初中生怎样解物理计算题更好

学习物理,做好习题是十分重要的,物理习题中尤其以计算题更能锻炼学生的思维和能力。那么在初中阶段怎样解答物理计算题会更好更快呢?

很多同学解答物理计算题觉得很难,又无从下手。解答物理计算题,不仅要对物理概念、物理规律熟记于心,更重要的是要善于使用数学方法。同学们之所以感到解答物理计算题很困难,我认为主要是同学们的思维方式依旧处在小学的算术层面上,尚未进入初中数学的代数思维模式导致的。

在小学学算术解答应用题,有很多基本方法可以利用,比如追击问题,路程差除以速度差等于追上的时间。再比如工程问题、植树问题都有一定的解题模式,初中物理有很多规律都是以公式的形式加以描述,于是在解答物理计算题时,大家首先想到的是应该套用那个公式?这就是小学算术的思维模式。

其实到了中学,我们数学已经进入代数的学习阶段了,并且掌握了一定的代数知识,比如等式和方程的概念。在解答物理计算题时,在掌握物理规律的同时,也要应用代数的思维模式,解方程的方法便可以事半功倍。

下面我就以初中物理中,很多同学感到困惑的浮力方面的计算题为例说明如何运用代数的列方程的方法解答一些问题。

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例题图示

例题:一座冰山浮在水面上,水上部分的体积为1000立方米,求水下部分的体积(冰和水的密度已知分别是0.9kg/m3和1.0×103 kg/m3)(密度表达式见图1)。

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图1

题目的字数很少,信息量却不少。很多同学一看到求体积,立刻想到密度公式中体积等于质量除以密度。课题中并没有关于质量的信息,于是便不知该如何下手了。

在审题过程中要抓住题目中的关键词,这道题中的关键词我觉得应该是 “冰山”“浮在”“水”面上。这时应该想到应该应用的物理知识是无题的浮沉条件:当浮力等于重力时,物体漂浮在液面上,或悬浮在液体中任何地方。

好了这样一下子找到等量关系了。那就是冰山收到的浮力等于冰山的重力。基本等量关系就是

浮力=重力( F浮=G冰)(该等式正确写法见图2)

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图2

其中冰山的浮力等于冰山水下部分体积排开水的重力,根据阿基米德定律,冰山所受到的浮力应该等于水的密度与冰山水下部分体积和g值的乘积,而冰的重力等于冰的密度乘以冰的体积(冰山的总体积为水上部分与水下部分之和)再乘以g值。所有题目中未给出的物理量我们均可以用字母代表数。于是可以列出下面的等式

ρ水V下g=ρ冰(V上+V下)g (该方程的正确写法见图3)

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图3

我们发现上面等式中只含有一个未知数----冰山水下部分体积,该等式就成为了一个方程式,解这个一元一次方程便可得出冰山水下部分的体积了。

在解这道题中不用体积应该等于什么的算术思维方式,而是利用利用物理知识找出等量关系,以字母代表数是等式成为含有所求物理量的方程,这样问题就迎刃而解了。

将该题目进行扩展,变成问冰山水上部分和水下部分之比是多少?你该如何解答呢?请在评论区给出你的解法。

(由于版式的关系,所用数学表达式中的上下小标均未能显示,笔者只好另外用图片方式显现出来,请注意和理解。同学们在解答物理计算题中还有什么问题和困惑请在评论区中留言,我会及时回复解答的。)

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页面更新:2024-05-18

标签:物理量   物理   浮力   等式   算术   代数   重力   初中生   水下   冰山   方程   美文   密度   体积   题目   关系   方法

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