一、题型特点与解题策略
开放题是指题设条件不确定、解题方法多样化、答案不唯一的题目。这些试题或条件开放,或策略开放,或结论开放。通过求解这一类问题,可以激发学生的求知欲,提高学生的发散思维能力和创新能力。
求解开放性问题,需要我们灵活运用物理知识,挖掘题目中的隐含条件,抓住题目中的重点字句进行分析、推理,结合概念、规律加以判断。
二、典型例题
题型之一:题设条件开放型。其特点是:条件多余或隐含,求解问题不指明。
例1在初中物理实验中,常常用长方体木块作为实验器材来研究一些问题,现在请你以长方体木块作为实验器材之一,可以适当添加其它辅助器材,设计三个实验来研究或说明相关的物理问题。(力、热、声、光、电均可)
添加主要器材 | 主要实验过程 | 研究或说明 的物理问题 | |
示例 | 细绳、小车 | 将木块竖放在小车上,用细绳突然拉动小车向前运动,木块向后倒下 | 木块具有惯性 |
设计一 | |||
设计二 | |||
设计三 |
解析:
添加主要器材 | 主要实验过程 | 研究或说明的物理问题 | |
设计一 | 弹簧秤、细线 | 用细线将木块挂在弹簧秤钩上,木块静止时,弹簧秤有读数 | 木块受到重力 |
设计二 | 弹簧秤、木板、毛巾、砝码 | 将木块分别放在木板、毛巾上用弹簧秤匀速水平拉动;砝码放在木块上,将木块放在木板上匀速拉动 | 摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度有关 |
设计三 | 导线、开关、灯泡、电源 | 将导线、开关、灯泡、电源、干木块连成串联电路,闭合开关观察灯泡是否发光 | 木块是绝缘体 |
导引:本题不但结论开放,条件也有所开放,只是木块为必备器材之一,同时它又是设计性实验题。不过题材来自于平时的实验,所以难度并不大。解决此类问题,要求我们学习中注意做好实验,理解实验的目的和原理。
点睛:本题把长方体木块作为必备实验器材,允许适当添加其它辅助器材,设计实验来研究或说明相关的物理问题。一般地,只要能达到目的,添加的辅助器材越少、实验原理和过程越简单越好。
误区分析:有些同学把“研究或说明的物理问题”当作现象的描述了,产生理解上的偏差,不能正确地表达现象反映的物理实质。如添加小车做物体具有惯性的实验时,在“研究或说明的物理问题”中,他们只是说木块向前或向后倒下,未提及惯性问题。
题型之二:解题策略开放型。其特点是:解答方式不统一,方法多样化。实际上就是我们常说的“异曲同工”。
例2两个杯子分别盛有浓盐水和纯水,不能用嘴尝,请你用学过的物理知识,自选实验器材(也可以用自制的仪器和物品),设计两种区分哪杯是浓盐水、哪杯是纯水的方法,简要说明理由。
方法一:_______________________________________________________________
方法二:_______________________________________________________________
解析:方法一:将密度计(或自制密度计)分别放入浓盐水和纯水中,由读数(或浸入深度)测出液体的密度,密度大(或浸入深度浅)的就是浓盐水。
方法二:将U形压强计的金属盒分别插入浓盐水和纯水相同深度处,U形管两侧液面高度差大的是浓盐水。
方法三:用量杯分别量取体积相同的浓盐水和纯水,用天平测量杯与液体的总质量,因体积相同,质量大的密度大。又因浓盐水的密度大于纯水的密度,所以质量大的就是浓盐水。
导引:本题条件也是开放的,通常可以考虑比较密度、体积或质量的方法。
点睛:比较密度,未必需要测出它们的大小,可以结合二力平衡及阿基米德原理加以讨论;而比较质量和体积必须运用控制变量的方法。
误区分析:有些同学直接比较两个分别盛有浓盐水和纯水的杯子谁重,忽视了运用控制变量的方法。
题型之三:待求结论开放型。其特点是:结论不唯一,答案形式多样化。
例3请利用一瓶矿泉水,设计两个不同的物理实验,并完成下表。
操作方法 | 实验现象 | 物理知识 | |
示例 | 将矿泉水瓶举起后松手 | 瓶下落 | 重力方向是竖直向下的 |
实验一 | |||
实验二 |
解析:现提供三种方法如下:
操作方法 | 实验现象 | 物理知识 | |
实验一 | 将矿泉水瓶扔出去 | 瓶离手后继续向前运动 | 物体具有惯性 |
实验二 | 用手捏将矿泉水瓶 | 瓶会变形 | 力能改变物体的形状 |
实验三 | 观察矿泉水瓶后的手指 | 手指变粗 | 光的折射(矿泉水瓶相当于放大镜) |
导引:这是一道开放性实验设计题,实验器材已确定,实验目的及实验方案完全开放,考查考生的实验设计能力,要求考生具有扎实的基础及综合运用所学知识的能力。参考示例,选择最熟悉及最简单的实验方案解答。
点睛:由于题中要求设计两个不同的实验,所举实例不可与示例雷同,另外一定要把所举实例反映的物理实质说清楚。
误区分析:有些同学审题不清,增加了部分器材,不合题意。
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