多。究其原因,这部分同学认为,在托里拆利实验中,水银柱高与玻璃管是否倾斜无关。不过,水银柱的高h是托里拆利管中在没有空气的情况下,利用P0=Pgh(P0为大气压)这一原理而得到的,当然就有“h的大小与玻璃管是否倾斜无关”这一结论。而在本题中,1个标准大气压下做实验所测得的h为75厘米,这说明在实验中,玻璃管内已混入了压强为1厘米水银柱的空气。当玻璃管倾斜后,管内水银柱长度试图增大,水银柱上方空气的体积将变小。根据气体压强和体积的关系可知,管内空气的压强将增大,这样将导致管内外水银柱高度差变小,本题答案应选择B。
◎学会对物理问题实质的分析
物理现象千变万化,有些物理问题表面看相似,但可能存在着其本质的区别,若我们稍有不慎就会被假象所干扰。
【例3】 一束会聚光线垂直射向一圆孔,会聚于孔中心轴线上的A点。现在小孔上嵌一透镜,则这束光线会聚在主光轴上的B点,如图2所示,试判断该透镜是凸透镜还是凹透镜。
一些同学往往被光线经凸透镜折射后会聚的表象所迷惑,武断地认为嵌入的是凸透镜,导致错解。
对此题,我们应抓住如下问题进行分析:首先,入射光线不是平行线,这是特殊的。入射光线经透镜折射后,尽管折射光线是会聚的,但会聚点已经远离透镜;其次,我们还可以这样设计思考:如果将入射光线逐渐变为平行光线,则折射光线要远离主光轴,从而不难理解该物理现象的实质,即反映的是透镜的一种发散作用(虚线相对实线而言,更发散了),所以嵌入的应是凹透镜。