初中科學(xué)挖掘隱含條件的實踐與研究

裘堯銀

摘 要：初中科學(xué)習(xí)題中的如何挖掘隱含條件，無論對提高學(xué)生的的知識水平，發(fā)展學(xué)生的分析能力、思維能力，還是培養(yǎng)學(xué)生嚴密的解題思路，嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，都是至關(guān)重要的。初中科學(xué)教學(xué)中的隱含條件雖然多、雜、散，但也有一定的規(guī)律可循。

關(guān)鍵詞：隱含條件 初中科學(xué) 解題能力 實踐與研究

初中科學(xué)教學(xué)中，經(jīng)常會遇到這種情況，有些解題的必要條件，題中并沒有明確給出，而是隱含在字里行間。如何挖掘隱含條件，根據(jù)題意弄明白隱含條件，采取合適的解題方法，是解好這類題的關(guān)鍵所在。下面我從力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)計算三方面，淺談初中科學(xué)隱含條件與教學(xué).

一、物理力學(xué)中隱含條件

1.力學(xué)中常見隱含條件

（1）光滑：沒有摩擦力；機械能守恒

（2）漂?。焊×Φ扔谥亓Γ晃矬w密度小于液體密度

（3）懸?。焊×Φ扔谥亓?；物體密度等于液體密度

（4）勻速直線運動：速度不變；受平衡力；動能不變（同一物體）

（5）靜止：受平衡力，動能為零

（6）輕小物體：質(zhì)量可忽略不計

（7）物質(zhì)上升：重力勢能增加

2.力學(xué)習(xí)題中常見隱含條件舉例

[例1]一個中學(xué)生站立時對地面的壓強大約是（ ）

A.10Pa B.100Pa C.1000Pa D.10000Pa

分析：在例1中，此題隱含條件有兩個，一是中學(xué)生的體重約為50kg，二是中學(xué)生雙腳底面積約為500cm2，而這兩個條件都非常隱蔽，屬于科學(xué)中物理常識，只要明確了這兩點，不難得出正確答案D。

[例2]有一個空心鋁球，重4.5牛，體積為0.5dm3，如果把這個鋁球浸沒在水中，它是上浮還是下沉？

分析：在例2中，因鋁球浸沒在水中，根據(jù)阿基米德原理，計算可得F浮 =

ρ水g V排 = 5牛，得到F浮 >G， ，應(yīng)用F浮>G隱含了最終上浮的結(jié)果。

二、物理電學(xué)中隱含條件

1.電學(xué)中常見隱含條件

（1）正常工作：用電器在額定電壓下工作，實際功率等于額定功率

（2）串聯(lián)：電流相等；選擇公式P = I2 R計算和比較兩個量的大小

（3）并聯(lián)：電壓相等；選擇公式P = U2 / R計算和比較兩個量的大小

（4）燈都不亮，電流表無示數(shù)：電路斷路（有電壓處斷路）

（5）燈部分亮，電流表有示數(shù)：電路短路（無電壓處短路）

（6）家庭電路用電器都不工作：保險絲燒斷，短路或總功率過大

2.電學(xué)習(xí)題中常見隱含條件舉例

[例3]一個小電動機工作時，要求電源電壓是6伏，如果用干電池作電源，需要多少節(jié)串聯(lián)起來？

分析： 在例3中，它用干電池隱含了每一節(jié)的電壓為1.5V的已知量，經(jīng)計算需要4節(jié)干電池串聯(lián)起來。

三、化學(xué)計算中隱含條件

1.化學(xué)計算中常見隱含條件

（1）化合物中各元素正負化合價代數(shù)和為零。

（2）化合物中各元素質(zhì)量成一定比例。

（3）化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物質(zhì)量總和等于生成物質(zhì)量總和。

（4）化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)質(zhì)量成一定比例。

（5）化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)前后原子種類不變。

（6）化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)前后原子數(shù)目不變。

（7）化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)前后原子質(zhì)量不變。

（8）某溫度下某種物質(zhì)的飽和溶液，溶質(zhì)、溶劑、溶液的質(zhì)量成一定比例。

2.化學(xué)計算中常見隱含條件舉例

[例4]6.2克氧化鈉溶于93.8克水中，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是（ ）

A.等于6.2% B.大于6.2% C.小于6.2% D.無法計算

分析：在例5中，因為Na2O溶于水后，隱藏著Na2O + H2O = 2NaOH的化

學(xué)反應(yīng)，所以溶液中的溶質(zhì)不是Na2O，而是NaOH，且反應(yīng)后的溶質(zhì)質(zhì)量經(jīng)計算NaOH質(zhì)量8克，所以溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于6.2%

[例5]在天平兩端的燒杯中，分別盛有等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，調(diào)整天平至平衡后，向天平兩端的燒杯中分別加入等質(zhì)量的鎂和銅鋁合金，恰好完全反應(yīng)，且天平仍保持平衡。則銅鋁合金中銅與鋁的質(zhì)量比為（ ）

A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.1∶3

分析：在例6中，根據(jù)反應(yīng)：Mg+ H2SO4 = Mg SO4 + H2↑ Mg與H2 質(zhì)量比24∶2

2Al + 3H2SO4 = Al2（SO4）3 + 3H2↑兩個反應(yīng)相互比較都用去1份H2SO4， Al與H2 質(zhì)量比18∶2。恰好完全反應(yīng)后天平仍保持平衡，隱含條件①銅在金屬活動性順序表中排在氫后面，銅不會與酸反應(yīng)；隱含條件②反應(yīng)后生成H2 質(zhì)量相等，因此在銅鋁合金中銅與鋁的質(zhì)量比= 18 /（24—18）= 3∶1

四、怎樣挖掘初中科學(xué)隱含條件。

在近幾年的中考中，越來越多的考題難而不超，活而不偏，但解題的必要條件沒有明確給出，部分學(xué)生無從下手，其實條件就隱藏在字里行間，如果對概念規(guī)律掌握非常牢固，善于挖掘隱含條件，就能突破解題障礙。但是挖掘隱含條件，需要扎實的基礎(chǔ)知識、熟練的基本技能、嚴謹?shù)乃季S、靈活的思想方法，所以牢牢掌握概念，理清思路，才能挖掘出隱含條件，順利解決問題。下面如何挖掘習(xí)題中的隱含條件，提高解題能力作一例析。

1.力學(xué)習(xí)題中挖掘隱含條件

[例6]如右圖所示，放在水平面上裝滿水的一溢水杯，水深為20cm。彈簧測力計掛著重為10N的物塊?，F(xiàn)將物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，靜止后溢出水的質(zhì)量為0.4kg（g取10N/kg）。求：

（1）彈簧測力計的示數(shù)？

（2）物體的密度？

分析：（1）在例7中，將物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，這里“浸沒”、“ 裝滿水“字里行間隱含了解題條件，根據(jù)阿基米德原理，計算可得F浮 = G排 挖掘隱含條件F 浮 =ρ水 m排 = 0.4Kg ×10N/kg）= 4 NF拉 = G - F浮 = 10 N﹣4 N = 6 N

（2）挖掘隱含條件“浸沒”，得到V物 = V排 = m水 /ρ水 = 0.4 dm3

ρ物 = m物 /ρ物 = 1Kg / 0.4 dm3 = 2.5×103 Kg/m3

2.電學(xué)習(xí)題中挖掘隱含條件

[例7]甲、乙兩個電阻分別標(biāo)有“6Ω，0.5A”、“10Ω，1A”，將它們并聯(lián)起來，接在電路中，則電源電壓最大是 ；將兩只電阻將它們串聯(lián)起來接在電源上，則電源電壓最大為 V。

分析：在例9中，由甲、乙兩個電阻的已知條件，可求得甲、乙兩個電阻正常工作的電壓U甲 = 6Ω×0.5A= 3V ，U乙 =10Ω×1A = 10V ；將它們并聯(lián)起來，隱含電壓相等。因此，根據(jù)題意電源電壓最大是3V. 將它們串聯(lián)起來，挖掘隱含條件電流相同，根據(jù)題意取電流I = 0.5A， 則U = U甲 + U乙 = 3V +0.5A×10Ω = 8V

[例8]有兩只燈泡，A燈“6V 6W”，B燈“6V 3W”.A和B中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖甲所示：按要求回答下列問題。n·j·y

（1）將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端，求干路上的電流？

（2）將A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，求此時A燈電阻？

（3）將A與一個滑動變阻器（20Ω 2A）串聯(lián)接在6V電源兩端，如圖乙所示。調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)滑動變阻器的功率為A燈功率的兩倍時，求滑動變阻器的功率？

分析：（1）將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端，這里隱含并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩燈泡兩端的電壓均為6V，由圖甲獲得，通過兩燈泡的電流分別為IA=1.0A，IB=0.5A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路上的電流：I=IA+IB=1.0A+0.5A=1.5A；

（2）將A、B串聯(lián)接在某電源兩端，這里隱含串聯(lián)電路中各處的電流相等，且使B燈恰好正常發(fā)光，這里字里行間隱含了UB = 6V 所以，由圖甲獲得，電路中的電流I′=IB=0.5A， 此時A燈泡兩端的電壓UA′=2V，此時A燈電阻：RA===4Ω；

（3）由乙圖中，將燈A與滑動變阻器串聯(lián)接在6V電源兩端，當(dāng)移動滑片P

使：P滑 = 2PA 善于挖掘串聯(lián)電路隱含條件，功率之比等于電壓之比

突破解題障礙得到：U滑 = 2UA 又因U電源 = 6V，解得U滑 = 4V ； UA = 2V

查甲圖當(dāng)UA = 2V時，IA = 0.5A 則PA = 2V × 0.5A = 1W 解得 P滑 = 2W

3.化學(xué)計算題中挖掘隱含條件

[例9]向某硝酸銀溶液中逐滴加入稀鹽酸至沉淀剛好完全，過濾，將沉淀洗滌、干燥，稱得其質(zhì)量與加入稀鹽酸溶液的質(zhì)量相等，則該稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是 。

分析：由化學(xué)方程式： 挖掘化學(xué)反應(yīng)隱含條件：“鹽酸溶液中溶質(zhì)質(zhì)量與沉淀AgCl質(zhì)量成一定比例”。又因題目中已知AgCl質(zhì)量等于鹽酸溶液質(zhì)量；因此根據(jù)題意得：HCl% = HCl溶液中溶質(zhì)質(zhì)量 / HCl溶液質(zhì)量

= HCl溶液中溶質(zhì)質(zhì)量 / AgCl質(zhì)量 = 36.5 / 143.5 = 25.4 %

第1次 第2次 第3次 第4次

所取合金的質(zhì)量∕g 10 10 20 30

所加稀硫酸的質(zhì)量∕g 100 120 80 X

生成氫氣的質(zhì)量∕g 0.2 0.2 0.2 Y

[例10]某同學(xué)為探究鐵合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)，先后進行了四次實驗（雜質(zhì)不與稀硫酸反應(yīng)），實驗數(shù)據(jù)如下表：根據(jù)該同學(xué)的實驗，試回答以下問題： -j-y

（1）上表第四次實驗中合金里的鐵恰好與稀硫酸完全反應(yīng)，則其中X= Y= 。

（2）該銅鐵合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)是多少？

分析：（1）比較表中前三次實驗，分析得到：第1次反應(yīng)H2SO4 過量，第2次反應(yīng)H2SO4 過量，第3次反應(yīng)合金過量?；瘜W(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物質(zhì)量與生成物質(zhì)量成一定比例，根據(jù)題意、理清思路，挖掘隱含條件，生成H2 的質(zhì)量都相同0.2克；剛好用去合金質(zhì)量為10克，H2SO4 質(zhì)量剛好用去80克。完全反應(yīng)：即合金質(zhì)量與H2SO4 質(zhì)量比為10︰80.解得，（1）X = 80 g×3 = 240g； Y = 0.2 g×3 = 0.6g。

（2）設(shè)鐵合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)為x.這里隱含條件化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物Fe 與生成物H2 質(zhì)量成一定比例

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑

56 2

30g×x 0.6g

則 56/ 2 = （30g×x ） / 0.6g ， 解得 x = 56%

總之，學(xué)生需要扎實的基礎(chǔ)知識、熟練的基本技能、嚴謹?shù)乃季S、靈活的思想方法，就不難發(fā)現(xiàn)題目的規(guī)律性和其中的隱含條件。