初中物理解题典型错例分析

第30卷第4200年4●初中教学园地

中学物理教学参PhyscsTeachngnMddleSch

Vol30NoApr(山东省莒县夏庄一 在物理解题中,由于审题不够深入细致;或者对物理过程、物理模型认识不够准确;或者应用数学方法解题时没有赋予实际物理意,等等.都会使物理解题误入歧途,解题出现错误.下面就初中物理习题,对一些典型错例作以剖析,供读者参考.1(人教版三年制初中物理第二册27面第1题)1厘米3的水中含有3.351022个水分子,一个水分子的质量有多大?错解由于1厘米3的水里含有3.351022个水分子,所以一个水分子的体积为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克错误分析表面看来,计算严谨,似乎正确,其实这种解法是错误的.原因有二:其一,物质是由分子构成的,分子间存在着间隙,因而,水的体积为1厘米3,应该是3.351022个水分子的体积跟分子间隙体积之和.这一解法中,很明显忽视了水分子间存在间隙这一物理事实;其二,水的密度为一个宏观量,而一个水分子的体积却是一个微观量,二者不能进行直接运算.正确解法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个水分子,所以1个水分子的质量为m0

1= =

相互吸引而3. 3.3529910-23克例2(人教版三年制初中《物理》第一册第49面第9题)设计一个从和水的混合液中分离出的办法.错解把混合液装入软塑料瓶中,敞口放入冰箱的冷冻室内强冻一段较长的时间.由于水的凝固点为0℃,而的凝固点为-℃,所以冷冻后凝固的是水,倒出来的便是较纯的.错误分析单从凝固点高低考虑,这一方案似乎简单可行实际上,这一方案根本不能把和水分离开来.我们知道,(乙醇)能和水以任意比例混合,这是因为酒精和水在结构上具有相似性,它们的分子都含有羟基,水分子与分子间能形成氢键

互溶.因此,要实现二者的分离,首先应使二者分子间的氢键断裂.要使氢键断裂必须向混合液提供能量(加热),而冷冻放热不仅不能使氢键断裂,反而结合更稳定.正确解法给混合液加热,由于1大压下785,而水的沸点为100,所以加热后先沸腾,以气体的形式从水中逸出,然后冷却蒸气便得到液态酒精,则原来盛混合液的容器中剩下的便是水(这种方法叫分馏法例3有一只定值电阻阻值为R,当加在它两端的电压由12伏增至18伏时,通过它的电流增加了0.6安,则这只电阻消耗的电功率错解由电功率计算P=UI,知ΔP=ΔU·ΔI,据题意·ΔU=U2-U1=6伏,ΔI=0.6安所 ΔP=ΔU·ΔI=3.6瓦错因分析由P=UI类比写出的关系式ΔP=ΔU·ΔI,实际上是不成立的.因为ΔP=P2-P1=U2I2-U1I1U2-U1I2-I1),即ΔP≠ΔU·ΔI.正确解法一U1=12伏U2=18,ΔI=0.6安由ΔI=I2-I1=U2-U1,代入数值解

定律作图,只要反射角等于入射角作出三线(法线、入射光线、反射光线)就算正确了.其实,这是用作图结果代表了作图过程.因为,若据光的反射定律作图,必须先确定出反射点及法线,而本题中根本不能直接确定出反射点及图法线,故不能用反射 律做图.解法二看起来好像是正确的,其实所 I1

U1R

R=10欧12伏=1.2安

是错误的.因为,图3虽然具有准确的几何意义(即从几何作图角度看,确定出的入射光线、反射光线的位置是准确的),但没有任何物理 2=

18伏=1.8安

意义故ΔP=P2-P1=U2I2-U1I1=18瓦正确解法二ΔP=P2-

正确解法根据平面镜成像特点,作出发UU22UU2 =R-

S在平面镜中的像SA18伏 10欧

(12伏10

于点O再连结点S和点O、A,标好光线 图=18瓦=I 正确解法三ΔP==I 2R-I1=18瓦正确解法四ΔPU1+U2)ΔI(推导过),代入数值得ΔP=(18伏+12伏 0.6安=18瓦4如图1所示,由发光点S发出的其中一条光线经平面镜反射后,反射光线刚好通过点A.试画出这条光线的光路图.

图 图错解一根据光的反射定律,尽最大可能(如借助量角器等)使反射角等于入射角.如图2所示,ON为法线,∠SON=∠AON.错解二3所示,A关于镜面的对称点A′,连结SAO,作出射方向,4所示在图4的作图中,它包含着这样的物理意义:若有眼睛在点A,便能沿AO方向看好像是从虚像点发出的.而在图3作图中,例5(第十届初中物理竞赛试题第五题)由电源引到某工地的一只“220VW”的灯泡,亮度较暗,测得其实际功率为81瓦,而电源电压确为220伏,求输电导线

错解灯泡消耗的功率之所以小于额定功率,就是因为长导线具有一定电阻而消耗一定功率的缘故,所以P=P-P=100瓦-81瓦=19瓦错误分析电源电压虽然恒定,但电源输出的功率是变化的,随着电路中的总电阻的增大电源输出的功率减小.因而,灯泡跟导线上消耗的功率之和应小于灯泡的额定功率.故P<P-P,则有P<19瓦正确解法灯泡正常工作时,线OA,则SO为入射光线OA即为反射光线错因分析解法一中,以为根据光的反 P额·

U2R

(220伏 =100瓦 第30卷第4200年4●问题讨论

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Vol30NoApr(广西南宁铁路一 讲完电磁感应后,一位学生向笔者提出一个问题.题目如图1所示,虚线两侧分别为磁感强度B1、B2的匀强磁场,方向相反.当闭合矩形金属线圈垂直于磁场方向向下运动时金属线圈中是否有感应电流 图分析似简单,其实并非容易回答下运动时,矩形线圈的左右两边垂直切割磁感,设Lv分别为矩形线圈左、右两边的边长和矩形切割磁感线的速度,动势应为E=(B1+B2)Lv≠0,电流;但由于线圈平面始终与磁感线平行,过线圈的“磁通量始终为零”,没有变化,由法电磁感应定律可知矩形线圈中并无感应电生.怎么会出现自相的?经过思考、分析,笔者给这名学生两点答,并表扬了他勤思好问的学习态度.磁感线是闭合的曲线,因此图中虚线附情况如图2所示如果是这样的话,当矩形线长导线引到工地上工作时,

圈向下运动经过磁场区域时,穿过线圈的磁通量不是没有变化,而是变化的,不过磁感线是通过磁铁内部与外界磁感线闭合,因而线圈中会有感应电生,不会出现互相的情况.图 图如果磁感线不是闭合的曲线,即有所谓的磁单极子存在的话,如图3所示,那么当线圈垂直磁感线运动时,线圈中的磁通量没有变化(始终为某一定值),但却有感应电生.可见,法电磁感应定律成立的前提条件是磁感线是闭合曲线.如果磁单极子存在的话,那么该定律就得修改了,电磁学的很多内容也要修改.虽然有科学家发现了磁单极子,但还没有得到进一步的证实.因此,对待每一个物理问题要仔细分析、研究,而不能盲目解题,要根据已掌握的科学知识审题、分析所问物理问题本身是否符合规律、符合实际,是否具有科学性. (收稿日期:20