解探究性物理题二则 深州市{dy}中学 白翠松 一、加深课后习题，培养实验探究能力 例题 人教版初中物理九年级第十四章第二节《液体的压强》动手动脑学物理的{dy}题是这样的：一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同，如图一。为什么每次橡皮膜都向内凹？为什么橡皮膜在下端时比在上端时凹进得更多？
解析 橡皮膜朝上时收到了水向下得压强所以向内凹；而橡皮膜朝下时收到了水向上得压强，所以也内凹。又因为橡皮膜朝下时比朝上时所处得深度深，所受到水得压强大，所以凹进去得更多。 另有一题，如图二，在一个两端开口得玻璃管两端扎上橡皮膜后，浸没在水中，以下说法正确得是：（ ） A两端橡皮膜都向内凹。 B上端得橡皮膜向上凸，下端得橡皮膜向上凹。 C上端得橡皮膜向下凹，下端得橡皮膜向下凹。 D两端得橡皮膜都向外凹。 此题的参考答案是A。 这是一个考察液体压强的问题，初看此题，会由此思路，上端的橡皮膜受到了水向下的压强，所以向下凹，下端的橡皮膜受到了水向上的压强，所以向上凹。乍一看，很有道理。可是细细考虑，当下端的橡皮膜受到向上的压强时，玻璃管内的空气被压缩，压强增大，那么上端的必然向上凸出，到底那个正确呢？为此我做了如下实验： 找来一个两端开口的粗塑料管，在其两端扎上橡皮膜，把它放入盛有水的透明盛液筒中，用手向下按，当它浸没水中时，发现下端的橡皮膜向内凹，而上端的橡皮膜向上凹。到底为什么呢？ 原因要考虑气体的压强，下端的橡皮膜向上凹时，气体被压缩，压强增大，给上端橡皮膜向上的压强。所以千万不要被表面的现象蒙蔽，想当然是什么，在不能够确定的情况下用事实说话更有说服力。 事实胜于雄辩，通过实验，我大胆的否定了答案，选择了B。
二、理论联系实际， 对一道功率问题分析 例题 "人在水平路面上前进时是否要克服重力做功"这个问题吗?小文同学对此进行了研究。她通过查阅资料得知，人体的重心大约位于肚脐上方2寸、脊椎前1寸处，人只要走路，其重心就必然会发生上下位置的变化，重心升高就需要克服重力做功。小文假设人在正常走路时，重心在人体中的位置近似不变，她行走了 ( 1 )小文同学注意到，当自己的前脚跨出时重心会下降，而后脚收起时重心会升高，则她每走一步，自己的重心会下降或升高多少米? (2)小文行走 (3)通过分析，你认为人在水平路面上通过走路来进行锻炼时，哪些因素会影响人的锻炼效果? 解析 （1）重心{zd1}时，两腿与地面成等腰三角形（腰长为l，底边长为s）。 P＝w/t＝4900J/100S=49w (3)质量、腿长、步距、速度 健康身体是工作的保证，当人在水平路面上面通过走路进行锻炼时，由以上分析可知，要想达到锻炼的目的，人的功率应该大。由P＝W/t可知，增加功或者减小时间都可以达到目的， A：增加功。由W＝Gh可知，G不变，h越大，所做功越多，也就是说，重心下降的越多，做功越多，所以迈开大步子走路可以达到目的。 B：减小时间。由t=s/v可知，在路程s一定的情况下，要想减小时间t,必须增大走步的速度，所以步行的速度要快。 有了以上的分析，你明白了吧！要想达到锻炼的目的，就要大步子的快速往前走，看到这样大跨步快速往前走锻炼的人，你不会感到惊讶了吧，其实有其中的物理学道理呢！ 本文已刊于《数理化解题研究》09年第八期 |
