高中物理習(xí)題中的典型隱含條件

近幾年，很多高考題的一些條件在題目中隱藏得很深，以至于很多學(xué)生無從下手。物理學(xué)科要求學(xué)生能敏銳捕捉題設(shè)信息、尋找思維突破口。在物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)審題的良好習(xí)慣，掌握挖掘隱含條件的思路和方法，提高學(xué)生的思維能力、分析能力和解決問題的能力就顯得非常重要。解習(xí)題是高中物理學(xué)習(xí)的一個重要環(huán)節(jié)，也是評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要手段。學(xué)生在解物理習(xí)題時，首先就要弄清楚問題的條件，但學(xué)生經(jīng)常會遇到解題需要的條件在題目中并沒有明確給出而是隱含在字里行間的情況。物理題目的難易程度，不僅取決于題目所研究的物理現(xiàn)象和物理過程的復(fù)雜程度，也跟已知條件的明顯或隱藏有關(guān)。

一、題目中出現(xiàn)理想化模型

在物理研究過程中，常采用科學(xué)抽象的形式把物體本身或物體所處的條件理想化，排出次要因素，突現(xiàn)主要問題，即研究的對象都是理想化的模型：如質(zhì)點、剛體、點電荷、理想氣體等等，是把研究對象本身理想化；光滑的表面、勻強磁場、運強電場、不受空氣阻力，是一種物體所處的條件的理想化；勻速直線運動、勻加速直線運動、自由落體運動、勻速圓周運動、簡諧振動，絕熱過程等等，是物體運動過程的理想化。當(dāng)題目中出現(xiàn)這些字眼時，學(xué)生必須對出現(xiàn)的理想化模型的概念、規(guī)律理解透徹，才能正確無誤地解決問題。

二、題目中隱含某個條件，但是告訴了等價的另外一個條件

所謂等效條件是指在等效變換中所滿足的效果相同的條件，物理問題中常暗設(shè)一些等效條件，學(xué)生必須挖掘出隱含條件才能正確解決問題。

例：取水平地面為重力勢能零點。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能與重力勢能恰好相等。不計空氣阻力，求物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角θ。

解 做平拋運動物體落地時的速度方向與水平方向的夾角θ的正切值等于vy和v0的比值，題目中并沒有提到這兩個速度，但從“拋出點其動能與重力勢能恰好相等”可以挖掘出“”的等價條件，從而得出，又由于，則物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角θ的正切值是1，從而解得。

三、臨界問題中隱含某個條件

物體由一種運動（或現(xiàn)象）轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N運動（或現(xiàn)象）時，物體所處的物理狀態(tài)和物理條件稱為臨界條件。如臨界加速度、臨界角、臨界溫度、臨界電流、臨界外力等等。物理習(xí)題中常隱含著處于臨界狀態(tài)的物理條件，抓住這些臨界條件，就能化難為易。

例5：如圖所示，一根跨過光滑定滑輪的輕繩，兩端各有一雜技演員（可視為質(zhì)點），a站于地面，b從圖示的位置由靜止開始向下擺動，在運動過程中繩始終處于伸直狀態(tài)，當(dāng)演員b擺至最低點時距定滑輪長度為l，a剛好對地面無壓力，若演員a質(zhì)量與演員b質(zhì)量之比為2∶1，則演員b擺至最低點時的速度為（ ）

解 “a剛好對地面無壓力”隱含“a所受重力等于繩子的拉力，b做圓周運動的向心力等于a的重力”。當(dāng)演員b擺至最低點時，設(shè)繩子拉力為T，則mag=2mbg=T，T-mbg=mb，解得v=，選項A正確

四、隱含條件在問題中

許多物理試題的部分條件常隱含于問題本身中或圖形中，需通過觀察、分析予以挖掘。

例6：某同學(xué)用如圖所示電路，測繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖像。

（1）除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：

電流表：A（量程500mA，內(nèi)阻約0.5Ω）；電壓表：V（量程5V，內(nèi)阻約5kΩ）；滑動變阻器：R1（阻值范圍0-10Ω）；R2（阻值范圍0-2kΩ）； 電源：E（電動勢為4V，內(nèi)阻為1Ω）。

為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，滑動變阻器應(yīng)選____________，電源應(yīng)選____________。（填器材的符號）

（2）畫出實驗原理圖：

（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R—U的圖象如圖所示。由圖象可知，當(dāng)所加電壓為3.0V時，通過燈絲的電流為 。

隱含條件分析 測繪燈絲的R—U圖象需要用伏安法測量燈絲的電壓和電流，而電壓表和電流表的連接方式有電流表內(nèi)接法和電流表外接法，這兩種接法都有一定的誤差，到底選用哪種接法誤差更小可以用“大內(nèi)小外”來判斷，燈絲是小電阻還是大電阻，題設(shè)并沒有直接給出。滑動電阻器的連接方式也有兩種，一種是分壓式一種是限流式連接法，題目也沒有明確提出要求，但在問題中隱含了對變阻器連接的要求，需要我們好好挖掘。

（3）問題中給出了R—U圖象，我們從圖象中發(fā)現(xiàn)，燈絲的電阻在2Ω到13Ω之間，可以認(rèn)為是小電阻；從圖象中還可以看出，電壓U從0V開始變化，能使電壓從0V開始變化的變阻器連接方式只有分壓式。故本道題的題設(shè)中的圖象就隱含的告訴解題者，電流表要外接、滑動變阻器要分壓連接。也隱含的告訴了滑動變阻器要選量程小的R1。

有些高考物理試題對考生來說，突破的難點不僅在于題中物理過程的復(fù)雜多變，更在于這類試題中物理條件的隱散難尋。迅速識破高考命題中的隱含條件，化隱為顯，從而突破難題。高中物理習(xí)題中的隱含條件是多種多樣的，遠(yuǎn)不止本文提到的，且一題中存在多種形式的隱含條件，平時練習(xí)要從多角度、多方面、多層次挖掘隱含條件，才能從山窮水盡疑無路中，達到柳暗花明，從而使問題得以解決。

（作者單位：甘肅省蘭州市六十中）