尉愛領(lǐng) 趙慶貴

（南京師范大學(xué)附屬揚(yáng)子中學(xué) 江蘇 南京 210048）

1 問題

如圖1為一理想變壓器，電壓表V1和V2，電流表A1和A2均為理想電表，二極管D 為理想二極管，電阻R 為定值電阻.當(dāng)理想變壓器原線圈接通安全范圍的交流電，此時(shí)電壓表V1和V2的示數(shù)分別為U1和U2，電流表A1和A2的示數(shù)分別為I1和I2.則有

本題正確選項(xiàng)為A，D.

圖1

2 問題的提出

從本題選項(xiàng)及學(xué)生使用公式角度，學(xué)生提出問題非?！昂侠怼?，推導(dǎo)結(jié)果看似合乎物理原理，“合理”的推導(dǎo)卻得出錯(cuò)誤的結(jié)論，問題到底出現(xiàn)在什么地方呢？

3 原因探究

3.1 電路分析法

二極管具有單向?qū)щ娦裕蓪⒍O管看作一個(gè)開關(guān)，正向通反向斷，假設(shè)交流電波型如圖2所示.討論如下：

圖2

圖3

圖4

因 P1＝P01＋P11P2＝P02＋P12

綜合以上探究有P1＝P2，輸出功率等于用電器消耗功率，能量守恒.

3.2 輸出端與用電器端電壓 電流波型分析法

分析如下：

圖5

圖6

圖7

圖8

綜合以上可得，P1＝P2，輸出功率等于用電器消耗功率，所以能量守恒.

造成學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因是對(duì)有效值概念理解上的偏差以及沒有對(duì)電流做功過程進(jìn)行細(xì)節(jié)分析.學(xué)生在計(jì)算變壓器輸出功率時(shí)，使用的電壓U1是整個(gè)通電時(shí)間，而電流I1只是一半的時(shí)間內(nèi)做功，另一半時(shí)間是不輸出功率的，在時(shí)間上的不對(duì)等因而導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤.

4 教學(xué)反思

學(xué)生出現(xiàn)這樣的問題暴露出目前在物理教學(xué)中存在的問題，即不注重物理概念形成過程的現(xiàn)象非常普遍，對(duì)概念的形成過程中缺乏具體而細(xì)致的分析.在概念教學(xué)中過于重視概念的結(jié)果，在概念引入過程中過于簡(jiǎn)單，對(duì)概念的表述一掠而過后便匆匆轉(zhuǎn)入練習(xí)階段.這樣教學(xué)的隱結(jié)果是學(xué)生非常容易陷入定式，在這種思維定式影響下學(xué)生利用概念時(shí)機(jī)械的生搬硬套定義解題，不去探究概念的適用范圍、內(nèi)涵.最終導(dǎo)致學(xué)生形成物理能力時(shí)只重表象，不重細(xì)節(jié)，即使做了海量的練習(xí)題物理能力仍然沒有質(zhì)的提升！本問題就充分暴露出這點(diǎn).

物理教師在物理概念教學(xué)中需要達(dá)到怎樣的度？哪些度？筆者認(rèn)為需要從下面5個(gè)方面的問題進(jìn)行思考：

（1）要講解的物理概念有哪些特點(diǎn)？與哪些物理能力目標(biāo)有重大關(guān)聯(lián)？如何通過優(yōu)化教學(xué)手段達(dá)到這些關(guān)聯(lián)目標(biāo)？

（2）與需要講解的物理概念相關(guān)聯(lián)的前概念有哪些？如何利用前概念？前概念對(duì)本物理概念形成過程中有何促進(jìn)機(jī)能？本概念的重點(diǎn)、難點(diǎn)是什么？如何解決？

（3）相鄰章節(jié)間、物理學(xué)科內(nèi)部學(xué)科間，比如力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)間的概念間有哪些動(dòng)態(tài)聯(lián)系？比如本問題涉及的前概念是電功、電功率、直流交流、圖像等等.這些概念涉及的物理現(xiàn)象與物理事實(shí)間遵循哪些物理規(guī)律？

（4）中學(xué)物理教學(xué)中有哪些物理概念和與之相對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律之間需要進(jìn)行目標(biāo)分解，需要分步驟、分層次解決？如何把握分層次過程中的深度與廣度？如何讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)不同層次間的異同？

（5）如何把握物理概念形成過程與學(xué)生認(rèn)知水平的匹配？如何利用學(xué)生已經(jīng)生成概念對(duì)新概念形成的促進(jìn)作用？弄清講清物理概念的標(biāo)準(zhǔn)是什么？實(shí)施過程中會(huì)遇到什么？

筆者認(rèn)為，中學(xué)物理概念教學(xué)中，這5個(gè)度是應(yīng)該引起大家足夠重視的，通過中學(xué)物理界同仁們的共同努力，一起探討，最終一定能使學(xué)生的能力有質(zhì)的提高！