逻辑推理在选择题中的应用_物理复习-查字典物理网

什么是逻辑推理？物理学史中有一个经典的例子：亚里士多德认为轻的物体在空气中下落的快，而重的物体下落的慢。伽利略为了反驳他，设想了一个情形──将一个重物与一个轻物绑在一起使其同时下落。按亚里士多德的理论，重的物体由于轻的物体的“拖累”，下降速度应该比单独下落时小；但从另外一个角度看，两个绑在一起的物体应该比原来的重物还重，则应该下落得比单独的重物更快。这样，由同一个理论得出了两个互相矛盾的结果。这只能说明推理的前提（重物下落得比轻物快）是有问题的，而合理的解释只能是重物与轻物下落得一样快，一个新的落体假说产生了！

分析此例不难发现，逻辑推理就是根据一系列的事实或论据，使用科学的推理方法，最后得到结论的严密的抽象思维过程。不要以为逻辑推理离我们遥远，这种方法在大家的学习中经常使用，特别是在解决一些选择题中逻辑推理有独到的优势，分类例析如下。

一、应用推理逐个筛选

例1如图1所示，小华将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块A，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小．在木板运动的过程中，以下说法正确的是（）

A．木块A受到的是静摩擦力

B．木块A相对于地面是运动的

C．拉动速度变大时，弹簧测力计示数变大

D．木块A所受摩擦力的方向向左

解析：当拉着长木板沿水平地面向左运动时，木块A相对于地面的位置没有改变，是静止的，所以B错。由于长木板沿水平地面向左运动，根据运动的相对性，木块A相对于长木板是向右运动的，木块A受到的不是静摩擦力，而是滑动摩擦力。再根据物体受到滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反，所以木块A所受摩擦力的方向向左。这样A错，D正确。拉动速度变大时，弹簧测力计示数变大吗？不会，因为滑动摩擦力的大小与接触面间的压力和接触面粗糙程度有关，与运动速度的大小无关，当然与接触面积大小无关，与是否做匀速直线运动无关，与拉力的大小等因素无关。

答案：D

二、选准公式定量计算

例2如图2所示，装满水的密闭容器置于水平桌面上，其上下底面积之比为4：1，此时水对容器底部的压力为F，压强为p．当把容器倒置后放到水平桌面上，水对容器底部的压力和压强分别为（）

A．F，P

B．4F，P

C．F/4，P

D．F，4P

解析：装满水的密闭容器倒置前后水的重力不变，那么水对容器底部的压力是否不变呢？要回答这个问题，我们可以首先分析水对容器底部的压强。根据P=ρgh，因为容器装满水，所以倒置前后水的深度不变，当然密度也不变，所以倒置前后水对容器底部的压强不变。再根据F=PS，可求出倒置前后水对容器底的压力。

答案：B

三、选好角度层层剖析

例3掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。图3所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（）

A．小球在1、2位置的动能相同，机械能也相同

B．小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小

C．小球在1、2位置的机械能相同，2位置的动能较小

D．小球在2位置的动能较小，机械能也较小

分析：试题让比较小球在1、2位置的动能和机械能。我们知道，动能由物体的质量和速度决定，但由于小球在1、2位置的速度大小不知道，看来动能无法比较。机械能等于动能与势能的和，动能大小不知道，机械能的大小也无法比较了。

能否换个角度思考呢？

题目中小球弹跳的高度越来越低，说明小球具有的机械能越来越小。这可以从两个方面来判断。（1）小球在空中运动时要与空气摩擦，对空气做功；落地时要对地面做功。这都使小球的一部分机械能转化为内能，从而使它的总机械能减小。（2）机械能等于动能与势能之和。小球在最高点时，速度为零，动能为零。因而小球在最高点时具有的机械能就等于此时的重力势能。小球弹跳的高度越来越低，说明小球在最高点具有的重力势能越来越小，因此小球具有的机械能越来越小。

这样看来，小球在位置1时具有的机械能应该比位置2时大。通过观察图3可知，位置1、2在同一高度，说明小球具有的重力势能相同。再根据机械能=动能+势能，所以小球在位置1具有的动能大于位置2。

答案：D

四、由果索因多向思维

例4小明同学做实验时，连成了如图4所示的电路。闭合开关后，发现灯泡L₁和灯泡L₂都不亮，电压表有示数，产生这一现象的原因可能是（）

A．L₁断路，L₂断路

B．L₁断路，L₂短路

C．L₁短路，L₂断路

D．L₁短路，L₂短路

分析：题目叙述的情况是同学们做电学实验时常常遇到的，也是中考命题的热点，对同学们来讲这种题目得分率很低。就本题来说，有两种思路判断故障所在。

一种是从灯泡入手。灯泡L₁和灯泡L₂都不亮，可能的原因有多种：两只灯泡均断路，两只灯泡均短路，灯泡L₁断路灯泡L₂短路，灯泡L₁短路灯泡L₂断路，还有一个断路或短路另一个正常等。上面的情况会造成电压表出现什么情况呢？首先应明确电压表尽管电阻很大，但必须有电流通过它，它的指针才能偏转。否则，电压表无示数。这样若两只灯泡均断路，则没有电流通过电压表，所以电压表不会有示数，因此，假设不成立。若两只灯泡均短路，则短路处电压为零，电压表两端不会有电压，电压表也不会有示数。同理判断灯泡L₁不能出现短路。因此故障的原因就是：灯泡L₁断路灯泡L₂短路。

令很多同学疑惑的是，为什么这种故障出现电压表还会有示数呢？这还是我们平时把电压表的处理做了理想化带来的后果。由于电压表电阻很大，通常我们认为电压表在电路中相当于断开的开关，这种处理对于判断含有电表的电路中用电器的连接关系确实有效，但对于这类电路故障题，若还用这种处理方法是得不出正确结论的。应当这样思考：电压表尽管电阻很大，但还是能让电流通过它的，只要有电流通过它，它的指针就能偏转。本题中，在灯泡L₁断路后，电流可以通过开关、滑动变阻器、电压表、灯泡L₂形成通路，所以电压表有示数。而且由于电压表的电阻比滑动变阻器、灯泡L₂的电阻大得多，所以电压表两端的电压几乎等于电源电压。这就是说，出现类似故障后，电压表不仅有示数，而且示数很大，几乎等于电源电压。

另一种思路是从电压表入手，由于上面提及的原因，只要电压表有示数，说明有电流通过电压表，即电流可以通过开关、滑动变阻器、电压表、灯泡L₂形成通路，这些地方不会出现断路。因此出现故障的只能是灯泡L₁断路。还有一个问题是，上述故障出现时，灯泡L₂中有电流通过，为什么它不亮呢？这是因为通过它的电流太小（约几mA甚至更小），尚不足以使它发光（实验发现，要看到小灯泡的灯丝发出微弱红光至少要通过的电流约140mA）。

答案：B

可以看出，在解答有关物理问题时，运用逻辑推理可以以一个或一些命题为根据或理由得出另一个命题。经历逻辑推理过程有利于加深物理概念和规律的理解，对于培养大家的抽象推理能力乃至对将来学习更为抽象的物理知识都有很大的益处。

【跟踪练习】

1．小明自制了一个简易投影仪（如图5），在暗室中将印有奥运五环（红、黄、蓝、绿、黑五色环）标志的透明胶片，贴在发白光的手电筒上，并正对着焦距为10cm 的凸透镜。调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置，在墙上得到了一个清晰正立放大的像，下列说法错误的是（）