王維生
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出:“義務(wù)教育物理課程旨在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生學(xué)習(xí)終身發(fā)展必需的物理基礎(chǔ)知識(shí)和方法,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。”在初中物理的實(shí)際教學(xué)中,讓抽象思維具體化、邏輯思維顯現(xiàn)化、形象思維直觀化,能大大地提高教學(xué)效果。筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勛约旱囊恍┐譁\的做法。
解決實(shí)際問題中,教師將抽象思維可視化,可以使學(xué)生“提高分析問題和解決問題的能力”。常用的方法有極限法、比例法、求同法、求差法等。
極限法。在教學(xué)“直線運(yùn)動(dòng)”時(shí),在“研究氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,對(duì)如何使氣泡上升的速度變慢便于計(jì)時(shí),學(xué)生經(jīng)過討論,采用“極限法”分析得出:如果玻璃管與水平面的夾角為零度時(shí),那么氣泡上升速度為零。所以,減小玻璃管與水平面的夾角,便可達(dá)到目的。
比例法。有些物理題,按一般思路去解答,往往比較繁瑣,如能恰當(dāng)運(yùn)用“數(shù)學(xué)”這個(gè)工具,巧妙地利用“比例法”,則會(huì)出奇效,不但提高解題速度,而且增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。
【例題1】甲、乙兩同學(xué)多次進(jìn)行百米賽跑,每次甲總比乙提前10m到達(dá)終點(diǎn)?,F(xiàn)讓甲遠(yuǎn)離起點(diǎn)10m,乙仍在起點(diǎn)跑,則( )。
A.甲先到達(dá)終點(diǎn)
B.乙先到達(dá)終點(diǎn)
C.兩人同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)
D.無法確定
分析:甲、乙均為勻速運(yùn)動(dòng),在相同的時(shí)間內(nèi),甲、乙走的路程應(yīng)成正比例。
解答:因?yàn)镾甲/S乙=S′甲/S′乙,所以100/(100-10)=(100+10)/S′乙,解得S′乙=99(m),故選A。
求同法。有些物理題具有兩個(gè)物理過程,每個(gè)物理過程都有3種不同的物理量。在兩個(gè)物理過程的6個(gè)物理量(只有3種)中,往往有兩個(gè)同種物理量相等??梢韵壤闷渲械哪硞€(gè)物理過程,求出這個(gè)相等的物理量,再將它代入另一個(gè)物理過程求出題目中的問題,便是解決這類問題的常規(guī)思路,我們不妨取名叫“求同法”。
【例題2】一節(jié)運(yùn)油車裝20m3的油,從車中取出20ml油,稱得它的質(zhì)量為16.4g,求這節(jié)運(yùn)油車所裝油質(zhì)量是多少?
分析:樣品油的質(zhì)量m1、密度ρ1、體積v1和一節(jié)油車所裝油的質(zhì)量m2、密度ρ2、體積v2這6個(gè)物理量中,密度是相等的。通過樣品油求出密度便是解題的關(guān)鍵。
解答: ρ=m1/v1=16.4g/20cm3=8.2g/cm3=8.2×103kg/m3,m2=ρv2=8.2×103kg/m3×20m3=16.4×103kg=16.4t。答:這節(jié)運(yùn)油車所裝油質(zhì)量是16.4t。
求差法。有些物理題,三種不同的物理量中有一種物理量在兩個(gè)不同的狀態(tài)中保持不變,而另兩種物理量發(fā)生變化,可采用“求差法”解答。
【例題3】如圖所示,小明同學(xué)用“伏安法”測(cè)電阻的過程中,誤將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端?;瑒?dòng)變阻器的滑片在某兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)的范圍為0.3A到0.4A之間,電壓表的示數(shù)為2V到3V之間,且電源電壓恒定不變。求電源電壓和待測(cè)電阻各為多少?
分析:滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)前后處在兩個(gè)不同的位置上,在這個(gè)移動(dòng)的過程中,待測(cè)電阻R1保持恒定不變。由歐姆定律可知:
U10=I10R1……①
U11=I11R1……②
用②式-①式可得:U11-U10= (I11-I10)R1,即R1=(U11-U10)/(I11-I10)=ΔU1/ΔI1,又因電源電壓U電恒定不變,U1+U2=U電,則|ΔU1|=|ΔU2|,故R1=ΔU2/ΔI1。
解答:R1=ΔU1/ΔI1=ΔU2/ΔI1=(3V-2V)/(0.4A-0.3A)=10Ω,U10=I10R1=0.4A×10Ω=4V,U電=U10+U20=4V+2V=6V。
答:電源電壓為6V,待測(cè)電阻為10Ω?!?/p>
(作者單位:江蘇省泰州市姜堰區(qū)第四中學(xué))
注:本文為江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2013年度立項(xiàng)課題“思維可視化技術(shù)在初中學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究”的成果之一。
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出:“義務(wù)教育物理課程旨在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生學(xué)習(xí)終身發(fā)展必需的物理基礎(chǔ)知識(shí)和方法,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣?!痹诔踔形锢淼膶?shí)際教學(xué)中,讓抽象思維具體化、邏輯思維顯現(xiàn)化、形象思維直觀化,能大大地提高教學(xué)效果。筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勛约旱囊恍┐譁\的做法。
解決實(shí)際問題中,教師將抽象思維可視化,可以使學(xué)生“提高分析問題和解決問題的能力”。常用的方法有極限法、比例法、求同法、求差法等。
極限法。在教學(xué)“直線運(yùn)動(dòng)”時(shí),在“研究氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,對(duì)如何使氣泡上升的速度變慢便于計(jì)時(shí),學(xué)生經(jīng)過討論,采用“極限法”分析得出:如果玻璃管與水平面的夾角為零度時(shí),那么氣泡上升速度為零。所以,減小玻璃管與水平面的夾角,便可達(dá)到目的。
比例法。有些物理題,按一般思路去解答,往往比較繁瑣,如能恰當(dāng)運(yùn)用“數(shù)學(xué)”這個(gè)工具,巧妙地利用“比例法”,則會(huì)出奇效,不但提高解題速度,而且增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。
【例題1】甲、乙兩同學(xué)多次進(jìn)行百米賽跑,每次甲總比乙提前10m到達(dá)終點(diǎn)?,F(xiàn)讓甲遠(yuǎn)離起點(diǎn)10m,乙仍在起點(diǎn)跑,則( )。
A.甲先到達(dá)終點(diǎn)
B.乙先到達(dá)終點(diǎn)
C.兩人同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)
D.無法確定
分析:甲、乙均為勻速運(yùn)動(dòng),在相同的時(shí)間內(nèi),甲、乙走的路程應(yīng)成正比例。
解答:因?yàn)镾甲/S乙=S′甲/S′乙,所以100/(100-10)=(100+10)/S′乙,解得S′乙=99(m),故選A。
求同法。有些物理題具有兩個(gè)物理過程,每個(gè)物理過程都有3種不同的物理量。在兩個(gè)物理過程的6個(gè)物理量(只有3種)中,往往有兩個(gè)同種物理量相等??梢韵壤闷渲械哪硞€(gè)物理過程,求出這個(gè)相等的物理量,再將它代入另一個(gè)物理過程求出題目中的問題,便是解決這類問題的常規(guī)思路,我們不妨取名叫“求同法”。
【例題2】一節(jié)運(yùn)油車裝20m3的油,從車中取出20ml油,稱得它的質(zhì)量為16.4g,求這節(jié)運(yùn)油車所裝油質(zhì)量是多少?
分析:樣品油的質(zhì)量m1、密度ρ1、體積v1和一節(jié)油車所裝油的質(zhì)量m2、密度ρ2、體積v2這6個(gè)物理量中,密度是相等的。通過樣品油求出密度便是解題的關(guān)鍵。
解答: ρ=m1/v1=16.4g/20cm3=8.2g/cm3=8.2×103kg/m3,m2=ρv2=8.2×103kg/m3×20m3=16.4×103kg=16.4t。答:這節(jié)運(yùn)油車所裝油質(zhì)量是16.4t。
求差法。有些物理題,三種不同的物理量中有一種物理量在兩個(gè)不同的狀態(tài)中保持不變,而另兩種物理量發(fā)生變化,可采用“求差法”解答。
【例題3】如圖所示,小明同學(xué)用“伏安法”測(cè)電阻的過程中,誤將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端。滑動(dòng)變阻器的滑片在某兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)的范圍為0.3A到0.4A之間,電壓表的示數(shù)為2V到3V之間,且電源電壓恒定不變。求電源電壓和待測(cè)電阻各為多少?
分析:滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)前后處在兩個(gè)不同的位置上,在這個(gè)移動(dòng)的過程中,待測(cè)電阻R1保持恒定不變。由歐姆定律可知:
U10=I10R1……①
U11=I11R1……②
用②式-①式可得:U11-U10= (I11-I10)R1,即R1=(U11-U10)/(I11-I10)=ΔU1/ΔI1,又因電源電壓U電恒定不變,U1+U2=U電,則|ΔU1|=|ΔU2|,故R1=ΔU2/ΔI1。
解答:R1=ΔU1/ΔI1=ΔU2/ΔI1=(3V-2V)/(0.4A-0.3A)=10Ω,U10=I10R1=0.4A×10Ω=4V,U電=U10+U20=4V+2V=6V。
答:電源電壓為6V,待測(cè)電阻為10Ω?!?/p>
(作者單位:江蘇省泰州市姜堰區(qū)第四中學(xué))
注:本文為江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2013年度立項(xiàng)課題“思維可視化技術(shù)在初中學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究”的成果之一。
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出:“義務(wù)教育物理課程旨在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生學(xué)習(xí)終身發(fā)展必需的物理基礎(chǔ)知識(shí)和方法,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣?!痹诔踔形锢淼膶?shí)際教學(xué)中,讓抽象思維具體化、邏輯思維顯現(xiàn)化、形象思維直觀化,能大大地提高教學(xué)效果。筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勛约旱囊恍┐譁\的做法。
解決實(shí)際問題中,教師將抽象思維可視化,可以使學(xué)生“提高分析問題和解決問題的能力”。常用的方法有極限法、比例法、求同法、求差法等。
極限法。在教學(xué)“直線運(yùn)動(dòng)”時(shí),在“研究氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,對(duì)如何使氣泡上升的速度變慢便于計(jì)時(shí),學(xué)生經(jīng)過討論,采用“極限法”分析得出:如果玻璃管與水平面的夾角為零度時(shí),那么氣泡上升速度為零。所以,減小玻璃管與水平面的夾角,便可達(dá)到目的。
比例法。有些物理題,按一般思路去解答,往往比較繁瑣,如能恰當(dāng)運(yùn)用“數(shù)學(xué)”這個(gè)工具,巧妙地利用“比例法”,則會(huì)出奇效,不但提高解題速度,而且增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。
【例題1】甲、乙兩同學(xué)多次進(jìn)行百米賽跑,每次甲總比乙提前10m到達(dá)終點(diǎn)?,F(xiàn)讓甲遠(yuǎn)離起點(diǎn)10m,乙仍在起點(diǎn)跑,則( )。
A.甲先到達(dá)終點(diǎn)
B.乙先到達(dá)終點(diǎn)
C.兩人同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)
D.無法確定
分析:甲、乙均為勻速運(yùn)動(dòng),在相同的時(shí)間內(nèi),甲、乙走的路程應(yīng)成正比例。
解答:因?yàn)镾甲/S乙=S′甲/S′乙,所以100/(100-10)=(100+10)/S′乙,解得S′乙=99(m),故選A。
求同法。有些物理題具有兩個(gè)物理過程,每個(gè)物理過程都有3種不同的物理量。在兩個(gè)物理過程的6個(gè)物理量(只有3種)中,往往有兩個(gè)同種物理量相等??梢韵壤闷渲械哪硞€(gè)物理過程,求出這個(gè)相等的物理量,再將它代入另一個(gè)物理過程求出題目中的問題,便是解決這類問題的常規(guī)思路,我們不妨取名叫“求同法”。
【例題2】一節(jié)運(yùn)油車裝20m3的油,從車中取出20ml油,稱得它的質(zhì)量為16.4g,求這節(jié)運(yùn)油車所裝油質(zhì)量是多少?
分析:樣品油的質(zhì)量m1、密度ρ1、體積v1和一節(jié)油車所裝油的質(zhì)量m2、密度ρ2、體積v2這6個(gè)物理量中,密度是相等的。通過樣品油求出密度便是解題的關(guān)鍵。
解答: ρ=m1/v1=16.4g/20cm3=8.2g/cm3=8.2×103kg/m3,m2=ρv2=8.2×103kg/m3×20m3=16.4×103kg=16.4t。答:這節(jié)運(yùn)油車所裝油質(zhì)量是16.4t。
求差法。有些物理題,三種不同的物理量中有一種物理量在兩個(gè)不同的狀態(tài)中保持不變,而另兩種物理量發(fā)生變化,可采用“求差法”解答。
【例題3】如圖所示,小明同學(xué)用“伏安法”測(cè)電阻的過程中,誤將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端?;瑒?dòng)變阻器的滑片在某兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)的范圍為0.3A到0.4A之間,電壓表的示數(shù)為2V到3V之間,且電源電壓恒定不變。求電源電壓和待測(cè)電阻各為多少?
分析:滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)前后處在兩個(gè)不同的位置上,在這個(gè)移動(dòng)的過程中,待測(cè)電阻R1保持恒定不變。由歐姆定律可知:
U10=I10R1……①
U11=I11R1……②
用②式-①式可得:U11-U10= (I11-I10)R1,即R1=(U11-U10)/(I11-I10)=ΔU1/ΔI1,又因電源電壓U電恒定不變,U1+U2=U電,則|ΔU1|=|ΔU2|,故R1=ΔU2/ΔI1。
解答:R1=ΔU1/ΔI1=ΔU2/ΔI1=(3V-2V)/(0.4A-0.3A)=10Ω,U10=I10R1=0.4A×10Ω=4V,U電=U10+U20=4V+2V=6V。
答:電源電壓為6V,待測(cè)電阻為10Ω。■
(作者單位:江蘇省泰州市姜堰區(qū)第四中學(xué))
注:本文為江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2013年度立項(xiàng)課題“思維可視化技術(shù)在初中學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究”的成果之一。