浅谈初中物理“逻辑”性思维的错误

2020-08-25 02:31李钱进
数理化解题研究 2020年23期
关键词:平衡条件阿基米德测力计

李钱进

(江苏省泰州市姜堰区城西实验学校 225500)

那我就初中物理中出现的一些实验,做一些分析和点评.比如:

例1 现有下列实验器材:弹簧测力计,溢水杯,小水桶,铝块(附悬挂线),水,利用这些器材设计如图1所示实验,验证阿基米德原理,

图1

(1)图A溢水杯中应____(选填“装满水”或“不装满水”)

(2)由图____和图____可测量出铝块所受的浮力,由图____和图____可测量出铝块排开水的重力.

(3)若关系式____(用图中测量物理量符号表示)成立,即可验证阿基米德原理.

(4)上述测量过程____(选填“能”或“不能”)全面验证阿基米德原理,理由是____.

分析这是一个探究阿基米德原理的实验.在实验中我们应该证明F浮与G排的关系.我们知道求F浮只能用G-F,而求G排只能用桶和排开水的总重力与空桶重力之差.而在这个题目中,经常出现的错误就是有些同学错误的认为求F浮可以用G-F,也可以用桶和排开阿基米德原理,它们本来就相等,所以就会出现第(2)问出现填反的现象.而学生们其实在这就犯了逻辑性思维的错误.因为他们不知道该实验是探究阿基米德原理,还不知道F浮是否等于G排,怎么能用呢?

例2小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中,为小明某次实验操作,弹簧测力计竖直向下拉着杠杆处于静止状态如图2.他测得弹簧测力计,对杠杆拉力为F1,所挂钩码的细线对杠杆拉力为F2请帮小明判断:F1×DO____F2×CO(选填“=或“≠”),该结论与杠杆平衡条件____(选填“相符”或“不相符”)

图2 图3

分析这是一个探究杠杆平衡的实验.答案是: = 不相符.我们好好静下来想一想,这个题目有没有逻辑性错误?分析一下就会发现,如图3所示我们是这样分析相等的:因为F1L1=F2F1,所以L1/L2=F2/F1,又因为相似所以就有L1/L2=OD/OC,所以OD/OC=F2/F1最后得到F1×DO=F2×CO,细想一下,就觉得滑稽.我们是在探究杠杆平衡条件,怎么能用杠杆平衡条件来证明结果相等呢?

我认为这个题目应该这么出:小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中,图中为小明某次实验操作,弹簧测力计竖直向下拉着杠杆处于静止状态.每个钩码重为0.5N,他测得弹簧测力计对杠杆拉力为F1为0.5N,所挂钩码的细线对杠杆拉力为F2.请帮小明判断:F1×DO____F2×CO(选填“=或“≠”),该结论与杠杆平衡条件____(选填“相符”或“不相符”) 这时,我们来看,F2=1N,F1=0.5N,OC=两格,OD=四格.这时学生们就能算出F1×DO=F2×CO,这时学生们也会判断OC,OD不是力臂,所以得不到杠杠平衡条件.

例3在“探究影响液体内部压强的因素”实验中.

(1)压强计是通过U型管的____来显示橡皮膜所受压强大小.

(2)小华实验时的情形如图4所示,四幅图中烧杯内的液面相平.(不考虑实验结论的偶然性)

①比较甲和图____,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大

②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:____.

③比较乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?____,理由是:____.

图4

答案:两侧液面高度差 乙 同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强相等 能在水中深度大压强却小,在盐水中深度小压强却大,说明液体压强与液体密度有关.

分析我们来看看这个第③问,有没有逻辑性思维的错误,符不符合科学探究的规律.在探究液体压强与液体密度和深度的关系,我个人觉得,在探究过程中,还不知道液体压强与深度的关系时,不能用液体压强与深度有关的结论.命题者已默认液体压强与深度有关了,才会有这个结论的出现,所以一定不符合逻辑思维过程.这个题目应该这个出:在得知液体压强与液体深度和液体密度的具体关系后,只知道乙和丙中,一杯是水,一杯是盐水,但不知道具体哪杯是盐水,哪杯是水?如图5乙和丁,能否确定乙丁分别是什么液体?这样我觉得就没有逻辑性的错误了.

图5

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