陷阱1 基本概念理解模糊
物理上的基本概念一般都有确切的含义,有一定的内涵和外延,如果在某些方面理解模糊,就会掉入题目的陷阱中.
【典例1】小球以速率v0从地面竖直向上抛出,回到抛出点时的速率为v,且v<v0.设小球向上运动的位移中点为P、小球抛出时的重力势能为零、小球所受阻力大小恒定.则小球
A.上升时机械能增大,下落时机械能减小
B.上升时机械能减小,下落时机械能增大
C.下落过程中动能和重力势能相等的位置在P点上方
D.上升过程中动能和重力势能相等的位置在P点上方
【分析】有考生把机械能理解为重力势能,则认为A选项正确;也有考生把机械能理解为动能,则认为B选项正确.对C、D选项,则不知如何分析. 由于受到阻力作用,整个过程中小球的机械能一直减小,所以选项A、B都不正确. 至于C、D选项,可这样定性分析:设小球抛出点为A,最高点为B,在上升过程中,小球在P点的机械能大于在B点的机械能,而小球在P点的重力势能为B点的一半,所以小球在P点的动能一定大于重力势能,因此动能等于重力势能的位置一定在P点上方;而在下落过程中,小球在P点的机械能小于在B点的机械能,小球在P点的重力势能为B点的一半,所以小球在P点的动能一定小于重力势能,因此动能等于重力势能的位置一定在P点下方.答案为D.
【跳出陷阱】正确解答这类问题的关键是要对有关概念有一个全面的理解和正确的认识,切忌模棱两可、一知半解,也不能生搬硬套、错误类比.比如,在研究平均速度和平均速率时,切不可因为速度的大小叫速率,所以简单地理解为平均速度的大小叫平均速率.
陷阱2基本规律掌握不牢
每个物理规律都有其适用范围,每个物理公式中的物理量都有其特定的意义.如果解题时在某个地方用了一个不恰当的规律,就会出现错误.
【典例2】(2012·北京高考)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图所示,他把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环,闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验,他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动. 对比老师演示的实验,下列四个选项中导致套环未动的原因可能是
A.线圈接在了直流电源上
B.电源电压过高
C.所选线圈的匝数过多
D.所用套环的材料与老师的不同
【分析】很多考生由于对产生电磁感应现象的条件理解得不透彻,也没有注意“闭合开关的瞬间”这句话,认为只有使用交流电才会发生电磁感应导致“跳环现象”,错选A选项.在开关闭合的瞬间,线圈中的电流变大,磁场变强,穿过金属套环的磁通量变大,在金属套环内产生感应电流,感应电流又产生感应磁场.感应磁场必然阻碍原磁场的增大,所以金属套环会受到线圈的斥力而跳起.在实验时电源一般采用直流电源,电压不能太大(在不烧坏导线和电源的条件下,电压越大现象越明显),所选线圈的匝数越多,现象也越明显. 如果该学生所用套环的材料为非金属,则不会观察到套环跳起. 答案为D.
【跳出陷阱】正确解答这类问题的关键是要正确理解有关物理规律,理解其物理意义和适用条件.有时一个物理量的计算公式有多个,这时要分析在这道题目中,究竟应该用哪一个公式,到底怎么用.如果凭感觉代公式解题,则很容易掉进陷阱.
陷阱3 临界条件判断错误
当在题目中出现“恰好”、“正好”等字眼时,往往会存在临界条件. 在物理变化过程中,随着变化的进行,常常会有一个量变到质变的飞跃,这时由量变到质变的转折点就是一个临界点. 比如加速度为零是物体速度最大(最小)的临界点、弹力为零是相接触的两个物体分离的临界点等. 命题者也常常在这些临界条件上设置陷阱.
【典例3】如图所示,电源的内阻不能忽略.已知定值电阻R1=10Ω、R2=8Ω.当开关S接到1时,理想电流表的示数为0.20 A;则当开关S接到2时,理想电流表的示数可能为
A.0.27 A B.0.24 A
C.0.21 A D.0.18 A
【分析】有考生以为能算出当开关S接到2时,理想电流表示数的具体数值,而本题中电源的电动势和内阻都是未知的,结果无所适从. 其实,这道题目中电流表的示数应该在一个范围内. 只要判断出该示数的最大值和最小值即可. 由于R2小于R1,由闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)可知, 当开关S接到2时,电路中的电流会增大,因此I2>0.20A;由题意可知 I1(R1+r)=I2(R2+r),则I2=(I1(R1+r))/(R2+r)=I1(10+r)/(8+r)=I1(1+2/(8+r)),因电源内阻不能忽略,故I2<0.25 A. 所以当开关S接到2时,理想电流表的示数满足0.20 A< I2<0.25A. 答案为BC.
【跳出陷阱】对于这类问题,看到题目后,首先要想一想是否存在临界条件;如果有的话,是什么样的临界条件;针对本题的具体情况如何利用这些临界条件来分析.尽可能发现题目中的陷阱,再想办法绕过陷阱,切忌盲目地照搬公式.
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