“五步速成法”求解物理競賽壓軸題

鄭中全 張雅芳

一般來說,物理競賽題比較難,競賽題的壓軸題則更難。因此,有的同學(xué)望而生畏,不敢面對;有的同學(xué)反復(fù)迂回,無從下手;有的同學(xué)淺嘗輒止,半途而廢,如此等等。在這里向同學(xué)們介紹“五步速成法”,希望對同學(xué)們有所幫助。

一、典型問題示例

(2008年全國初中應(yīng)用物理知識競賽) 頻率的電磁波波長很短,通常稱為微波,微波能沿直線傳播,在遇到金屬材料時(shí)能發(fā)生反射;遇到玻璃、塑料、陶瓷等絕緣材料時(shí)可以穿透;遇到含有水分的蛋白質(zhì)、脂肪等介質(zhì)時(shí)可被吸收,并將微波的電磁能量變?yōu)閮?nèi)能。

人們熟悉的手機(jī)就是利用微波進(jìn)行通訊的,GSM手機(jī)的工作頻率一般為900 MHz/1 800 MHz波段。使用手機(jī)通話時(shí),微波會對人體產(chǎn)生一種“加熱效應(yīng)”,微波頻率越高,人對其能量的吸收率就越高,危害也就越大。下表提供了某種型號手機(jī)的技術(shù)參數(shù):

(附:670 mAh表示若輸出電流為670 mA,則可以放電1個(gè)小時(shí)。)

請根據(jù)這些技術(shù)參數(shù)和微波的上述特性解決下列問題:

(1)手機(jī)的最大工作電流約是多少?在300 min通話時(shí)間內(nèi)手機(jī)的平均功率為多少?

(2)請列舉兩項(xiàng)減小手機(jī)微波輻射危害的措施。

(3)某網(wǎng)站登載了一則“手機(jī)煮雞蛋”的消息:兩名實(shí)驗(yàn)人員將一個(gè)生雞蛋放在陶瓷杯子里,在雞蛋兩側(cè)各放置一部手機(jī),讓聽筒與雞蛋的水平距離保持2 cm左右,用其中一部手撥通另一部手機(jī),并保持通話狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到65 min時(shí),實(shí)驗(yàn)人員取下雞蛋,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)完全熟透。請從理論上判斷這則消息的真?zhèn)?并簡要說明理由。……