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物理开放题是指题设条件不确定、求解问题不指明、解答方法不惟一、答案形式多样化的题目。
求解开放性问题,同学们要灵活运用物理知识,挖掘题目中的隐含条件,抓住题目中的重点字句进行分析、推理、比较、联想,结合概念、规律、现象、状态、情境、图形或图象等方面加以理解。
一、题设条件开放型
特点条件多余或隐含或不完整,需要学生自己补充一定条件才能解答的问题;它一般要求学生从众多的信息中找到适合解题的条件。
例1一灯泡标有“220V 40W”,请补充一个条件,能够计算出该灯泡的实际功率。
解可补出不少条件:
(1)如该灯接在220V电路中,则P实=P额=40W
(2)如通过该灯的电流0.1A,可计算出功率:P=12.1W
(3)如该灯接在110V的电路中,可计算出功率:P=10W
评析这类题目一般可从结论(或结果)逆推出需要补充的条件,如(2)(3),根据题目的条件,能求出灯泡电阻R,如果想求功率的话,根据功率公式P=I2R,补充出电流I就可以了;根据P=U2/R,补充出电压U就可以了。另外,补充的条件越简单,越便于计算越好,如(1),只要使灯正常工作,就可以得出功率P=40W,所以,补充电压220V最简单不过了;不过,补充的条件要符合题目要求,本题要求只能补充一个条件,如果补充了两个以上的条件就不正确。
练习如图所示,用200N的力F把重物G匀速提高2m,请补充一个条件,使该装置的效率恰为50%(不计绳重和摩擦),并根据条件,写出求解机械效率为50%的过程。
二、解题策略开放型
特点解答方式不统一,方法多样化。这类题目可培养学生的知识变通能力。
例2有两个大小相同、外表涂有相同防护漆的实心立方体,已知其中一个是铁块,另一个是木块,你能在不损坏防护漆的前提下鉴别出它们吗?请你写出两种鉴别方法。
解方法一:用手摸一摸,感觉较凉的为铁块,另一块则为木块。
方法二:用手敲一敲,听到声音较脆为铁块,另一块则为木块。
方法三:放在手里掂一掂,感觉较重的为铁块,另一块则为木块。
方法四:把它们都放入水中,上浮的是木块,下沉的是铁块。
方法五:用天平测质量,质量较大的为铁块,另一块则为木块。
方法六:用弹簧测力计测重量,较量的为铁块,另一块则为木块。
方法七:连在电路中看能否使小灯泡发光,能发光的为铁块,另一块则为木块。
方法八:用天平和量筒(或量杯)测密度,密度大的为铁块,另一块则为木块。
方法九:用硬度机检测硬度,硬度大的为铁块,另一块则为木块。
方法十:用磁铁分别靠近它们,能够被吸引的是铁块,不能够被吸引的是木块。
评析学生解这类题时需要积极参与问题的构建,要充分发挥主观能动性,会提出很多办法,并且要总结出解这类题的一般方法,以达到举一反三的目的,有助于提高学生思维的全面性、独立性和创造性。其中用到的比较的方法是物理学中最常用的方法之一,一般只是定性对比。涉及的方法一般是直接观察的方法、一般定性实验的方法、测量性实验的方法(可以通过测量工具如:天平、量筒、刻度尺、弹簧测力计、温度计、电流表、电压表等进行)等等。
练习
1、实验室里有两瓶失去标签的盐水和蒸馏水,你能用哪些方法把它们分开?(注意:不能用嘴尝)
2、王浩在居民楼的楼梯口捡到一副眼镜,他猜想可能是2楼张爷爷的老花镜,或者是5楼小红的近视镜,要判断这副眼镜是老花镜还是近视镜,你能想到那些办法?
三、待求结论开放型
特点结论不惟一,答案形式多样化,可以多角度、多渠道作答。
例3一盏灯,其上标有“6V3W”字样,正常工作10min(不考虑电阻随温度的变化),根据以上条件,你能求出哪些物理量?
解正常工作电流I=P/U=3W/6V=0.5A
灯泡的电阻R=U/I=6V/0.5A=12
电流做功W=Pt=UIt=6V0.5A600s=1800J
放出热量Q=W=1800J等
评析此题的结论极具开放性,要用发散的思维才能完整求解。既然是一道电学题,电学中有哪些物理量如:电流、电压、电阻、电量、电能、电功、电热、电功率等,同学们心中要清楚;另外,还要熟知电器铭牌所标数值符号的含义,以及电学中各物理量之间的具体关系和数学表达式,才能综合运用这些知识来解决实际问题。其他类似题目跟此要求相同。
练习
1、漂浮在水面上的木块,浸没在水中的部分为50cm3,露出水面的部分25cm3,根据以上条件,至少求出四个与木块有关的物理量。
2、据齐鲁晚报报道,山东大地进入 7月份以来连续暴雨,致使水库河流都达到警戒水位,26日,大汶河上游再将暴雨,造成防洪堤一段崩堤,河水直接灌入新汶煤矿矿井,造成172人死亡,在这场与洪水搏斗的过程中,武警官兵不顾大雨倾盆,道路泥泞,采取从缺口两侧向中间打桩,填埋砂袋、砖石,逐步合拢的方法组织强险。利用肩抬、背扛的手段,与洪水争时间,经过两天两夜的时间成功堵住了决口,下图是强险时的情景,
(1)图中包含了哪些物理知识?(至少写4条)
(2)图中装载砂石船浸入水中的体积为5000m3,若船的质量为6t,则船受到浮力是多少N?
四、全开放型
特点这类试题既无确定的条件,又无确定的方法,也无确定的答案,同学们可以充分发挥自己的想象力,只要与展现的情境有关的问题都是正确的。
例自行车是我们熟悉的交通工具,请你发挥想象“假如没有摩擦”,自行车会出现什么样的情况?
解本题以我们熟悉的自行车为简单情景,以“假如没有摩擦”为基本条件,可以想象出,既然没有了摩擦,那么,车轮和地面间、刹车片和车轮间、车子各部件间、骑车人和车之间都没有了摩擦,那将是一番什么景象?这为学生提供了大胆想象的空间,只要展开思维的翅膀,就不难得出多种答案。如:行驶的自行车停不下来;只要给自行车一个速度,它就永远运动下去或用力蹬时自行车轮子原地转动;骑自行车不能行走等。
评析解答时可以借摩擦的利用,从利用角度的方面进行解答;同时,需要学生立足所学知识,大胆发挥想象力。
练习
1、家中桌上有一只盛有热水的玻璃杯、一张纸、一根筷子、一个勺子,你能做哪些物理实验?
2、如图所示是福娃小运动员踢足球时的情景,请你对此提出两个与物理有关的问题,并解答.
问题1:_________________________________;
解答:_________________________________;
问题2:_________________________________;
解答:_________________________________;
(责任编辑 覃敬川)
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求解开放性问题,同学们要灵活运用物理知识,挖掘题目中的隐含条件,抓住题目中的重点字句进行分析、推理、比较、联想,结合概念、规律、现象、状态、情境、图形或图象等方面加以理解。
一、题设条件开放型
特点条件多余或隐含或不完整,需要学生自己补充一定条件才能解答的问题;它一般要求学生从众多的信息中找到适合解题的条件。
例1一灯泡标有“220V 40W”,请补充一个条件,能够计算出该灯泡的实际功率。
解可补出不少条件:
(1)如该灯接在220V电路中,则P实=P额=40W
(2)如通过该灯的电流0.1A,可计算出功率:P=12.1W
(3)如该灯接在110V的电路中,可计算出功率:P=10W
评析这类题目一般可从结论(或结果)逆推出需要补充的条件,如(2)(3),根据题目的条件,能求出灯泡电阻R,如果想求功率的话,根据功率公式P=I2R,补充出电流I就可以了;根据P=U2/R,补充出电压U就可以了。另外,补充的条件越简单,越便于计算越好,如(1),只要使灯正常工作,就可以得出功率P=40W,所以,补充电压220V最简单不过了;不过,补充的条件要符合题目要求,本题要求只能补充一个条件,如果补充了两个以上的条件就不正确。
练习如图所示,用200N的力F把重物G匀速提高2m,请补充一个条件,使该装置的效率恰为50%(不计绳重和摩擦),并根据条件,写出求解机械效率为50%的过程。
二、解题策略开放型
特点解答方式不统一,方法多样化。这类题目可培养学生的知识变通能力。
例2有两个大小相同、外表涂有相同防护漆的实心立方体,已知其中一个是铁块,另一个是木块,你能在不损坏防护漆的前提下鉴别出它们吗?请你写出两种鉴别方法。
解方法一:用手摸一摸,感觉较凉的为铁块,另一块则为木块。
方法二:用手敲一敲,听到声音较脆为铁块,另一块则为木块。
方法三:放在手里掂一掂,感觉较重的为铁块,另一块则为木块。
方法四:把它们都放入水中,上浮的是木块,下沉的是铁块。
方法五:用天平测质量,质量较大的为铁块,另一块则为木块。
方法六:用弹簧测力计测重量,较量的为铁块,另一块则为木块。
方法七:连在电路中看能否使小灯泡发光,能发光的为铁块,另一块则为木块。
方法八:用天平和量筒(或量杯)测密度,密度大的为铁块,另一块则为木块。
方法九:用硬度机检测硬度,硬度大的为铁块,另一块则为木块。
方法十:用磁铁分别靠近它们,能够被吸引的是铁块,不能够被吸引的是木块。
评析学生解这类题时需要积极参与问题的构建,要充分发挥主观能动性,会提出很多办法,并且要总结出解这类题的一般方法,以达到举一反三的目的,有助于提高学生思维的全面性、独立性和创造性。其中用到的比较的方法是物理学中最常用的方法之一,一般只是定性对比。涉及的方法一般是直接观察的方法、一般定性实验的方法、测量性实验的方法(可以通过测量工具如:天平、量筒、刻度尺、弹簧测力计、温度计、电流表、电压表等进行)等等。
练习
1、实验室里有两瓶失去标签的盐水和蒸馏水,你能用哪些方法把它们分开?(注意:不能用嘴尝)
2、王浩在居民楼的楼梯口捡到一副眼镜,他猜想可能是2楼张爷爷的老花镜,或者是5楼小红的近视镜,要判断这副眼镜是老花镜还是近视镜,你能想到那些办法?
三、待求结论开放型
特点结论不惟一,答案形式多样化,可以多角度、多渠道作答。
例3一盏灯,其上标有“6V3W”字样,正常工作10min(不考虑电阻随温度的变化),根据以上条件,你能求出哪些物理量?
解正常工作电流I=P/U=3W/6V=0.5A
灯泡的电阻R=U/I=6V/0.5A=12
电流做功W=Pt=UIt=6V0.5A600s=1800J
放出热量Q=W=1800J等
评析此题的结论极具开放性,要用发散的思维才能完整求解。既然是一道电学题,电学中有哪些物理量如:电流、电压、电阻、电量、电能、电功、电热、电功率等,同学们心中要清楚;另外,还要熟知电器铭牌所标数值符号的含义,以及电学中各物理量之间的具体关系和数学表达式,才能综合运用这些知识来解决实际问题。其他类似题目跟此要求相同。
练习
1、漂浮在水面上的木块,浸没在水中的部分为50cm3,露出水面的部分25cm3,根据以上条件,至少求出四个与木块有关的物理量。
2、据齐鲁晚报报道,山东大地进入 7月份以来连续暴雨,致使水库河流都达到警戒水位,26日,大汶河上游再将暴雨,造成防洪堤一段崩堤,河水直接灌入新汶煤矿矿井,造成172人死亡,在这场与洪水搏斗的过程中,武警官兵不顾大雨倾盆,道路泥泞,采取从缺口两侧向中间打桩,填埋砂袋、砖石,逐步合拢的方法组织强险。利用肩抬、背扛的手段,与洪水争时间,经过两天两夜的时间成功堵住了决口,下图是强险时的情景,
(1)图中包含了哪些物理知识?(至少写4条)
(2)图中装载砂石船浸入水中的体积为5000m3,若船的质量为6t,则船受到浮力是多少N?
四、全开放型
特点这类试题既无确定的条件,又无确定的方法,也无确定的答案,同学们可以充分发挥自己的想象力,只要与展现的情境有关的问题都是正确的。
例自行车是我们熟悉的交通工具,请你发挥想象“假如没有摩擦”,自行车会出现什么样的情况?
解本题以我们熟悉的自行车为简单情景,以“假如没有摩擦”为基本条件,可以想象出,既然没有了摩擦,那么,车轮和地面间、刹车片和车轮间、车子各部件间、骑车人和车之间都没有了摩擦,那将是一番什么景象?这为学生提供了大胆想象的空间,只要展开思维的翅膀,就不难得出多种答案。如:行驶的自行车停不下来;只要给自行车一个速度,它就永远运动下去或用力蹬时自行车轮子原地转动;骑自行车不能行走等。
评析解答时可以借摩擦的利用,从利用角度的方面进行解答;同时,需要学生立足所学知识,大胆发挥想象力。
练习
1、家中桌上有一只盛有热水的玻璃杯、一张纸、一根筷子、一个勺子,你能做哪些物理实验?
2、如图所示是福娃小运动员踢足球时的情景,请你对此提出两个与物理有关的问题,并解答.
问题1:_________________________________;
解答:_________________________________;
问题2:_________________________________;
解答:_________________________________;
(责任编辑 覃敬川)
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