高分子物理计算题

2024-06-13

高分子物理计算题(共8篇)

篇1:高分子物理计算题

四、计算题

1、某碳链聚α-烯烃,平均分子量为M1000M0(M0为链节分子量,试计算以下各项数值:(1)完全伸直时大分子链的理论长度;(2)若为全反式构象时链的长度;(3)看作Gauss链时的均方末端距;(4)看作自由旋转链时的均方末端距;(5)当内旋转受阻时(受阻函数cos0.438)的均方末端距;(6)说明为什么高分子链在自然状态下总是卷曲的,并指出此种聚合物的弹性限度。

解:设此高分子链为—(—CH2—CHX—)n—,键长l=0.154nm,键角θ=109.5。

(1)Lmaxnl2((2)L反式nlsin21000M0)0.154308nmM020000.154sin109.5251.5nm22(3)h0nl220000.154247.35nm21cos94.86nm21cos1cos1cos11/310.438(5)h2nl220000.1542242.7nm21cos1cos11/310.438(4)hf,rnl22或(h2)1/215.6nm(6)因为LmaxL反式(h2)1/2,所以大分子链处于自然状态下是卷曲的,它的理论弹性限度是L反式/(hf,r)25倍.2、假定聚乙烯的聚合度2000,键角为109.5°,求伸直链的长度lmax与自由旋转链的根均方末端距之比值,并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。

解:对于聚乙烯链Lmax=(2/3)nl

(hf,r)

N=2×2000=4000(严格来说应为3999)

所以 Lmax/(hf,r)21/21/

2221/22nl

n/34000/336.5

可见,高分子链在一般情况下是相当卷曲的,在外力作用下链段运动的结果是使分子趋于伸展。于是在外力作用下某些高分子材料可以产生很大形变,理论上,聚合度为2000 的聚乙烯完全伸展可产生36.5倍形变。

注意:公式中的n为键数,而不是聚合度,本题中n为4000,而不是2000。

3、计算相对分子质量为106的线形聚苯乙烯分子的均方根末端距。(1)假定链自由取向(即自由结合);(2)假定在一定锥角上自由旋转。解:n=2×106/104=19231 l=0.154nm(1)hf,jnl192310.154(hf,j)(2)hf,jnl

4、(1)计算相对分子质量为280000的线形聚乙烯分子的自由旋转链的均方末端距。键长为0.154nm,键角为109.5°;(2)用光散射法测得在θ溶剂中上述样品的链均方根末端距为56.7nm,计算刚性比值;(3)由自由旋转链的均方末端距求均方旋转半径。解:(1)hf,r2nl22100001.54949(nm)

(2)(h0/hf,r)(3)s

5、计算M=250000g/mol的聚乙烯链的均方根末端距,假定为等效自由结合链,链段长为18.5个C—C键。

解:每个CH2基团的相对分子质量为14g/mol,因而链段数

ne=2.5×10/(14×18.5)=9.65×10

链段长le=18.5bsinθ/2

式中θ=109.5°,b=0.154nm

2所以le=2.33nm,hlene72.4nm

5222221/2ln21.4nm

221cos22nl2(hf,r)1/2l2n30.2nm

1cos2222221/21.84

212h158nm2 66、已知顺式聚异戊二烯每个单体单元的长度是0.46nm,而且h16.2n(其中n为单体单元数目)。问这个大分子统计上的等效自由结合链的链段数和链段长度。解:因为h2nele222,Lmaxnele,联立此两方程,并解二元一次方程得 leh2/Lmax

neLmax/h因为 Lmax0.46n,(0.46n)20.013n所以ne16.2,le16.2n/(0.46n)0.352nm

7、试从下列高聚物的链节结构,定性判断分子链的柔性或刚性,并分析原因。

解:(1)柔性。因为两个对称的侧甲基使主链间距离增大,链间作用力减弱,内旋转位垒降低。(2)刚性。因为分子间有强的氢键,分子间作用力大,内旋转位垒高。(3)刚性。因为侧基极性大,分子间作用力大,内旋转位垒高。(4)刚性。因为主链上有苯环,内旋转较困难。(5)刚性。因为侧基体积大,妨碍内旋转,而且主链与侧链形成了大π键共轭体系,使链僵硬。

8、由文献查得涤纶树脂的密度ρc=1.50×10kg/m, ρa=1.335×10kg/m,内聚能△E=66.67kJ/mol(单元)。今有一块1.42×2.96×0.51×10m的涤纶试样,质量为2.92×10kg,试由以上数据计算:(1)涤纶树脂试样的密度和结晶度;(2)涤纶树脂的内聚能密度。-

3-63

3m2.9210333解:(1)密度1.36210(kg/m)6V(1.422.960.51)10fc结晶度v或fcwa1.3621.33521.8%ca1.501.335ac23.3%ca

E66.671033(2)内聚能密度CED=473(J/cm)3VM0[1/(1.36210)]19文献值CED=476J/cm3。

9、已知聚丙烯的熔点Tm=176℃,结构单元熔化热△Hu=8.36kJ/mol,试计算:(1)平均聚合度分别为DP=6、10、30、1000的情况下,由于端链效应引起的Tm下降为多大?(2)若用第二组分和它共聚,且第二组分不进入晶格,试估计第二组分占10%摩尔分数时共聚物的熔点为多少? 解:(1)112R0 TmTmHuDP式中:T=176℃=449K,R=8。31J/(mol·K),用不同DP值代入公式计算得到 0 Tm,1 = 377K(104℃),降低值176-104=72℃ Tm,2 = 403K(130℃),降低值176-130=46℃ Tm,3 = 432K(159℃),降低值176-159=17℃ Tm,4 = 448K(175℃),降低值176-175=1℃

可见,当DP>1000时,端链效应可以忽略。(2)由于XA =0.9 , XB =0.1 11R0lnXATmTmHu,118.31ln0.9 Tm4498.361000

Tm=428.8K(156℃)

10、有全同立构聚丙烯试样一块,体积为1.42cm×2.96cm×0.51cm,质量为1.94g,试计算其比体积和结晶度.已知非晶态PP的比体积Va=1.174cm/g,完全结晶态PP的比体积

3Vc=1.068cm3/g。

1.422.960.511.105(cm3/g)1.94解:试样的比体积

VV1.1741.105vXca0.651VaVc1.1741.068V

11、试推导用密度法求结晶度的公式fcvca ca式中:ρ为样品密度;ρc为结晶部分密度;ρa为非晶部分密度。

解:VfcVc(1fc)VafcAkT(211NAkT(2)RT(2)已知0.964,T293KR8.3144107erg/(molK),并且F/A,1,有下表数据: 所以

Mc3.4107

45、一交联橡胶试片,长2.8cm,宽1.0cm,厚0.2cm,质量0.518g,于25℃时将它拉伸1倍,测定张力为1.0kg,估算试样网链的平均相对分子质量。

解:由橡胶状态方程

因为RTMc(1),2McRT1(2)f1524.910(kg/m)A0.21104m0.518103925(kg/m3)6V0.212.8102,R8。314J(mol/(K),T298K9258.3142981(2)8.18(kg/mol)(或8180g/mol)4.910522

所以Mc

5246、将某种硫化天然橡胶在300K进行拉伸,当伸长1倍时的拉力为7.25×10N/m,拉

-63伸过程中试样的泊松比为0.5,根据橡胶弹性理论计算:每10m体积中的网链数;(2)初

-63始弹性模量E0和剪切模量G 0;(3)拉伸时每10m体积的试样放出的热量?

解:(1)根据橡胶状态方程

NkT(12)已知玻耳兹曼常量k1.381023J/K,7.25105N/m2,2,T300K1所以N7.25105[1.381023300(2)]11026(个网链/m3)4(2)剪切模量GNkT((3)拉伸模量因为0.5,所以E3G1.24106N/m212QTS,SNk(23)212所以QNkT(23)2代入N,k,T的数值,得Q4.14107J/m3(负值表明为放热)

47、用1N的力可以使一块橡胶在300K下从2倍伸长到3倍。如果这块橡胶的截面积为1mm2,计算橡胶内单位体积的链数,以及为恢复到2倍伸长所需的温升。

解:

15)7.2510(2)4.14105(N/m2)241 16 NkT(1/2),FA于是有FNkTA(1/2)对于2,有对于3,有N2.121026m3(A为初始截面积)F2NkTA(21/4)7NkTA/4F3NkTA(31/9)26NkTA/9

F3F2NkTA(26/97/4)1.139NkTA1N如果新的温度为TN,则F326NkTA/97NkTNA/4因而TN(26/9)4/7495.2(K),温升为195.2K。

48、某硫化橡胶的摩尔质量Mc5000g/mol,密度103kg/m3,现于300K拉伸1倍时,求:(1)回缩应力σ;(2)弹性模量E。解:

McRT1(2)RT1已知Mc5000g/mol,103kg/m3,T300K,2,R8.314J/(molK)1038.3143001则(1)(2)(22)873(kg/m2)或8.5103N/m250002Mc873kg/m2(2)E873kg/m21

49、一块理想弹性体,其密度为9.5×10kg/cm,起始平均相对分子质量为10,交联

3后网链相对分子质量为5×10,若无其他交联缺陷,只考虑末端校正,试计算它在室温(300K)时的剪切模量。

解:

352Mc9.510225103GNkT(1)8.314300(1)McMn5103103105RT4.75105(11052)4.310(N/m)5104

50、某个聚合物的粘弹性行为可以用模量为1010Pa的弹簧与粘度为1012Pa·s的粘壶的串联模型描述。计算突然施加一个1%应变,50s后固体中的应力值。

解:τ=η/E(其中τ为松弛时间,η为粘壶的粘度,E为弹簧的模量),所以τ=100s。σ=σ0exp(-t/τ)=E·exp(-t/100)-2-2其中 =10,t=50s,则σ=10×1010exp(-50/100)=108exp(-0.5)=0.61×108(Pa)251、25℃下进行应力松弛实验,聚合物模量减少至105N/m需要107h。用WLF方程计算100℃下模量减少到同样值需要多久?假设聚合物的Tg是25℃。

解:lgαT =lg(t100℃/ t25℃)=-17.44(100-25)/(51.6+100-25)=-10.33 t100℃/ t25℃= 4.66×10-11,t100℃= 4.66×10-11×107h= 4.66×10-4h 17

52、某PS试样其熔体粘度在160℃时为102Pa·s,试用WLF方程计算该样在120℃时的粘度。

解:根据WLF方程lg[η(T)/η(Tg)]=-17.44(T-Tg)/(51.6+T-Tg)(Tg=100℃)当T=160℃, η(T)=102Pa·s,得lgη(Tg)=11.376 又有lg[η(120)/η(Tg)]=-17.44(120-Tg)/(51.6+120-Tg)(Tg=100℃)lgη(120)=6.504 , η(120)=3.19×106Pa·s

53、已知某材料的Tg=100℃,问:根据WLF方程,应怎样移动图8-26中的曲线(即移动因子αT =?)才能获得100℃时的应力-松弛曲线?

解:lgαT =lg(tT/ tTg)=-17.44(T-Tg)/(51.6+T-Tg)=-17.44(150-100)/(51.6+150-100)=8.58 αT =2.6×10-9

254、聚异丁烯(PIB)的应力松弛模量在25℃和测量时间为1h下是3×105N/m,利用它的时-温等效转换曲线估计:(1)在-80℃和测量时间为1h的应力松弛模量为多少?(2)在什么温度下,使测定时间为10-6h,与-80℃和测量时间为1h,所得的模量值相同?

解:(1)由PIB的时-温等效转换曲线图8-27查到,在-80℃和测量时间为1h下,lgE(t)=9,即 E(t)=109N/m。

(2)已知PIB的Tg=75℃,根据题意,应用WLF方程

lg(1/ tTg)=-17.44(193-198)/(51.6+193-198)所以tTg =0.01345h=48s 由题意,在10-6h测得同样的E(t)的温度为T,两种情况下有相同的移动因子lgαT,所以 lg(10-6/1.01345)=-17.44(T-198)/(51.6+T-198), T=214K=-59℃。55、25℃时聚苯乙烯的杨氏模量为4.9×105lb/in,泊松比为0.35,问其切变模量和体积模量是多少?(以Pa表示)解:(1)因为E=2G(1+ν),E=4.9×105lb/in,ν=0.35,所以 G=4.9×105/2×1.35=1.815(lb/in)lb/in=0.6887×104Pa,G=1.25×109Pa(2)E=3B(1+ν)B=4.9×105/(3×0.3)=5.444×105(lb/in)

292 =(5.444×105×0.4536/0.102)/0.0254=3.75×10N/m56、100lb负荷施加于一试样,这个试样的有效尺寸是:长4in,宽1in,厚0.1in,如

2果材料的杨氏模量是3.5×1010dyn/cm,问加负荷时试样伸长了多少米?

解:σ=100lb/(1×0.1 in)=1000lb/ in=6.895×107dyn/cm

22E=3.5×1010dyn/cm

所以=σ/E=6.895×107/3.5×1010=1.97×10-3

△ l=﹒l=1.97×10-3×4in=7.88×10-3in =2×10-4 m 2

57、长1m、截面直径为0.002m的钢丝和橡皮筋,分别挂以0.1kg的重物时,各伸长多

22少?设钢丝和橡皮筋的杨氏模量分别为2×1011N/m和1×106N/m。

2解:E=σ/,=△l/l0,σ=0.1kg×9.8m·s-2/π(0.001)2 =31194 N/m 对钢丝 △l=l0·σ /E = 1×31194/(2×1011)=1.56×10-6(m)对橡皮筋△l=l0·σ /E = 1×31194/(1×106)=0.031(m)

58、有一块聚合物试件,其泊松比ν=0.3,当加外力使它伸长率达1%时,则其相应的体积增大多少?当ν=0时又如何?

解:由本体模量定义B=P/(△V/V0)

对于各向同性材料,各种模量之间有E=3B(1-2ν)和P≈(1/3)σ,σ=E 所以△V/V0 = P/B=[(1/3)E]/[E/3(1-2ν)]=(1-2ν) =(1-2×0.3)×0.01=0.004 即体积增大4‰。ν=0时,体积增大为1%。

59、拉伸某试样,给出如下表数据。作应力-应变曲线图,并计算杨氏模量,屈服应力和屈服时的伸长率。这个材料的抗张强度是多少?

解:

所作应力-应变示意图示于图9-9。

2杨氏模量E=5×104lb/in = 3.44×108Pa

2屈服应力σy =1690 lb/in=1.16×107Pa 屈服时的伸长率 y=6×10-2=0.06(即6%)抗张强度σt=1380 lb/in=9.5×106Pa

篇2:高分子物理计算题

1.对于多体问题,要正确选取研究对象,善于寻找相互联系

选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键。选取研究对象需根据不同的条件,或采用隔离法,即把研究对象从其所在的系统中抽取出来进行研究;或采用整体法,即把几个研究对象组成的系统作为整体来进行研究;或将隔离法与整体法交叉使用。

通常,符合守恒定律的系统或各部分运动状态相同的系统,宜采用整体法;在需讨论系统各部分间的相互作用时,宜采用隔离法;对于各部分运动状态不同的系统,应慎用整体法,有时不能用整体法。至于多个物体间的相互联系,通常可从它们之间的相互作用、运动的时间、位移、速度、加速度等方面去寻找。

2.对于多过程问题,要仔细观察过程特征,妥善运用物理规律

观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。分析过程特征需仔细分析每个过程的约束条件,如物体的受力情况、状态参量等,以便运用相应的物理规律逐个进行研究。至于过程之间的联系,则可从物体运动的速度、位移、时间等方面去寻找。

3.对于含有隐含条件的问题,要注重审题,深究细琢,努力挖掘隐含条件

注重审题,深究细琢,综观全局重点推敲,挖掘并应用隐含条件,梳理解题思路或建立辅助方程,是求解的关键。通常,隐含条件可通过观察物理现象、认识物理模型和分析物理过程,甚至从试题的字里行间或图像中去挖掘。

4.对于存在多种情况的问题,要认真分析制约条件,周密探讨多种情况

解题时必须根据不同条件对各种可能情况进行全面分析,必要时要自己拟定讨论方案,将问题根据一定的标准分类,再逐类进行探讨,防止漏解。

5.对于物理技巧性较强的问题,要耐心细致寻找规律,熟练运用物理方法

耐心寻找规律、选取相应的物理方法是关键。求解物理问题,通常采用的物理方法有:方程法、比例法、数列法、不等式法、函数极值法、微元分析法、图像法和几何法等,在众多物理方法的运用上必须打下扎实的基础。

6.对于有多种解法的问题,要开拓思路避繁就简,合理选取最优解法

避繁就简、选取最优解法是顺利解题、争取高分的关键,特别是在受考试时间限制的情况下更应如此。这就要求我们具有敏捷的思维能力和熟练的解题技巧,在短时间内进行斟酌、比较、选择并作出决断。当然,作为平时的解题训练,尽可能地多采用几种解法,对于开拓我们的解题思路是非常有益的。

高考物理答题高分技巧

1、字母、符号的规范化书写。

解题中运用的物理量要设定字母来表示,并用文字交代或在图中标明其意义,题中给定的字母意义不能自行改变。所用来表示物理量的字母要尽可能是常规通用的,通常是取自该物理量英语单词的第一个字母,一般要与课本中的形式一致。在同一题中一个字母只能表示一个物理量,如果在同一题中出现多个同类物理量,可用不同的角标来加以区别。解物理题时遇到的物理量,不能都象解数学题一样,用x、y等字母来表示,一般也要用约定的符号来表示。

另外,在解题用到的物理量单位符号,要求采用课本规定的符号来表示,如Kg、Ω、Hz等等。用到的其它符号如化学元素符号、数学符号等一般采用它们在化学、数学等学科中原有的通用形式,如氦元素He、正弦sin、对数㏒、开平方、正比例∝等等。

2、根据题意作出描述物理情景或过程的示意图、图象。

物理中的图形、图象是我们分析和解决物理问题的有力工具,它使抽象的物理过程、物理状态形象化、具体化。示意图(如受力图、运动过程图、状态图、电路图、光路图等)要能大致反映有关量的关系,并且要使图文对应。与解题中所列方程有关的示意图,要画在卷面上,若只是分析题意的用图,与所列方程无直接关系,就不要画在卷面上。有时根据题意要画函数图象,必须建好坐标系包括画上原点、箭头,标好物理量的符号、单位及坐标轴上的数据。

3、必要的文字说明。

“必要的文字说明”是对题目完整解答过程中不可缺少的文字表述,它能使解题思路表达得清楚明了,解答有根有据,流畅完美。“必要的文字说明”是要写出简要的文字叙述,用以说明以下一些内容:研究对象,研究过程或状态,选定正方向或建立坐标系,选择参照系、参考面、零势点(面),设定物理量的字母表示,所列方程的物理依据,说明隐含条件、临界条件,分析所得的关键判断,说明上下文关系的一些衔接语等等。

文字说明要用物理术语,也不要用字母或符号来代替物理语言,如用“↑、↓”代替文字“增加、减少”,用“>、<”代替“大于、小于”,用“∵、∴”代替“因为、所以”等等。语言叙述要简练、准确,切忌语言叙述过于冗长,如不要写出详细的题意分析。

4、解题结果的规范化表述。

解题结果是物理解题的成果,是解题者智慧的结晶,要认真规范地加以表述。作为计算结果的数据一般要用科学记数法。有效数字的位数应根据题意确定,一般应与题中开列的数据相近,取两位到三位即可。有的题目对有效数字的位数有明确要求,就要严格按照要求取,多取少取都要扣分。计算结果的数据必须带上单位;计算结果用字母表示的,则要看题目中提供的表示已知量的字母是否带单位,如果不带单位,则最后求解的结果也就不要带单位,反之则要带上单位。

5、方程式和重要的演算步骤。

方程式是主要的得分依据,写出的方程式必须是能反映出所依据的物理规律的基本式,不能以变形式、结果式代替方程式,如不能将直接写成。同时方程式应该全部用字母、符号来表示,不能字母、符号和数据混合,数据式同样不能代替方程式,如上述的方程不要写成。方程式有多个时,一般要分别列出并进行编号,便于计算说明。

计算时一般要先进行代数式的字母运算,推导出有关未知量的代数表达式,然后再代入数据计算。这样做即有利于减轻计算负担,又有利于一般规律的发现和回顾检查。求解方程时,卷面上只要求写出最简式,然后作一交代并直接给出计算结果。切忌把大量的化简、代值运算过程写在卷面上,这样会给人以繁琐零乱,思路不清的感觉,同时也增大了出错扣分的几率。

篇3:物理计算题解题技巧

一、“八字方针”过好物理审题关

审题不过关是制约很多学生成绩的一个重要因素, 也是一个普遍的实际问题。要过好物理审题这一关, 我建议在审题时要努力做到以下八个字:“眼看”“嘴读”“手画”“脑思”。

1.“眼看”是前提。

眼看是从题目中获取信息的最直接的方法, 这一步一定要全面、细心。“眼看”时, 对题中关键性的词语要多加思考, 搞清含义。全面分析出已知、未知的物理条件, 特别是一些隐含的物理条件, 这是解决问题的关键。“眼看”时不要急于求解, 有些同学拿到题目立即写上一大堆公式, 往往不知所云;有些同学审题时漏看、错看或看不全题目中的条件, 是解题之大忌。“眼看”过程中, 边思索、便联想, 弄清题目中所涉及的现象和过程, 正确还原各种模型, 找准变化量之间的关系。

2.“嘴读”是内化。

“嘴读”可以小声读或默读, 是强化知识、接受题目信息的手段, 这是一个物理信息内化的过程, 它能解决漏看、错看等问题。例如, 平时学习中, 成绩较好的学生, 拿到一道题目, 不管是难还是易, 他都会怀着轻松的心情去小声读或默读, 特别是遇到一道陌生的题目, 他会更加兴奋, 认真、仔细地去完成。逐字逐句研究, 把做出一道难题看成一种快乐;而基础较差的学生则不然, 看见难题有畏惧感, 脑中“我做不出”的意念缠住了做题的思维, 这时可通过“嘴读”的方法寻找一些灵感解决问题。

3.“手画”是方法。

“手画”就是对题目中出现的物理情景、物理模型画一些必要的草图和变化的过程。草画图形, 搞清物理过程, 还原物理模型, 找出题目的关键之处, 这是解决中很重要的一环, 也是解题突破口。搞清物理过程必须认真审题, 根据题中告诉的各已知量的数量关系充分想象、分析、判断, 运用“手画”方法画出草图以展示完整的过程图景, 使物理过程更为直观。

4.“脑思”是关键。

“脑思”就是充分挖掘大脑中所有储存的知识信息, 准确思考、全面思考、快速思考, 分析出解题的思路和方法。对于考查基本知识和基本技能的题目, 一般不会太难, 可以比较顺利地解决, 但这时切忌掉以轻心, 因为这些题看似简单, 但可能潜藏着小小的陷阱, 一不留意就会掉入陷阱。遇到从来没有碰到过的题型或一时无从下手的难题, 千万不要认定自己一定做不出来。最要不得的是, 遇到一道难题, 看了几眼, 做不下去, 就看下一道;刚有了思路, 却又放弃, 去想下一道, 如此反反复复, 俩道题一道也做不出来, 可时间却又所剩无几, 又担心前面的题目会做错, 又转而检查前面的题目, 结果两大题没完成, 前面的答案又不能保证万无一失, 这样的考试结果可想而知。遇到难题, 不必吓得不敢下手, 从简单的方面考虑, 将可以想到的步骤一步步清楚地写下来, 或许会“柳暗花明又一村”, 即使得不到最终答案, 也会获得步骤分。实在做不出来, 也不要勉强自己, 影响全卷的答题。

因此, 考生在答题时, 应该在认真、快速读题的基础上, 确定这个题目所涉及的范围, 用到哪些知识和规律, 处理这类问题的一般思路是怎样的, 等等。在对问题进行快速诊断, 大致把握解题方向的前提下, 再动笔解答。

二、“三部曲”规范程序化解题

解物理计算题时, 要求在平时的计算训练中, 注意规范化解题, 按照自己的思维程序表达。一般来说, 物理计算题评分时, 有列式分和求解分, 我们可按照“三部曲”来规范计算题的解题过程。

1. 必要的文字说明。

文字说明能反映解题思路, 展示思维过程。写文字说明时, 要根据题意, 弄清哪些文字必要、需要写, 哪些不必要、可以忽略, 做到详略得当, 言简意赅。必要的文字说明, 有以下几项:

(1) 指出研究对象;

(2) 设定字母所表示的物理意义;

(3) 使用恰当的连词或连接语言;

(4) 叙述一些重要的物理状态;

(5) 描述重要的物理过程或物理情境;

(6) 叙述所运用的具体的物理规律;

(7) 揭露隐含条件。

写文字说明要防止俩种倾向:一是过于简略而显得不够完整, 缺乏内在的逻辑;二是啰唆, 分不清必要与不必要。

2. 写出物理公式。

写方程式是应用规律, 由已知推演到未知。因此方程式要按照原始公式、应用式、重要的演算式、结论式的顺序, 清晰简洁地展出。写方程式也要防止两种倾向:一是开始写出的方程式是演算步骤中的式子, 而不是原始公式或应用式。

3. 代入数据写出中药的演算过程, 并得出最后的答案。

在列好相关物理公式的基础上, 就要寻找物理情景中出现的数据, 并代入公式, 并简练写出重要的演算步骤, 得出最后的解答, 写上单位, 并做好适当的说明。如果是纯字母的题目, 一定要检查最后的答案中出现的字母是不是已知的字母。

篇4:物理计算题解题技巧

物理计算题的功能:对学生的能力考查较全面,它不仅能很好地考查学生对物理概念、物理规律的理解能力和根据已知条件及物理事实对物理问题进行逻辑推理和论证的能力,而且还能更有效地考查学生的综合分析能力及应用数学方法处理物理问题的能力。因此计算题的难度较大,对学生的要求较高。要想解答好计算题,除了需要扎实的物理基础知识外,还需要掌握一些有效规范的答题技巧。

规范答题体现了一个考生的物理学科的基本素养。高考《考试大纲》中明确表述:在“理解能力”中有“理解所学自然科学知识的含义及其适用条件,能用适当的形式(如文字、公式、图或表)进行表达”;在“推理能力”中有“并能把推理过程正确地表达出来”。这些都是考纲对考生书面表达能力的要求。物理题的解答书写与答题格式,在高考试卷上也有明确的说明:解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出答案的不能得分;有数字计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。评分标准中也有这样的说明:只有最后答案而无演算过程的不给分;解答中单纯列出与解答无关的文字公式,或虽列出公式,但文字符号与题目所给定的不同,不给分。因此,要想提高得分率,取得好成绩,在学习过程中,除了要抓好基础知识的掌握、解题能力的训练外,还必须强化答题的规范,培养良好的答题习惯,形成规范的答题行为。

1.审题的规范化

审题是对题目进行分析、综合、寻求解题思路和方法的过程,所以审题规范是正确解答物理题的前提条件。一些学生往往会出现见到试题不知如何下手,找不到切入点,想到哪就写到哪儿,没有一个基本的审题程序。其原因就是不知道怎样去审题。审题过程主要包括以下几个方面:明确物理状态和过程、明确条件和目标、确定解题思路和方法。

物理状态和过程:每一道物理试题都是由若干个物理状态和过程组合而成的,弄清楚这些状态和过程是审题的关键。解题前首先要认真阅读试题,分析题意,了解题目中所述的物理状态和过程,必要时可在草稿纸上画出题中所反映的物理状态和过程的简图,然后借助简图分析这些状态和过程的特点,找出它们所遵循的物理规律。对多过程物理问题,可以把它拆分成若干个简单过程来处理,同时还要兼顾各个过程之间的联系,从而做到化繁为简各个击破。

条件和目标:条件是指“题目中告诉了什么”;目标是指“题中要求什么”。这是解题必须明确的两个问题。条件的分析一是要找出题目中明确告诉的已知条件,二是要挖掘题中的隐含条件。一些学生往往因不明确隐含条件而导致错误,隐含条件的挖掘是解计算题的重要环节,有些隐含条件含在相关的概念中,可以从分析概念中去挖掘;有的隐含在物理对象模型中,如质点、理想气体、点电荷等;有的隐含在物理过程模型中,如自由落体运动、匀速圆周运动、简谐运动等。还有一些题目所述物理模型是模糊不清的,但只要抓住问题的主要因素,忽略次要因素,恰当地将复杂的对象或过程向隐含的理想化模型转化,就能使问题得以解决,同时要注意从临界状态前后变化中寻找临界条件。三是发现题中的干扰条件要大胆舍弃,干扰信息往往与解题的必备条件混杂在一起,若不及时识别并排除就容易受干扰而误入陷阱。目标的分析主要是明确要求什么,要善于把复杂的问题转化为简单的问题,把抽象的问题具体化来处理。

解题思路和方法:一个题目的条件和目标之间存在着一系列的必然联系,这些联系就是由条件通向目标的桥梁。用哪些关系来解题要根据这些关系和题中所述的物理过程遵循的物理规律来确定。解题的实质就是分析这些关系和题中所属过程遵循的那个物理规律相对应,有的对应关系十分隐蔽,需要认真分析和揭示,有的对应关系可能有多种,就会出现解法有多种。

2.语言表达的规范化

语言表达规范化要求学生用物理语言来描述相应的物理过程、物体的运动状态、受力情况;能用精准的语言描述实验的操作步骤、描述实验结论等。语言表达的规范化还体现在必要的文字说明上,这是学生常常容易忽视的地方。必要的文字说明是保证题目完整解答不可缺少的文字表述,它能使解题思路表达地清楚明了,解答有据,流畅完美。具体来说计算题规范化表述过程常包括以下几个方面:

(1)明确研究对象(个体还是系统);

(2)根据题意准确画出受力图、运动示意图、电路图等有关图像;

(3)要指明物理过程及始末状态,包括其中的隐含条件或临界状态;

(4)指明要选取的正方向或零位置;

(5)物理量尽量用题目中给定的符号,需自设的物理量(包括待求量、中间过度量)要说明其含义;

(6)要指明所用物理公式的名称、条件和依据,并用相关词语来表达,如“由……定律得……”“将……代人……”“联立……”等句式;

(7)用文字串联起完整的思路及思维流程;

(8)求得结果应有文字说明及带入题给数据的算式,最终结果要有准确的数字和单位,必要时对问题的结果加以适当讨论,说明其物理意义。

3.作图的规范化

作图是解题的重要步骤,它有助于建立清晰有序的物理过程和确立物理量间的关系,可以把问题具体化、形象化。在审题过程中,要养成画草图的习惯;解物理题时,能画图的尽量画图,图能帮助我们理解题意、分析过程以及探讨过程中各物理量的变化,便于构建物理模型。在高中物理中,力学部分涉及的运动过程有匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动、简谐运动等,除了这些运动过程外,还有两类重要的过程:一类是碰撞过程,另一类是先变加速运动后匀速运动的过程(如汽车以恒定功率启动问题)。电学中的变化过程主要有电容器的充电和放电、电磁感应中的导体棒变加速运动等,作出这些物理过程的示意图,或画出关键情境的受力分析图,是解计算题的常规手段。需要保留在卷面上的图必须用尺、规、铅笔,不能随心所欲徒手作图。作出的图应能反映有关量的关系,图文要对应。画函数图象时,要画好坐标原点和坐标轴上的箭头,标好物理量的符号、单位及坐标轴上的数据。图形、图线应清晰准确,线段的虚实要分明有区别。

4.方程式和主要步骤书写的规范化

原始的基本方程是主要的得分依据,写出的方程式必须能反映出所依据的基本物理规律,不能以变形的结果式代替方程式。同时方程式应该全部用字母、符号来表示,不能出现字母、符号和数据混合,数据式同样不能代替方程式。有多个方程式,一般要分别列出并进行编号,以便于计算说明。计算时一般要先进行代数式的字母运算,推导出有关未知量的代数表达式,然后再代入数据计算。这样做既有利于减轻计算负担,又有利于一般规律的发现和回顾检查。从近几年高考物理计算题的答案及评分标准中可以看出,求解方程时卷面上只要写出最简式,然后做出必要的说明,直接给出计算结果即可。切忌把大量的运算过程写在卷面上,这样会给人以繁琐凌乱、思路不清的感觉,同时也增大了出错的几率。

5.解题结果的规范化

解题结果是解题者智慧的结晶,是整个解题过程的重要组成部分,规范的答案能清晰地反映出解题的最终结果。答案规范是指答案准确、简洁、全面。既要注意计算结果的验证、取舍,还要注意答案的完整,要认真规范地加以表述。作为计算结果的数据一般要用科学计数法;有效数字的位数应根据题意确定,有的题目对有效数字的位数有明确要求,就要严格按要求取,多取少取都会被扣分。计算结果的数据必须带上单位;结果用字母表示的,则要看题中提供的表示已知量的字母是否带有单位,如果不带单位,则最后的结果也不要带单位,反之则要带上单位。有时对解题结果要做适当的说明和讨论,例如结果是矢量的就要说明方向,方向的说明要与题目中涉及的方向相对应。总之,规范化解题是一种良好的解题习惯,更是一种能力。解题格式规范化不仅可以让阅卷老师准确掌握学生的解题思路、答题意图,而且还能给人以美的享受。

另外在规范化解题的前提下,还要谨慎细心,严防思维定势。在物理计算题中会经常遇到这样的题目,其故意多给出一些已知条件,或在表述物理情境时精心设置一些陷阱(如安排一些似是而非的判断),以此形成干扰因素来考查学生明辨是非的能力。这些因素的迷惑程度越大,同学们越容易在解题过程中犯错误。在审题过程中,只有有效排除这些干扰因素,才能迅速而正确地得出答案。有些题目的物理过程含而不露,需结合已知条件,应用相关概念和规律进行具体分析。分析前不要急于动笔列方程,以免用假的过程模型代替了实际的物理过程,同时还要防止定势思维的负迁移。

篇5:高分子物理计算题

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科,以下是物理大题高分技巧,希望对考生有帮助。

一、理综物理学科大题的命题特点

1.理论题综合性强,能力要求高

物理部分一般是3道理论大题,其中两道力学题一道电学题,也有一道力学题两道电学题的情况,不过这种情况较少。其中,力学题常常以物体的碰撞或连接体为背景,涉及匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、平抛运动与圆周运动规律、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律和能量守恒定律等知识的综合;电学题则以带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动最为常见,有时还出现有关电磁感应的综合性大题,涉及电场、磁场、电磁感应定律与力学规律的综合。

试题往往呈现出研究对象的多体性、物理过程的复杂性、已知条件的隐含性、问题讨论的多样性、物理方法的技巧性和一题多解的灵活性等特点,能力要求较高。2.实验题实践性强,考查范围广

每年两道实验题,均为一道力学实验题、一道电学实验题。其中,仪器的使用是实验考查的基础内容,长度和电学量的测量及相关仪器的使用是出题最频繁的知识点。试题考查 范围广泛,已跳出了《考试大纲》知识内容表中所列实验的范围,出现了迁移类实验与创新型实验。它们基本上不是课本上现成的实验,但其原理、方法以及所涉及的知识均是学生所学过的。

二、理综物理学科大题的答题策略

1.对于多体问题,要正确选取研究对象,善于寻找相互联系

选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键。选取研究对象需根据不同的条件,或采用隔离法,即把研究对象从其所在的系统中抽取出来进行研究;或采用整体法,即把几个研究对象组成的系统作为整体来进行研究;或将隔离法与整体法交叉使用。

通常,符合守恒定律的系统或各部分运动状态相同的系统,宜采用整体法;在需讨论系统各部分间的相互作用时,宜采用隔离法;对于各部分运动状态不同的系统,应慎用整体法,有时不能用整体法。至于多个物体间的相互联系,通常可从它们之间的相互作用、运动的时间、位移、速度、加速度等方面去寻找。

2.对于多过程问题,要仔细观察过程特征,妥善运用物理规律

观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。分析过程特征需仔细分析每个过程的约束条件,如物体的受力情况、状态参量等,以便运用相应的物理规律逐个进行研究。至于过程之间的联系,则可从物体运动的速度、位移、时间等方面去寻找。

3.对于含有隐含条件的问题,要注重审题,深究细琢,努力挖掘隐含条件

注重审题,深究细琢,综观全局重点推敲,挖掘并应用隐含条件,梳理解题思路或建立辅助方程,是求解的关键。通常,隐含条件可通过观察物理现象、认识物理模型和分析物理过程,甚至从试题的字里行间或图像中去挖掘。4.对于存在多种情况的问题,要认真分析制约条件,周密探讨多种情况

解题时必须根据不同条件对各种可能情况进行全面分析,必要时要自己拟定讨论方案,将问题根据一定的标准分类,再逐类进行探讨,防止漏解。

5.对于物理技巧性较强的问题,要耐心细致寻找规律,熟练运用物理方法

耐心寻找规律、选取相应的物理方法是关键。求解物理问题,通常采用的物理方法有:方程法、比例法、数列法、不等式法、函数极值法、微元分析法、图像法和几何法等,在众多物理方法的运用上必须打下扎实的基础。

6.对于有多种解法的问题,要开拓思路避繁就简,合理选取最优解法

避繁就简、选取最优解法是顺利解题、争取高分的关键,特别是在受考试时间限制的情况下更应如此。这就要求我们具有敏捷的思维能力和熟练的解题技巧,在短时间内进行斟酌、比较、选择并作出决断。当然,作为平时的解题训练,尽可能地多采用几种解法,对于开拓我们的解题思路是非常有益的。

7.对于《考试大纲》中所列的实验,要把握原理、讲究方法

对于《考试大纲》所列实验,解答的关键是要在掌握实验原理的基础上,熟悉操作步骤、数据处理和误差分析等。要熟记课本对所考实验的相关叙述,结合自己动手实验的全过程,解决此类实验考题。

8.对于创新型实验,要汲取信息、联想类比,实现实验的迁移创新

用学过的实验方法、用过的实验仪器进行新的实验设计,是处理此类问题的关键。要仔细阅读题目,理解题意,从题给的文字、图表、图像中捕获有效信息,从中找出规律,通过联想、等效、类比等思维方法建立与新情境对应的物理模型,并在旧知识与物理模型之间架设桥梁,将旧知识运用到新情境中去,然后进行推理、计算,实现实验的迁移与创新。

篇6:物理计算题答题技巧

解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数,怎样建立方程呢?方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中,存在于状态或状态变化之中;隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现象及过程所对应的或贴近的物理规律,建立主体关系式。

(2)敢于解题,深于研究

遇到设问多、信息多、过程复杂的题目,在审题过程中,若明确了某一阶段的情景,并列出了方程。要敢于先把结果解出来,这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定,所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。

(3)答题要规范,得分有技巧

①简洁文字说明与方程式相结合

②尽量用常规方法,使用通用符号

③分步列式,不要用综合或连等式

④对复杂的数值计算题,最后结果要先解出符号表达,再代入数值进行计算。

还要提醒考生的是,由于网上阅卷需要进行扫描,要求考生字迹大小适中清晰。合理安排好答题的版面,不要因超出方框而不能得分。

切记:所有物理量要用题目中给的。没有的要设出,并详细说明。

切记:物理要写原始公式,而不是导出公式。

切记:既然是计算题就不要期待一步成功。分布写,慢慢写,别着急带数据。

切记:要建立模型,高中物理计算无非就是:运动学、牛顿定律、能量守恒、机械能守恒、动能定理、带电粒子在复合场中的运动、法拉第电磁感应定律而已。

切记:将几个过程拆分。各个击破。

切记:实在不会做,那么将题中可能用到得公式都写出来吧,不会倒扣分的。

切记:注意单位换算,都是国际单位吧。不过,用字母表示的答案千万不要写单位。

篇7:初三物理热学典型计算题

1.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,共燃烧了6kg的无烟煤。[水的比热容是(4.2×103J/kg · ℃),无烟煤的热值是(3.4×107J/kg · ℃)求:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少J?

(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J?

(3)此锅炉的效率是多少?

2.质量为800g,温度为-2℃的冰块放出8.4×103J的热量后温度变为多少?

3.质量为500g的某种金属,温度从100℃降低到20℃,内能减少了3.5×103J.求这种金属的比热容.4.现有渗水后浓度为50%的酒精20kg,如果其温度降低1℃,则将放出多少热量?

5.质量为4kg的水,温度升高50℃,则其吸收的热量是多少J?

6.室温下,在0.5kg的铝壶内装有5kg的水,烧开这一壶水大约需要吸收多少热量[c铝=0.88×103J/(kg · ℃)

7.一太阳能热水器装水80kg,集热管每分钟吸收太阳能7×104J,不计热量损失,则该热水器每小时能使水温升高到多少℃

8.一根烧红的铁钉,温度是500℃,质量是1.5g它的温度降低到20℃,要放出多少热量?[c铁0.46×103J/(kg·℃)]

篇8:浅谈物理计算题教学

物理计算题, 不论知识结构如何, 解答的思路均可按四个程序进行。

第一是审题。审题过程要认真读懂题意, 发现隐含在题目里的物理条件, 找出物理过程或文字表述中的已知量, 明确研究对象, 找出已知量和待求量的关系, 判定问题的性质和范围, 明确属于何种物理模型。

第二是分析题意。必要时画出草图, 借助草图分析研究对象的物理状态、物理过程, 即分析题设情景和具体条件, 并在头脑中形成清晰的物理图景, 建立物理模型, 在此基础上确定解题的思路和方法。

第三是建立方程。根据题目所给的条件, 梳理已知量与未知量的关系, 挖掘题中隐含条件, 寻找规律 (公式) , 必要时建立坐标系, 画出有关物理图像。

第四是求解。先进行必要的代数运算, 统一单位后代入数据计算, 求得结果。

对一般题目, 大多数学生都能顺利完成, 但对涉及知识面比较广、物理过程比较复杂、综合性强的题目, 要求学生通过分析推理, 找出知识的内在联系时, 他们就感到一头雾水, 甚至无从下手。教学中发现, 只要把握好第一、二程序, 即审题和分析题意, 让学生弄清题意, 创设情境, 就能顺利解答, 得出正确答案。因此, 解答计算题的关键, 就是分析题设情境, 建立物理模型。下面结合本人多年的教学实践, 就如何分析题设情境、突破关键环节, 谈一些体会。

一、精选典型题, 分析题目情境

例题:盛夏时分, 当王欣打开冰箱取饮料时, 冰箱里的冷空气出来, 外面的热空气进去。当冰箱门重新关上后, 就将这部分热空气也关了进去, 箱内热空气冷却收缩, 压强减小, 因此开冰箱时较费力。若冰箱门长为0.6m、宽为0.5m, 冰箱外的气压为1×105 Pa, 设冰箱内外的气压差为1000Pa。求:

(1) 冰箱内气体压强为多少? (g取10N/kg)

(2) 冰箱内、外气体对门的压力各是多少?

(3) 冰箱门受到的内外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力?

根据本题所给的已知条件以及求解的三个问题, 可以对应创设三个情境。

情境一:考虑大气压, 题目给出内外气压差, 由此即可算出冰箱内的气体压强, p外-p内=1000Pa, 解得p内=9.9×104 Pa。

情境二:题目给出冰箱门的长和宽, 则可算出门的面积, 再根据压强公式p=FS, 算出门内外的压力。

情境三:由以上两个情景, 学生可勾画出这样的图景:由内外压力可以算出压力差为30N, 再由G=mg算出质量为3kg。

可见, 只要分析题设情境, 使学生在头脑中形成清晰的物理图景, 学生就能较好地运用物理规律和物理情境解决问题。

二、选足够量的习题, 强化训练, 突破解题“入口关”

对信息量大的题目。如何培养学生耐心看题, 认真审题, 学会分析题设情境, 建立物理模型, 成为教学的一大难题。实践证明, 在解答计算题的过程中, 尽管教师讲得清楚, 当时, 学生也能接受, 但如果没有让他们做一定量的相关练习题, 解题的逻辑思维就难以形成, 方法没能较好地掌握, 解决实际问题的能力就不可能得到提高。为了让学生尽快进入角色, 学会审题、析题, 可在规定时间 (一节课) 内, 要求学生拟出几个计算题, 并写出“审题”和“析题”的步骤, 使之在脑子里形成有关题目的清晰的物理图景。这一举措, 可以使学生的思维能力得到提升。

三、理论联系实际, 多元化设计计算题情境

物理是理论联系实际的一门科学, 教学中, 应重视理论与实践的结合, 课堂内与课堂外的结合。比如, 在上滑轮组这节课之前, 可先让学生认真观察升旗时定滑轮的运动情况, 回到课堂又做验证实验, 在此基础上, 延展到动滑轮、滑轮组的实验以及滑轮组效率的计算题。其实这是对学生进行理论与实际相结合的训练, 教学实现了情境创设的多元化, 学生在脑海中自然产生一幅幅美丽的物理图景, 能启迪他们的思维, 促进联想和创新能力的提高。

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