教你如何解“陷阱”试题

教你如何解“陷阱”试题

关键词:“陷阱”试题;隐含信息;解题方法

作者简介:李美莲,任教于广西崇左市扶绥县龙头中学。

“陷阱”试题中的“陷阱”是命题者针对学生学习和解决物理问题时认识上的片面性,有意在题目中设置干扰性信息来迷惑考生,其目的是考察学生明辨“是非”的能力。如果考生对物理概念理解不深造成知识的局限性或在思维方法上存在缺陷,往往不能正确地识别条件信息,使思路不畅,从而导致解题失败。如果识别了“陷阱”,问题就会变得非常简单,因此,准确快速识别题目中的“陷阱”,无疑是同学们解题的一项重要能力。这类“陷阱”试题有如下几种常见的类型:

类型一:针对学生对某些物理概念理解不透彻,在已知条件中故意给出多余的与解题无关的信息来设“陷阱”,干扰考生的思路

例1:在水平地面上将重100N的木块以20N的水平推力向前推了10m,撤去推力后,木块又前进了2m,求推力做了多少功?

分析:根据功的计算公式W=FS的意义得,F是作用在物体上的力,S是物体沿力的方向通过的距离,此题中的推力F=20N,而不是100N或100N+20N=120N,S=10m,而不是10m+2m=12m,因此,推力做的功为W=FS=20N×10m=200J.

此题中给出了木块的重100N,撤去推力后木块又前进的距离2m,这些都是与推力做功无关的信息,不能用在解题中。

例2:一个质量为2.7㎏的正方体铝块,放在面积为2㎡的桌面上,求铝块对桌面的压强。

同学们在解这类题目时,发现有一个数据没用上,就开始怀疑自己的解法,结果导致错解。命题者就是利用了同学们这种心理,利用无用数据设置“陷阱”,缺乏自信的同学无法排除干扰,很快就会掉入“陷阱”。解决此类问题的关键是深刻理解物理概念、公式、原理的内涵,从本质上过滤出解题的正确信息,明确题目中各物理量的意义,不要张冠李戴。

类型二:所给信息比较隐蔽或条件“似缺”

例3:一个重为27N的正方体铝块放在水平地面上,求它对地面的压强。

分析:要求出压强需要知道压力和受力面积,而本题只给出一个条件:正方体铝块的重力为27N,看起来像是缺少了一个受力面积的条件,但是经过仔细地分析,受力面积可以通过铝块的重和铝块的密度计算出来。

例4:有一木块漂浮在水面上,露出水面的体积占木块总体积的,求木块的密度。

分析:按照常规的思维,要求出木块的密度,必须要知道木块的质量和体积,而题目中并没有给出这些物理量,看起来是没办法求的了。但是只要我们仔细地分析,其实还是可以求得出来的。

此类题目所给的“陷阱”比较隐蔽,目的是考查学生分析问题的能力和对物理概念、物理公式的灵活应用能力,解决此类问题的方法是先分析题目中已知的信息,根据各物理量间的关系,找出隐蔽条件,最后解决问题。

类型三:针对学生在一些常见问题上的思维定势来设“陷阱”,考查学生非常规的思维能力

例5:一位同学做托里拆利实验时,玻璃管中漏进了少许的空气,当他将玻璃管竖直向上提起少许时(管口不离开水银面),管内外水银柱的高度差将()。

A.增大B.减小C.不变D.无法确定

分析:此题中的陷阱是抓住学生对熟知的结论的思维定势,以类似的现象考查学生分析问题的能力。以往的经验是:由于外界的大气压不变,因而将玻璃管向上提时,管内外水银面的高度差不变,公认似乎应当选C,而这种判断是不正确的。未提玻璃管时,管内空气的压强P空气和水银柱的压强P水银及大气压强P0应是平衡的,即有:P空气+P水银=P0,当玻璃管竖直提起时,假设管内水银面不升高,则管内气体的体积变大,压强减小,使P空气+P水银<P0不平衡,因此在大气压的作用下,槽内一部分水银将被压入管内,使水银柱上升以达到新的平衡,故应选A。

例6:有一铁块拴在一小气球下,它们在水中某一深处恰好悬浮,现再向容器内慢慢地注入水,则铁块和小气球将会()

A.仍悬浮B.上浮C.下沉D.无法确定

分析:学生在分析此题时,往往根据经验,由阿基米德原理,浮力等于物体排开水的重,物体受到浮力的大小与水的深度无关,而很快地得出“仍然会悬浮”的错误结论。

本题必须考虑到这样一个事实:气球的体积受压强的影响,当水深度增加时,气球所受压强增大引起气球体积减小,所受浮力也减小,即F浮<G总,因而下沉,故应选C。

解决此类问时,不能一味地硬搬公式和原理,即要从常规分析入手,也要从非常规的方面分析问题的特殊性,这样才能真正用好公式和原理。

类型四:利用题目中条件的改变来设计“陷阱”,考察学生的应变能力

例7:有20g煤油,其中完全燃烧5g放出的热量是2.3×105J,余下的煤油的热值为J/kg。余下的煤油完全燃烧放出的热量若全部被水吸收,可使kg的水温度从15℃升高到65℃。

因为热值是物质的一种特性,它不随物体的质量、形状、体积等的改变而改变,所以余下的煤油的热值还是4.6×107J/kg。而有些同学则认为第一问所算出来的热值是完全燃烧5g煤油时的热值,而余下的15g煤油的热值会是4.6×107J/kg的三倍,即为1.38×108J/kg。这就要求我们在解题时一定要审好题,题目中燃烧煤油的量虽然改变了,但它不会影响到煤油的热值。

例8:张华利用右图所示的滑轮组将重300N的物体向上匀速提起2m,所用拉力为110N,滑轮组的机械效率是多少?若用此滑轮组将重600N的物体也向上匀速提升2m,拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和摩擦的力)

由于滑轮组所提物重改变,机械效率就会发生变化,如果还用第(1)问算出来的机械效率来求总功,那么就掉入了“陷阱”了。基于以上分析,必须换一种思路来求总功。

所以本题的正确答案为机械效率为91%;拉力所做的功为1260J。

要识别这种“陷阱”,要求同学们在读题时,注意分析题目前后条件是否发生变化,不同小题之间的条件是否发生变化。如果发生变化,可能就是“陷阱”,因为条件变化了,某些物理量可能发生变化,解题的思路和方法可能就要随之改变或不变,否则你就中了圈套。

类型五:利用隐含条件设置“陷阱”,考察学生审题的能力

例9:将体积分别为2×10-3m3和5×10-3m3的实心铁球和铝球分别放入水银中,静止时它们受到的浮力各是多少?(ρ铁=7.9×103㎏/m3;ρ铝=2.7×103㎏/m3;ρ水银=13.6×103㎏/m3;g=10N/㎏)

分析:很多同学看到题目中给出了两个金属球的体积,便很快地利用阿基米德原理算出了两球所受到的浮力分别为:

(1)F浮铁=ρ水银V排g=13.6×103㎏/m3×2×10-3m3×10N/㎏=272N

(2)F浮铝=ρ水银V排g=13.6×103㎏/m3×5×10-3m3×10N/㎏=680N。

其实,从题目中可看出这两个金属球的密度比水银的密度都要小,所以当把这两个金属球放入水银后,它们并没有下沉,而是漂浮在水银中,因此,V排≠V球,所以上面方法所求出来的浮力均不正确,正确的解法应为:

∵铁球和铝球都漂浮在水银中

∵F浮铁=G铁=ρ铁V铁g=7.9×103㎏/m3×2×10-3m3×10N/㎏=158N

F浮铝=G铝=ρ铝V铝g=2.7×103㎏/m3×5×10-3m3×10N/㎏=135N

解这类题时要认真审题,充分挖掘题目中的条件,特别是暗藏的条件。只有充分掌握了题目中的条件,才能做出正确的解答。

总之,“陷阱”试题是考查基本概念、基本知识的工具,不管出题的人把“陷阱”挖得有多大,设得有多深,只要我们对基本概念、基本原理有深刻的理解,真正掌握研究物理问题的方法,那么,再大再深的“陷阱”也就不难跨越了。

参考文献:

[1]魏殿秀.警惕物理试题中的“陷阱”[J].中学物理教学参考,2007(Z1).

[2]谢勇.物理试题练习题教案学案课件怎样识别中考题中的陷[BE/OL].http://www.doc88.com/p-78340171395.html

作者单位:广西崇左市扶绥县龙头中学532101

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