關(guān)于物理計(jì)算題解法的歸納與總結(jié)

姜偉

摘 要： 物理學(xué)科雖不同于數(shù)學(xué)學(xué)科對(duì)計(jì)算能力有很高的要求，但在物理題目里也有許多物理量是需要通過計(jì)算得到的.一個(gè)方面是由于初中學(xué)生對(duì)物理的規(guī)律和概念認(rèn)識(shí)不夠，理解程度不夠深，大多數(shù)時(shí)候只能套用公式，沒有靈活掌握知識(shí)，所以也不能自如地運(yùn)用知識(shí);另外一個(gè)方面就是做題的方法沒有歸納總結(jié)，這就導(dǎo)致學(xué)生普遍認(rèn)為物理學(xué)科的計(jì)算題十分難掌握.本篇文章將會(huì)針對(duì)物理學(xué)科的計(jì)算題的解題方法做一個(gè)歸納和總結(jié)，希望對(duì)學(xué)習(xí)物理的同學(xué)起到一定的幫助.

關(guān)鍵詞： 物理計(jì)算題;解法歸納;解題技巧

中圖分類號(hào)： G632?????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A?????? 文章編號(hào)： 1008-0333（2021）35-0074-02

一、利用定義

例1? 屋子里有一個(gè)油箱，在這個(gè)油箱的下方有一個(gè)小口，小口的面積是10立方厘米，如果油箱里面的油面距離這個(gè)小口的中心高度是八十厘米時(shí)，需要使用多 大的壓力將孔塞壓住才能使孔塞安穩(wěn)的塞在下方不被油的壓力頂出來？查表可知油的密度等于0.8×103kg/cm3.

解析? 只要在容器里面裝進(jìn)液體，那么容器底部所受到的壓力就不一定與液體的重量相等，所以，在計(jì)算容器底部受到的液體壓強(qiáng)的大小的時(shí)候我們不能使用P= F S = G S 應(yīng)該來計(jì)算，而選擇使用液體的壓強(qiáng)公式P=ρgh.我們可以先利用液體的壓強(qiáng)的公式求出在油面下方八十厘米深處的壓強(qiáng)是多少，再結(jié)合油孔的面積和壓強(qiáng)的大小，計(jì)算出油孔所受到的壓力的大小是多少就可以了.

解? P=ρgh=0.8×103kg/cm3×9.8N/kg×0.8m，通過簡單計(jì)算得出壓強(qiáng)P=6.272×103Pa.

F=P·S=6.272×103Pa×10×10-4m2，通過簡單的計(jì)算就可以得出F=6.272N.

二、利用值相等

例2? 一個(gè)容量為1.2kg的酒精的瓶子能裝多少千克的水呢？

解析? 通過題干分析，都使用的是同一個(gè)瓶子裝水和酒精，那么裝的水和酒精的體積是相等的，也就是V油箱，再把求密度的公式ρ= m V 經(jīng)過簡單的變形可以得到V= m ρ ，酒可以求出我們需要的答案.

解? 對(duì)于油箱來說，由公式可得：V油箱= m油箱 ρ油箱 ;

對(duì)于水來說，V水= m水 ρ水 ，又因?yàn)橛拖涞捏w積等于水的體積V油箱=V水，因此可以根據(jù)公式求得：m水= ρ水 ρ酒精 ？m酒精，代入數(shù)據(jù)計(jì)算得到：m水= 1.0×103 0.8×103 kg/cm3·1.2kg=1.5kg.

三、利用兩者相比較

例3? 一塊冰漂在水面上，一段時(shí)間后冰塊融化，請(qǐng)問冰塊融化以后水面的高度有變化嗎？

解析? 通過分析題干可以知道，求出冰塊在融化前分別排開水的體積V1和冰塊融化以后形成水的體積V2是多少是解答這道題的關(guān)鍵突破口，然后再通過比較兩體積就可以求出結(jié)果.

解? 在冰塊融化以前，因?yàn)楸≡谒嫔?，所以可以知道?ρ水gV1=G冰，將這個(gè)公式經(jīng)過簡單變形可以得到V1= G冰? ρ水g? ;冰塊融化以后，冰融化成水但是質(zhì)量是恒定不變的，由此可以知道：

ρ水gV2=G水，G冰=ρ冰gV2，G水=G冰，經(jīng)過公式變化恒等計(jì)算得出V2= G冰? ρ水g

通過上述計(jì)算可知：V1=V2，也就是說明，在冰融化前和融化之后，水面的高度沒有變化.相同的道理，也可以證明出：冰塊漂浮在鹽水的表面，冰塊融化以后，鹽水液面高度會(huì)變高，冰塊排開鹽水的體積V1= G冰? ρ冰水g? ;

冰塊融化成水的體積是V2= G冰? ρ水g? .

又因?yàn)辂}水的密度大于水的密度，因此V1小于V2，也就是鹽水的液面高度會(huì)增加.

采用相同的道理，也可以證明：當(dāng)冰塊沉浸在酒精里面的時(shí)候，當(dāng)冰塊融化以后，酒精的液面高度將會(huì)下降.

冰塊將酒精排開的體積V冰=V1，當(dāng)冰塊融化成為水以后，體積為V2= G冰? ρ水g? =0.9V冰，進(jìn)而得出V1大于V2，也就說明酒精的液面高度將會(huì)下降.

四、利用差量

例4? ?有一根下面纏繞著細(xì)鐵絲的蠟燭，細(xì)鐵絲纏繞使蠟燭在水中豎立，留有蠟燭的1/5在水面外，請(qǐng)求出當(dāng)蠟燭自然熄滅的時(shí)候燃燒長度是多少？

解析 ??正確確定蠟燭的初始狀態(tài)和結(jié)束時(shí)的狀態(tài)是解答這道題的突破口，將在燃燒過程中蠟燭的質(zhì)量的變化量和蠟燭所受到的浮力的變化量準(zhǔn)確找到，最后借由漂浮的特點(diǎn)和懸浮的特點(diǎn)求出此題的解.

解? 最初當(dāng)蠟燭漂浮在水面的時(shí)候，F(xiàn)浮=ΔG，當(dāng)蠟燭自然熄滅以后懸浮的：G′=F浮，由上述可以得出：ΔG=ΔF浮.

將蠟燭原來的長度假設(shè)為L0，S設(shè)為橫截面，將L假設(shè)為燃燒長度，那么就會(huì)有：

ΔF浮=ρ水g 4 5 L0S-ρ水g L0-L S=ρ水g L- 1 5 L0 S

ΔG=ρ蠟gSL，又因?yàn)棣=ΔF浮，

那么通過計(jì)算化簡解之得：

L= 1 5? L0g水 -ρ蠟+ρ水 .

對(duì)于物理學(xué)科的計(jì)算題，解題者首先包對(duì)物理計(jì)算題保持不懼怕一定能解答出來的心理去進(jìn)行解題，首先從心理上克服物理計(jì)算題難的想法;在平時(shí)的學(xué)習(xí)物理的過程中也要注意積累相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于物理基礎(chǔ)性的知識(shí)也要把握準(zhǔn)確，對(duì)于新學(xué)習(xí)的物理知識(shí)點(diǎn)要從它的概念及定義下手，先弄懂物理量代表的意義是什么，打好進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理知識(shí)的基礎(chǔ);學(xué)會(huì)了物理量所代表的意思以后再進(jìn)行應(yīng)用，在使用的過程中，始終記住“熟能生巧”這四個(gè)字，對(duì)于一個(gè)新學(xué)習(xí)的知識(shí)，生疏不會(huì)使用是十分正常的事，只要多多練習(xí)，從中更深入的體會(huì)物理量表達(dá)的含義有哪些以及它的使用情境，多總結(jié)多歸納，積少成多，對(duì)于物理的提升效果將會(huì)十分顯著.

物理是一門偏抽象的學(xué)科，對(duì)于物理的知識(shí)點(diǎn)不能單純的靠簡單的話語描述它的概念就可以使學(xué)生真正掌握的，教師在講授新的物理知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，可以運(yùn)用多種感官相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)，例如使用多媒體播放物理視頻、向同學(xué)展示物理模型以及合理正確的運(yùn)用類比的方法進(jìn)行教學(xué)等方法，充分激發(fā)學(xué)生的思維能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的激情，培養(yǎng)學(xué)生的物理興趣，從而讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)物理，興趣是最好的老師，只有讓學(xué)生從內(nèi)而外發(fā)自內(nèi)心的喜歡物理這門學(xué)科，才能使學(xué)生去積極探索物理學(xué)科的深層內(nèi)容.

本篇文章主要?dú)w納講授了四種解答物理計(jì)算題的方法，分別是利用定義法、利用等值法、利用比較法和利用差量法，這四種方法各有各的優(yōu)點(diǎn)，適用的題目類型也不盡相同，因此希望學(xué)生在使用這四種方法解題時(shí)一定要先弄清楚要解的題究竟適合哪種方法，這樣才能達(dá)到事半功倍的效果.

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[責(zé)任編輯：李 璟]