计算选择题的“计算”方法_电阻论文

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解答计算型选择题的基本策略是准确、快捷。如何才能用最少的时间准确地解答这类题呢?

一、借助选项,估算

例1 已知铜的密度为,原子量为64,通过计算可知铜原子所占据的体积为()

解析 若按一般方法求解,需列出计算式,再代入数据运算,不仅费时,而且易出差错。倘若审题过程中能注意到题设中四个选项所提供数据的特征:各选项的数量级不相同且相差很大,便可联想到一般物质与分子或原子直径的数量级为,进而通过估算数量级的办法得到快速解决。由

可知正确答案为(B)。

二、赋予特值,验算

例2 做测定玻璃砖折射率的实验中,某同学画的法线与界面不垂直,如图1所示。则该同学所测量的结果与其真实值相比将()

(A)不变(B)变大

(C)变小(D)无法确定

图1

解析 设实际入射角为,折射角为,由图1可知,当法线与界面不垂直时,入射角和折射角均变大,且变化量相等,设为θ,则由折射率的定义可得:

三、巧取极限,少算

例3 如图2所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为的平盘,盘中有一物体,质量为m。当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了△L。今向下拉盘使弹簧再伸长△L后停止,然后松手。设弹簧总处在弹性限度内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于()

图2

解析 若利用整体和隔离法分析物体受力,再根据牛顿运动定律列式求解很麻烦。现采用极限分析法,当取△L=0,则松手时,盘应保持静止状态,盘对物体的支持力应为mg。将△L=0代入各选项,只有(A)选项结果是mg,故选(A)。

四、情景转换,简算

例4 如图3所示,质量为m的物块与倾角为θ固定的斜面间动摩擦因数为μ,现用力F将物块由斜面底端拉到顶端,求拉力F做功最少时,力F的大小及其与斜面间夹角α大小应分别为()

(A)F=mg·sinθ,α=0°

(B)F=mg·cosθ,α=90°

(C)F=mg,α=90°-θ

(D)F=μmgcosθ+mgsinθ,α=0°

图3

解析 若用常规方法列式求解,分析困难,求解繁杂。现依据功能关系原理将力F做功的表达式转换为

图4

解析 若从局部着手,需把灯泡和变阻器消耗的电功率分别求出,然后再求两电路消耗电功率之比,不仅麻烦,有时思路还会受阻。现着眼于整个电路,显然两电路的路端电压U相同,再注意到题设中“每个灯泡均正常发光”这一重要条件,便可直接求出两电路所消耗的功率之比。

七、借用结论,速算

例7 如图5所示,电源的电动势E=6V,内电阻r=1Ω,定值电阻=4Ω。可变电阻R的最大阻值为10Ω,要使可变电阻R上消耗的功率最大,应使R等于()

(A)1Ω(B)3Ω

(C)5Ω(D)10Ω

图5

解析 可先将外电阻转化为电源的内阻,则此时电源的“内电阻”变为,再根据“当R=r'时,电阻R上消耗的功率最大”这一有用结论,便知当R=r'=5Ω时,电阻R上消耗的电功率最大。故正确答案为(C)。

八、数形结合,以图助算

例8 一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1 s后速度大小变为10 m/s,则在这1 s内该物体的()

(A)位移大小可能小于10m

(B)位移大小可能大于10m

(C)加速度大小可能小于

(D)加速度大小可能大于

解析 虽然可用有关公式计算求解,但不如采用数形结合法解决形象、直观、简捷。依题意做出物体可能做的两种运动的v-t图象(图6),根据v-t图象的物理意义:图线与横轴所围成的面积表示相应时间内位移的大小;图线的斜率表示加速度的大小,便直观找出正确答案(A)(D)。

图6

九、学科渗透,活算

例9 在图7所示电路中,电源电动势E=8V,内电阻r=1Ω,固定电阻R=3Ω,滑动变阻器最大阻值=10Ω,则滑动变阻器阻值从0增加到10Ω的过程中,其消耗的最大功率为()

(A)1 W(B)2 W

(C)4 W(D) 8W

图7

解析 设变阻器消耗最大功率时电路中的电流为I,据能量守恒关系有

方程中I、P均为未知量,无法再继续求解。但由于上述方程为一元二次方程,所以可以利用数学中根的判别式知识解决。电路中电流的存在,须满足

故正确答案为(C)。

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