高中物理習題隱含條件挖掘方法之我見

蔣會明

(安徽省桐城市第八中學 231490)

眾所周知，高中物理習題靈活多變，部分習題中往往設置有隱含條件.如對隱含條件理解不清晰，很難做到正確解答，因此，教學中應注重為學生講解相關的理論知識，并結合具體的例題，為學生展示如何挖掘隱含條件，給其以后檢查相關物理習題帶來良好的指引.

一、文字敘述中的隱含條件挖掘

部分隱含條件往往在高中物理習題的文字敘述中.認識并充分理解文字敘述中的隱含條件往往是解題的關鍵，因此教學中一方面為學生講解隱含條件的字眼，如“剛好”、“恰好”等，提高學生認識，使其在審題的過程中多加留心.另一方面，結合學生所學為學生講解相關的例題，使學生親身體會挖掘隱含條件的過程，為其更好的解題做好鋪墊.

例1(2019年理科綜合全國一卷)如圖1空間存在一方向水平向右的勻強電場，兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直，則( ).

圖1

A.P和Q都帶正電荷

B.P和Q都帶負電荷

C.P帶正電荷，Q帶負電荷

D.P帶負電荷，Q帶正電荷

該題目難度不大，關鍵在于能夠讀懂隱含條件，明確隱含條件表示的含義.題目中“兩細繩都恰好與天花板垂直”表示兩個小球向左和向右受到的力大小相等方向相反.通過逐一分析小球受到的電場力和庫侖力，不難得出只有D項符合題意.

再如：一個物塊A的質量是m，如圖2甲所示，F是一個水平方向的力，使得物塊A在斜面上靜止.那么，物塊A在斜面上受到的摩擦力可能是零嗎？

圖2

在題目解析的過程中，根據題目中的敘述對物塊A進行受力分析，如圖2乙所示，題目中“物塊A處于靜止狀態”通過這樣分析其中隱藏的條件，即物塊A受到的合力是零.如果Fcosθ>Gsinθ，物塊A則會運行，方向為斜面向上，此時受到的摩擦力方向則是斜面向下.如果Fcosθ=Gsinθ，那么物塊A在斜面上不會有向上運動的趨勢，則其靜摩擦力是零，物塊A的摩擦力是零.

二、物理圖像中的隱含條件挖掘

圖像在高中物理中占有重要地位.一些習題常將隱含條件隱藏在圖像中，要求學生根據圖像分析問題.為使學生能夠準確的挖掘圖像中的隱含條件，一方面，為學生深入細致的剖析高中物理中常見的物理圖像，使其牢固的掌握讀圖的技巧與方法.另一方面，圍繞相關習題，給予讀圖的點撥，使其能夠積極回顧所學，找到圖像與所學知識的契合點，以迅速破題.

例2(2019年理科綜合全國二卷)從地面豎直向上拋出一物體，其機械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和，取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖3所示.重力加速度取10m/s2，由圖中數據可得( ).

圖3

A.物體的質量為2kg

B.h=0時，物體的速率為20m/s

C.h=2m時，物體的動能Ek=40J

D.從地面至h=4m時，物體的動能減少100J

再如：如圖4甲中所示，電路圖中電源的電動勢是3.0V，內阻忽略不計，電路中L1和L2是兩個規格相同的小燈泡，其伏安特性曲線如圖4乙中所示，同時，固定電阻R的阻值是7.5Ω，當開關S閉合狀態下，求解燈泡L1的電阻以及消耗的功率.

圖4

在此題目解答的過程中，通過對圖象進行分析，可以得到其中隱藏的信息，固定電壓為3.0V時，得出對應小燈泡的電流數.通過對電路圖進行分析，當開關S閉合狀態時，路端的電壓是3.0V，則小燈泡L1的電壓同樣是3.0V.根據相應的伏安特性曲線，可以得出此時小燈泡L1的電流是0.25A，通過相應的電阻公式，可以計算出小燈泡L1的電阻，進一步計算出小燈泡的電功率.

三、運動情境中的隱含條件挖掘

高中物理習題中蘊含在運動情景中的隱含條件不易挖掘，需要學生結合所學正確的分析物體的運動過程，找到物體運動的臨界點.教學中一方面為學生講解高中物理中常見的模型，在其頭腦中留下深刻的印象，使學生明確模型中的特殊點、關鍵位置等.另一方面，優選相關例題對學生進行訓練，不斷提高學生思維的靈活性，更好的挖掘物體運動過程中的隱含條件.

例3(2019年江蘇高考物理試卷)如圖5所示輕質彈簧的左端固定并處于自然狀態.小物塊的質量為m，從A點向左沿水平地面運動壓縮彈簧后被彈回，運動到A點恰好靜止.物塊向左運動的最大距離為s，與地面的動摩擦因數為μ，重力加速度為g，彈簧未超過彈性限度.在上述過程中( ).

圖5

A.彈簧的最大彈力為μmg

B.物塊克服摩擦力做的功為2μmgs

C.彈簧的最大彈性勢能為μmgs

再如，A、B兩個物體從相同的位置出發，方向和出發時間一致，A做勻速運動，其速度是20m/s，B從靜止開始和A方向相同，做勻加速運動，加速度是0.7m/s，在兩個物體再次相遇之前，它們之間的距離最遠是多少？

在解題的過程中，需要根據題目內容分析其中的隱藏信息，想要兩個物體之間的距離最遠，需要找出題目中的隱含條件，既是兩個物體在運動中，其既是速度處于相同狀態.通過這樣的分析活動，找出題目中的隱藏信息，也是問題解決的突破點，通過其即使速度相等，則可以列出相應的公式，完成問題的解答.高中物理解題中，題目中隱藏著很多的條件和信息，如繩子在扯斷之前，其臨界條件是此時作用力為最大值；繩子彎曲之前的臨界條件則是其作用力是零.兩個物體通過摩擦力連接，相對滑動發生的臨界條件則是靜摩擦達到最大值.

高中物理教學中應注重與學生一起分析相關的例題，使學生積累相關的隱含條件挖掘經驗，尤其應注重組織學生開展相關的訓練活動，使其具體問題具體分析，使學生掌握挖掘隱含條件的方法，提高學生挖掘隱含條件的技能.