第一篇:物理計算題
四、計算題
17.已知鉛的密度是11.3×103kg/m3,一個實心金屬球的體積是0.5dm3,質(zhì)量是3.9kg,這個金屬球的密度是多少?這個金屬球是鉛做的嗎?
18.北京天安門廣場上的人民應(yīng)紀(jì)念碑的碑心是一整塊巨大的花崗巖,上面刻著“人民英雄永垂不朽”,這塊碑心長14.7m、寬2.4m、厚1m。它的質(zhì)量是多少千克?(花崗巖的密度是2.8×103kg/m3)
19.用油罐車運輸密度為0.9×103kg/m3的原油,每節(jié)油罐車的容積是50m3,運送900t原油,需要多少節(jié)油罐車?
20.一個空瓶裝滿水時總質(zhì)量是32g,裝滿煤油時總質(zhì)量是28g,求:空瓶的質(zhì)量和容積。(煤油的密度是0.8×103kg/m3)
17.金屬球的密度是7.8×103kg/m3;不是鉛制的;18.98784kg; 19.20節(jié);
20.20cm3;12g
第二篇:2017中考物理計算題專題9
注重細(xì)節(jié),避免錯誤;反復(fù)練習(xí),爭取滿分!
物理小班化教學(xué)案 中考計算專題
月 日 星期 姓名
17.(力學(xué)計算)一輛氫氣動力試驗汽車的質(zhì)量為1.5×10kg,10min內(nèi)汽車在平直路面上勻速行駛了1.2×10m,消耗了0.15kg的氫氣。此過程汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力為1.0×10N,行駛時汽車輪胎與地面接觸的總面積為0.1m(氫氣的熱值取1.4×10J/kg,g取10N/kg)。求:(1)汽車對地面的壓強;(2)牽引力做功的功率;(3)汽車發(fā)動機的效率。
18、(電學(xué)計算)小亮家新裝了一臺智能電熱馬桶蓋,如圖甲所示,他查閱使用說明書發(fā)現(xiàn)便座加熱電路有高、中、低三檔并可手動調(diào)節(jié),其額定電壓為220 V,低溫檔,中溫檔的額定功率分別為22 W和44 W。利用所學(xué)知識他設(shè)計了一個等效電路圖,如圖乙所示,用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲,單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b。當(dāng)它接入家庭電路中正常工作時,求:
(1)低溫檔加熱的電流多大?(2)中溫檔加熱5 h,消耗多少度電?(3)高溫檔加熱的額定功率是多少瓦?
R1
220V
S 2
b a
R2
S1
甲
乙
公示速記:(1)功率:P=W/t=Fv;(2)電功率:P=W/t=UI。
第三篇:2017中考物理計算題專題10
注重細(xì)節(jié),避免錯誤;反復(fù)練習(xí),爭取滿分!
物理小班化教學(xué)案 中考計算專題
月 日 星期 姓名
19.(力學(xué)計算)在社會飛速發(fā)展的今天,交通擁堵也成了普遍現(xiàn)象,一款時尚的電動獨輪車,讓您享受穿梭于鬧市的輕松與快樂,電動獨輪車代替自行車和電動車作為代步工具是時尚潮流發(fā)展的必然趨勢(如圖所示)。該獨輪車的質(zhì)量為9kg,豎直靜止在水平地面上,且與地面接觸的面積為90cm2,g取10N/kg。
(1)該電動獨輪車在水平路面上行駛的路程與時間的關(guān)系如上圖所示,問電動獨輪車在15min內(nèi)通過的路程是多少?
(2)電動獨輪車豎直靜止在水平地面上,對地面的壓強是多少?(3)電動獨輪車車胎上有很深的花紋是為了 摩擦力.
20、(電學(xué)計算)電餅鐺是現(xiàn)代家庭中常用的烙餅、煎餅家電之一,中間的圖是某電餅鐺的部分技術(shù)參數(shù),問:
(1)該電餅鐺在正常使用時的額定電流是多少安?
(2)如果用該電餅鐺燒熟一張餅子時的功率與時間的關(guān)系如最右邊的圖所示,則燒熟一張餅子需消耗多少千瓦時的能?
公示速記:(1)功率:P=W/t=Fv;(2)電功率:P=W/t=UI。
第四篇:高分子物理典型計算題匯總
四、計算題
1、某碳鏈聚α-烯烴,平均分子量為M?1000M0(M0為鏈節(jié)分子量,試計算以下各項數(shù)值:(1)完全伸直時大分子鏈的理論長度;(2)若為全反式構(gòu)象時鏈的長度;(3)看作Gauss鏈時的均方末端距;(4)看作自由旋轉(zhuǎn)鏈時的均方末端距;(5)當(dāng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻時(受阻函數(shù)cos??0.438)的均方末端距;(6)說明為什么高分子鏈在自然狀態(tài)下總是卷曲的,并指出此種聚合物的彈性限度。
解:設(shè)此高分子鏈為—(—CH2—CHX—)n—,鍵長l=0.154nm,鍵角θ=109.5。
(1)Lmax?nl?2((2)L反式?nlsin21000M0)?0.154?308nmM0?2000?0.154sin109.5?251.5nm2?2(3)h0?nl2?2000?0.1542?47.35nm21?cos??94.86nm21?cos?1?cos?1?cos?1?1/31?0.438(5)h2?nl2??2000?0.1542??242.7nm21?cos?1?cos?1?1/31?0.438(4)hf,r?nl22或(h2)1/2?15.6nm(6)因為Lmax?L反式??(h2)1/2,所以大分子鏈處于自然狀態(tài)下是卷曲的,它的理論彈性限度是L反式/(hf,r)?25倍.2、假定聚乙烯的聚合度2000,鍵角為109.5°,求伸直鏈的長度lmax與自由旋轉(zhuǎn)鏈的根均方末端距之比值,并由分子運動觀點解釋某些高分子材料在外力作用下可以產(chǎn)生很大形變的原因。
解:對于聚乙烯鏈Lmax=(2/3)nl
(hf,r)
N=2×2000=4000(嚴(yán)格來說應(yīng)為3999)
所以 Lmax/(hf,r)21/21/
2221/2?2nl
?n/3?4000/3?36.5
可見,高分子鏈在一般情況下是相當(dāng)卷曲的,在外力作用下鏈段運動的結(jié)果是使分子趨于伸展。于是在外力作用下某些高分子材料可以產(chǎn)生很大形變,理論上,聚合度為2000 的聚乙烯完全伸展可產(chǎn)生36.5倍形變。
注意:公式中的n為鍵數(shù),而不是聚合度,本題中n為4000,而不是2000。
3、計算相對分子質(zhì)量為106的線形聚苯乙烯分子的均方根末端距。(1)假定鏈自由取向(即自由結(jié)合);(2)假定在一定錐角上自由旋轉(zhuǎn)。解:n=2×106/104=19231 l=0.154nm(1)hf,j?nl?19231?0.154(hf,j)(2)hf,j?nl
4、(1)計算相對分子質(zhì)量為280000的線形聚乙烯分子的自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距。鍵長為0.154nm,鍵角為109.5°;(2)用光散射法測得在θ溶劑中上述樣品的鏈均方根末端距為56.7nm,計算剛性比值;(3)由自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距求均方旋轉(zhuǎn)半徑。解:(1)hf,r?2nl?2?2?10000?1.54?949(nm)
(2)??(h0/hf,r)(3)s?
5、計算M=250000g/mol的聚乙烯鏈的均方根末端距,假定為等效自由結(jié)合鏈,鏈段長為18.5個C—C鍵。
解:每個CH2基團的相對分子質(zhì)量為14g/mol,因而鏈段數(shù)
ne=2.5×10/(14×18.5)=9.65×10
鏈段長le=18.5bsinθ/2
式中θ=109.5°,b=0.154nm
2所以le=2.33nm,h?lene?72.4nm
5222221/2?ln?21.4nm
221?cos?2?2nl2(hf,r)1/2?l2n?30.2nm
1?cos?2222221/2?1.84
212h?158nm2 66、已知順式聚異戊二烯每個單體單元的長度是0.46nm,而且h?16.2n(其中n為單體單元數(shù)目)。問這個大分子統(tǒng)計上的等效自由結(jié)合鏈的鏈段數(shù)和鏈段長度。解:因為h2?nele222,Lmax?nele,聯(lián)立此兩方程,并解二元一次方程得 le?h2/Lmax
ne?Lmax/h因為 Lmax?0.46n,(0.46n)2?0.013n所以ne?16.2,le?16.2n/(0.46n)?0.352nm
7、試從下列高聚物的鏈節(jié)結(jié)構(gòu),定性判斷分子鏈的柔性或剛性,并分析原因。
解:(1)柔性。因為兩個對稱的側(cè)甲基使主鏈間距離增大,鏈間作用力減弱,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘降低。(2)剛性。因為分子間有強的氫鍵,分子間作用力大,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘高。(3)剛性。因為側(cè)基極性大,分子間作用力大,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘高。(4)剛性。因為主鏈上有苯環(huán),內(nèi)旋轉(zhuǎn)較困難。(5)剛性。因為側(cè)基體積大,妨礙內(nèi)旋轉(zhuǎn),而且主鏈與側(cè)鏈形成了大π鍵共軛體系,使鏈僵硬。
8、由文獻(xiàn)查得滌綸樹脂的密度ρc=1.50×10kg/m, ρa=1.335×10kg/m,內(nèi)聚能△E=66.67kJ/mol(單元)。今有一塊1.42×2.96×0.51×10m的滌綸試樣,質(zhì)量為2.92×10kg,試由以上數(shù)據(jù)計算:(1)滌綸樹脂試樣的密度和結(jié)晶度;(2)滌綸樹脂的內(nèi)聚能密度。-
3-63
3m2.92?10?333解:(1)密度????1.362?10(kg/m)?6V(1.42?2.96?0.51)?10fc?結(jié)晶度v或fcw???a1.362?1.335??21.8%?c??a1.50?1.335????a?c??23.3%??c??a
?E66.67?1033(2)內(nèi)聚能密度CED=??473(J/cm)3V?M0[1/(1.362?10)]?19文獻(xiàn)值CED=476J/cm3。
9、已知聚丙烯的熔點Tm=176℃,結(jié)構(gòu)單元熔化熱△Hu=8.36kJ/mol,試計算:(1)平均聚合度分別為DP=6、10、30、1000的情況下,由于端鏈效應(yīng)引起的Tm下降為多大?(2)若用第二組分和它共聚,且第二組分不進(jìn)入晶格,試估計第二組分占10%摩爾分?jǐn)?shù)時共聚物的熔點為多少? 解:(1)112R?0? TmTm?Hu?DP式中:T=176℃=449K,R=8。31J/(mol·K),用不同DP值代入公式計算得到 0 Tm,1 = 377K(104℃),降低值176-104=72℃ Tm,2 = 403K(130℃),降低值176-130=46℃ Tm,3 = 432K(159℃),降低值176-159=17℃ Tm,4 = 448K(175℃),降低值176-175=1℃
可見,當(dāng)DP>1000時,端鏈效應(yīng)可以忽略。(2)由于XA =0.9 , XB =0.1 11R?0??lnXATmTm?Hu,118.31ln0.9 ??Tm4498.36?1000
Tm=428.8K(156℃)
10、有全同立構(gòu)聚丙烯試樣一塊,體積為1.42cm×2.96cm×0.51cm,質(zhì)量為1.94g,試計算其比體積和結(jié)晶度.已知非晶態(tài)PP的比體積Va=1.174cm/g,完全結(jié)晶態(tài)PP的比體積
3Vc=1.068cm3/g。
1.42?2.96?0.51?1.105(cm3/g)1.94解:試樣的比體積
V?V1.174?1.105vXc?a??0.651Va?Vc1.174?1.068V?
11、試推導(dǎo)用密度法求結(jié)晶度的公式fc?v?c???a ???c??a式中:ρ為樣品密度;ρc為結(jié)晶部分密度;ρa為非晶部分密度。
?解:V?fcVc?(1?fc)Vafc?004km.cnAkT(???2?1?1NAkT(??2)?RT(??2)????已知??0.964,T?293KR?8.3144?107erg/(mol?K),并且??F/A,??1??,有下表數(shù)據(jù): 所以
Mc?3.4?107
45、一交聯(lián)橡膠試片,長2.8cm,寬1.0cm,厚0.2cm,質(zhì)量0.518g,于25℃時將它拉伸1倍,測定張力為1.0kg,估算試樣網(wǎng)鏈的平均相對分子質(zhì)量。
解:由橡膠狀態(tài)方程
??因為???RTMc(??1?),2Mc??RT1(??2)??f152??4.9?10(kg/m)A0.2?1?10?4m0.518?10?3????925(kg/m3)?6V0.2?1?2.8?10??2,R?8。314J(mol/(?K),T?298K925?8.314?2981(2?)?8.18(kg/mol)(或?8180g/mol)4.9?10522
所以Mc?
5246、將某種硫化天然橡膠在300K進(jìn)行拉伸,當(dāng)伸長1倍時的拉力為7.25×10N/m,拉
-63伸過程中試樣的泊松比為0.5,根據(jù)橡膠彈性理論計算:每10m體積中的網(wǎng)鏈數(shù);(2)初
-63始彈性模量E0和剪切模量G 0;(3)拉伸時每10m體積的試樣放出的熱量?
解:(1)根據(jù)橡膠狀態(tài)方程
??NkT(??1?2)已知玻耳茲曼常量k?1.38?10?23J/K,??7.25?105N/m2,??2,T?300K1所以N?7.25?105?[1.38?10?23?300?(2?)]?1?1026(個網(wǎng)鏈/m3)4(2)剪切模量G?NkT???(??(3)拉伸模量因為??0.5,所以E?3G?1.24?106N/m212Q?T?S,?S??Nk(?2??3)2?12所以Q??NkT(?2??3)2?代入N,k,T?的數(shù)值,得Q??4.14?10?7J/m3(負(fù)值表明為放熱)
47、用1N的力可以使一塊橡膠在300K下從2倍伸長到3倍。如果這塊橡膠的截面積為1mm2,計算橡膠內(nèi)單位體積的鏈數(shù),以及為恢復(fù)到2倍伸長所需的溫升。
解:
15)?7.25?10?(2?)?4.14?105(N/m2)24?1 16 ??NkT(??1/?2),F(xiàn)??A于是有F?NkTA(??1/?2)對于??2,有對于??3,有N?2.12?1026m?3(A為初始截面積)F2?NkTA(2?1/4)?7NkTA/4F3?NkTA(3?1/9)?26NkTA/9
F3?F2?NkTA(26/9?7/4)?1.139NkTA?1N如果新的溫度為TN,則F3?26NkTA/9?7NkTNA/4因而TN?(26/9)?4/7?495.2(K),溫升為195.2K。
48、某硫化橡膠的摩爾質(zhì)量Mc?5000g/mol,密度??103kg/m3,現(xiàn)于300K拉伸1倍時,求:(1)回縮應(yīng)力σ;(2)彈性模量E。解:
Mc??RT1(??2)???RT1已知Mc?5000g/mol,??103kg/m3,T?300K,??2,R?8.314J/(mol?K)103?8.314?3001則(1)??(??2)?(2?2)?873(kg/m2)或8.5?103N/m25000?2Mc?873kg/m2(2)E???873kg/m2???1
49、一塊理想彈性體,其密度為9.5×10kg/cm,起始平均相對分子質(zhì)量為10,交聯(lián)
3后網(wǎng)鏈相對分子質(zhì)量為5×10,若無其他交聯(lián)缺陷,只考慮末端校正,試計算它在室溫(300K)時的剪切模量。
解:
352Mc9.5?1022?5?103G?NkT?(1?)??8.314?300?(1?)McMn5?103?10?3105?RT?4.75?105?(1?1052)?4.3?10(N/m)5104
50、某個聚合物的粘彈性行為可以用模量為1010Pa的彈簧與粘度為1012Pa·s的粘壺的串聯(lián)模型描述。計算突然施加一個1%應(yīng)變,50s后固體中的應(yīng)力值。
解:τ=η/E(其中τ為松弛時間,η為粘壺的粘度,E為彈簧的模量),所以τ=100s。σ=σ0exp(-t/τ)=?E·exp(-t/100)-2-2其中 ?=10,t=50s,則σ=10×1010exp(-50/100)=108exp(-0.5)=0.61×108(Pa)251、25℃下進(jìn)行應(yīng)力松弛實驗,聚合物模量減少至105N/m需要107h。用WLF方程計算100℃下模量減少到同樣值需要多久?假設(shè)聚合物的Tg是25℃。
解:lgαT =lg(t100℃/ t25℃)=-17.44(100-25)/(51.6+100-25)=-10.33 t100℃/ t25℃= 4.66×10-11,t100℃= 4.66×10-11×107h= 4.66×10-4h 17
52、某PS試樣其熔體粘度在160℃時為102Pa·s,試用WLF方程計算該樣在120℃時的粘度。
解:根據(jù)WLF方程lg[η(T)/η(Tg)]=-17.44(T-Tg)/(51.6+T-Tg)(Tg=100℃)當(dāng)T=160℃, η(T)=102Pa·s,得lgη(Tg)=11.376 又有l(wèi)g[η(120)/η(Tg)]=-17.44(120-Tg)/(51.6+120-Tg)(Tg=100℃)lgη(120)=6.504 , η(120)=3.19×106Pa·s
53、已知某材料的Tg=100℃,問:根據(jù)WLF方程,應(yīng)怎樣移動圖8-26中的曲線(即移動因子αT =?)才能獲得100℃時的應(yīng)力-松弛曲線?
解:lgαT =lg(tT/ tTg)=-17.44(T-Tg)/(51.6+T-Tg)=-17.44(150-100)/(51.6+150-100)=8.58 αT =2.6×10-9
254、聚異丁烯(PIB)的應(yīng)力松弛模量在25℃和測量時間為1h下是3×105N/m,利用它的時-溫等效轉(zhuǎn)換曲線估計:(1)在-80℃和測量時間為1h的應(yīng)力松弛模量為多少?(2)在什么溫度下,使測定時間為10-6h,與-80℃和測量時間為1h,所得的模量值相同?
解:(1)由PIB的時-溫等效轉(zhuǎn)換曲線圖8-27查到,在-80℃和測量時間為1h下,lgE(t)=9,即 E(t)=109N/m。
(2)已知PIB的Tg=75℃,根據(jù)題意,應(yīng)用WLF方程
lg(1/ tTg)=-17.44(193-198)/(51.6+193-198)所以tTg =0.01345h=48s 由題意,在10-6h測得同樣的E(t)的溫度為T,兩種情況下有相同的移動因子lgαT,所以 lg(10-6/1.01345)=-17.44(T-198)/(51.6+T-198), T=214K=-59℃。55、25℃時聚苯乙烯的楊氏模量為4.9×105lb/in,泊松比為0.35,問其切變模量和體積模量是多少?(以Pa表示)解:(1)因為E=2G(1+ν),E=4.9×105lb/in,ν=0.35,所以 G=4.9×105/2×1.35=1.815(lb/in)lb/in=0.6887×104Pa,G=1.25×109Pa(2)E=3B(1+ν)B=4.9×105/(3×0.3)=5.444×105(lb/in)
292 =(5.444×105×0.4536/0.102)/0.0254=3.75×10N/m56、100lb負(fù)荷施加于一試樣,這個試樣的有效尺寸是:長4in,寬1in,厚0.1in,如
2果材料的楊氏模量是3.5×1010dyn/cm,問加負(fù)荷時試樣伸長了多少米?
解:σ=100lb/(1×0.1 in)=1000lb/ in=6.895×107dyn/cm
22E=3.5×1010dyn/cm
所以?=σ/E=6.895×107/3.5×1010=1.97×10-3
△ l=?﹒l=1.97×10-3×4in=7.88×10-3in =2×10-4 m 2
57、長1m、截面直徑為0.002m的鋼絲和橡皮筋,分別掛以0.1kg的重物時,各伸長多
22少?設(shè)鋼絲和橡皮筋的楊氏模量分別為2×1011N/m和1×106N/m。
2解:E=σ/?,?=△l/l0,σ=0.1kg×9.8m·s-2/π(0.001)2 =31194 N/m 對鋼絲 △l=l0·σ /E = 1×31194/(2×1011)=1.56×10-6(m)對橡皮筋△l=l0·σ /E = 1×31194/(1×106)=0.031(m)
58、有一塊聚合物試件,其泊松比ν=0.3,當(dāng)加外力使它伸長率達(dá)1%時,則其相應(yīng)的體積增大多少?當(dāng)ν=0時又如何?
解:由本體模量定義B=P/(△V/V0)
對于各向同性材料,各種模量之間有E=3B(1-2ν)和P≈(1/3)σ,σ=E? 所以△V/V0 = P/B=[(1/3)E?]/[E/3(1-2ν)]=(1-2ν)? =(1-2×0.3)×0.01=0.004 即體積增大4‰。ν=0時,體積增大為1%。
59、拉伸某試樣,給出如下表數(shù)據(jù)。作應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖,并計算楊氏模量,屈服應(yīng)力和屈服時的伸長率。這個材料的抗張強度是多少?
解:
所作應(yīng)力-應(yīng)變示意圖示于圖9-9。
2楊氏模量E=5×104lb/in = 3.44×108Pa
2屈服應(yīng)力σy =1690 lb/in=1.16×107Pa 屈服時的伸長率? y=6×10-2=0.06(即6%)抗張強度σt=1380 lb/in=9.5×106Pa
第五篇:物理計算題解題思路
物理計算題解題思路
山西省繁峙縣砂河二中 郭永相
摘要:
根據(jù)本人多年教學(xué)經(jīng)驗,特總結(jié)出關(guān)于物理解計算題的幾種思考方式,整理如下,以便于關(guān)注此類問題的朋友借鑒討論。
關(guān)鍵詞: 物理 解題思路 列分式 綜合式 列方程 正文:
物理計算題,由于其考察知識點的綜合性強,所以在不同類型的試卷考察中總是經(jīng)常見到的。解計算題時在明確了已知物理量與要求物理量后,首先應(yīng)該解決的就是選擇一種合適的解題思路,解題思路,就如同某人從甲地到乙地一樣,可以有多種方式。我認(rèn)為解題的思路總體而言可概括為以下三種方式。
一、從已知向要求思考。
從已知向要求思考,也就是從已知物理量向要求物理量思考。
對于這種思維方式,首先應(yīng)明確我們已經(jīng)知道的物理量有哪些,其次就是考慮由已經(jīng)知道的物理量可以求出哪些物理量。在應(yīng)用這一思路時,很明顯思考必須有個具體的方向。因為此種思維屬發(fā)散性思維,易使人盲無目標(biāo),那么方向在哪里? 向要求物理量思考。求出要求物理量是我們解題的目的,所以從已知物理量向要求物理量思考時,就應(yīng)在考慮已知物理量的同時,時刻關(guān)注要求物理量,由已知物理量我們要盡量求出一些與要求物理量相關(guān)的物理量,以便于最終順利求出要求物理量。所以在書寫解題格式時我個人建議采用“已知”、“求”、“解”、“答”的形式(見例題1)。這樣書寫,便于把握題目中各個物理量以及他們間的聯(lián)系,為我們解題做好準(zhǔn)備。從已知向要求思考這一思考方式,我們可以簡單地歸納為一句話:“由已經(jīng)知道的物理量可以求出哪些物理量?”同學(xué)們在應(yīng)用這一思考方式時,只要反復(fù)問自己這一問題就是在應(yīng)用這一思路。應(yīng)用這一思路解決問題時,書寫形式往往采用列分式的形式。對于有多個問題的計算題,采用這種方法明顯有一個優(yōu)勢,那就是前邊求出的物理量可以作為要求物理量的已知條件加以利用,從而做到步步為營,求出一個物理量再求下一個物理量。
由已知向要求思考這種思路,適用于一些自認(rèn)為比較難的計算題。
二、從要求向已知思考。
從要求向已知思考,也就是從要求物理量向已知物理量思考。就是在明確了已知”、“求”以后直接從要求物理量出發(fā)逆向思考。具體應(yīng)用時同樣要注意一個思考方向的問題,既然是由要求向已知思考,一方面我們要明確要求的究竟是哪個物理量,另一方面我們在思考時就要有意識的瞄準(zhǔn)已知物理量,因為最終我們要利用一些相關(guān)的直接或間接的關(guān)系將等式變換為一個完全由已知物理量書寫的表達(dá)式,再帶進(jìn)數(shù)據(jù)求出要求物理量(見例題2)。所以這一思路我認(rèn)為也可以總結(jié)為一句話,即“要求這個物理量需要知道哪些物理量?”大家在具體應(yīng)用時只要反復(fù)問自己這句話,也就是在應(yīng)用這種解題思路。這種思路能夠比較快捷的準(zhǔn)確鎖定要求物理量,排除一些不必要的干擾,比較迅速的求出要求物理量。應(yīng)用這一思路解決問題時,書寫形式往往采用列綜合式的形式,書寫量相對比較少,且由于寫在一個等式中數(shù)據(jù)之間可以互相約分,使得計算量也有所減少。
由要求向已知思考這種思路,適用于一些自認(rèn)為比較簡單的計算題。
前面的兩種思路在思考應(yīng)用過程中,都要遇到選擇關(guān)系即公式的問題。這里有一個原則,那就是“先歐姆再其它,先直接在間接”。也就是說遇到問題先用歐姆定律這一電學(xué)基本規(guī)律,然后再考慮其它相關(guān)的關(guān)系;先應(yīng)用由概念規(guī)律得出的直接的原始公式,再考慮由原始公式變形得出的間接的變形公式。
三、前后結(jié)合列方程或方程組
此類方法的應(yīng)用是當(dāng)已知物理量很少,由已知不能直接求出任何物理量,即使求出,也
與要求物理量相距甚遠(yuǎn)時;或者是由要求物理量向已知物理量推導(dǎo),思路也不夠明確時。簡單而言也就是在第一、第二種思路不能或解決問題比較困難時,就應(yīng)該應(yīng)用列方程或方程組的思路了。
像數(shù)學(xué)列方程一樣,首先我們應(yīng)該確定未知數(shù),一般情況下首選當(dāng)然是要求物理量,作為未知數(shù)。這樣的話,一旦求出未知數(shù),也就求出了要求物理量,完成了計算題的解答。不過,有時候直接選用要求物理量作為未知數(shù),往往會使后邊的建立等式過程復(fù)雜化,求解過程繁瑣化。所以,有時應(yīng)根據(jù)實際需要,以一個與各個方面(或物理量)都密切相關(guān)的關(guān)鍵性物理量作為未知數(shù),求出它以后再解要求物理量,從而降低解題難度。確定了未知數(shù)以后接著就是建立等式的問題了,根據(jù)數(shù)學(xué)中等式的概念:“凡是有等號的式子都叫等式”。我們等式的建立方式就有兩個:
(一)是以曾經(jīng)所學(xué)所有規(guī)律公式建立等式。因為每個公式規(guī)律中都有等號。
(二)是由題目中內(nèi)含的關(guān)系,如電壓不變;定值電阻的阻值不變;產(chǎn)生的熱量一樣多等。應(yīng)用這一思路解決問題時,書寫形式要注意,它不同于數(shù)學(xué)不能設(shè)x只能用物理學(xué)當(dāng)中的字母符號,而且同樣要遵循先寫字母表達(dá)式再寫數(shù)據(jù)表達(dá)式的要求,寫好數(shù)據(jù)表達(dá)式以后一次性算出未知數(shù),不書寫解算過程。(見例題3)
前后結(jié)合列方程或方程組,適用于一些自己認(rèn)為非常難的題。
以上即為解決物理計算題的三種思路和心得體會,希望大家批評指正共同進(jìn)步。
附錄:
例題1.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,定值電阻R1=10Ω, R2為滑動變阻器,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P置于變阻器的a端時,電路中的電流為0.3A;當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時,電壓表的示數(shù)為2V,求:滑動變阻器R2的最大阻值是多少,當(dāng)滑片P在b端時,定值電阻R1消耗的電功率是多大?
已知:R1=10Ω I1=0.3A U2=2V 求:R2 P1
解:當(dāng)滑片P置于變阻器的a端時,由I=U 得U串=U1= I1 R1=0.3A×10Ω=3V
R當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時,U1 =U串-U2= 3V-2V=1V I1=
UU1R12=
1V10?=0.1A I2 = I1=0.1A
R2=P1=U1I1=1V×0.1A=0.1W
I2=
2V0.1A=20Ω
答:滑動變阻器R2的最大阻值是20Ω,當(dāng)滑片P在b端時,定值電阻R1消耗的電功率是0.1W。
例題2.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,定值電阻R1=10Ω, R2為滑動變阻器,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P置于變阻器的a端時,電路中的電流為0.3A;當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時,電壓表的示數(shù)為2V,求:當(dāng)滑片P在b端時,定值電阻R1消耗的電功率是多大?
已知:R1=10Ω I1=0.3A U2=2V 求: P1′
答:定值電阻R1消耗的電功率是0.1W。
例題3.一只電爐接在220V的電路上時,用10min可把這壺水燒開,那么接在110V的電路上時,同樣把這壺水燒開所需要的時間是多少min ?
已知:U1=220V U2=110V t1=10min 求:t2 解:由題意可得: Q1 = Q2
U12R1t1=
U22R2t2 因 R1=R2
則有
(220V)R12?10min=
(110V)R12t2
解之得:t2=40min 答:接在110V的電路上時,同樣把這壺水燒開所需要的時間是40min。