摘 要:物理是一門以實驗為主的學科,在物理教學中,教師要針對不同問題,引導學生根據(jù)物理概念和規(guī)律正確處理數(shù)據(jù),提高學生對物理問題的判斷和計算能力。本文結(jié)合實際案例,分析了引導學生正確處理數(shù)據(jù)的一些方法,以供相關(guān)教師參考。
關(guān)鍵詞:初中物理;數(shù)據(jù)處理;教學策略
中圖分類號:G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2095-624X(2021)16-0077-02
引 言
物理是一門實驗科學,它離不開實際生活和生產(chǎn)實踐,所以應(yīng)與純數(shù)學有所區(qū)別,而初中生又剛接觸到物理,所以教師應(yīng)重視使學生掌握一些正確處理數(shù)據(jù)的方法。
一、多次測量取平均值,注意保留小數(shù)位多少合適
對于長度測量問題,計算時,并不是保留的小數(shù)位數(shù)越多越好[1]。初中物理第一冊指導用書有這樣一題:“某同學測量一塊木塊長度,四次記錄數(shù)據(jù)分別為14.51分米、14.53分米、14.52分米和14.53分米,這塊木板的長度是多少?”學生往往會得出如下錯誤的結(jié)論:分米=14.5225分米。這時,教師就必須加以引導:由原數(shù)據(jù)可看出,測量用的刻度尺的最小分度值為1厘米,14.5分米是直接由刻度尺上讀出的,后面只應(yīng)加上一位估計值。數(shù)據(jù)經(jīng)過多次測量取其平均值后,刻度尺沒有變化,因而分度值還是1厘米,所以以分米為單位還得保留兩位小數(shù),即L=14.5225分米=14.52分米。
二、采用“進一法”來處理數(shù)據(jù)
例1:用一根只能承受100牛頓拉力的繩子,要吊起320牛的重物,如何設(shè)計一個滑輪組?
解此題時,應(yīng)先算出承擔總重的繩子根數(shù)。,繩子沒有0.2根,那應(yīng)如何處理呢?若用常規(guī)方法“四舍五入法”,則應(yīng)取n=3根。顯然這在使用時,每根繩上分擔的力都超過了100牛頓,繩子將被拉斷,所以對此數(shù)據(jù)只能用“進一法”來處理,即n=4根。這樣,每根繩上只受到80牛的拉力,不超過繩所能承受的極限拉力,而且數(shù)量又是最少的。
例2:2.5千克酒精需幾只500立方厘米的瓶子才能裝完?
此題應(yīng)先計算出酒精的總體積,然后計算瓶數(shù),即=6.25只。接著學生思考能否用“四舍五入法”,得到n=6只,這樣會剩余一部分酒精裝不完。這時,教師可以引導學生發(fā)現(xiàn)必須用“進一法”取n=7只。這樣最后一個瓶子沒有裝滿但是能將酒精裝完。運輸中的裝車問題與此類似,亦應(yīng)采取“進一法”。
例3:有許多6.3V的小節(jié)能燈,現(xiàn)選用幾只小燈,怎樣接法,才能接到家庭照明電路中使用?
此題家庭電路是220V,而小燈是6.3V,所以用的是分壓原理,故用串聯(lián)接法,計算:只≈35只。若用34只,超過額定電壓則小燈泡可能會被燒壞。
三、應(yīng)用“去尾法”處理數(shù)據(jù)
例4:用額定電流為3A的電能表,最多能裝幾盞220V,100W的電燈?
我們在解題時,應(yīng)先算出允許裝的總功率,然后算只數(shù),若用“進一法”,n=7只,照明電路中電路是并聯(lián)的,總功率是700W,則,干路中電流將超過3A,易損壞電表。為此,這類問題應(yīng)采用“去尾法”取n=6只。
另有一類問題,結(jié)論與計算出的數(shù)據(jù)沒有聯(lián)系,需根據(jù)具體問題來具體分析,才能得出正確的結(jié)論。
例5:一空心金屬球重5牛,體積6立方分米,將球放入水中,靜止后受到的浮力為多大?
大多數(shù)學生計算過程如下:F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×103kg/m3=6N,他們審題時沒想到金屬球靜止時位置在什么地方;V排不等于V物,就用阿基米德原理。實際上,此時物體的浮力大于重力,要上浮,最后靜止時應(yīng)漂浮在水面上,所以正確解答應(yīng)該用漂浮條件:F浮=G=5N,若浮力求出來大于重力,則靜止時下沉到水底,最后是浸沒,V排等于V物,利用阿基米德原理求出浮力即可。所以,這類問題必須先判斷物體靜止時是什么狀態(tài),才能進行處理數(shù)據(jù)。
例6:一標準大氣壓下,質(zhì)量為2千克、初溫為20℃的水,吸收8.4x105焦耳的熱量后,溫度升高多少度?
這一題,很多學生做成,所以溫度升高100℃。實際上,標準大氣壓下水的沸點是100℃,水從20℃升到100℃就沸騰了,沸騰后溫度就保持在100℃不變,所以正確答案為:水溫升高了80℃。
例7:某家庭電路里裝有220V 40w的日光燈4盞,60W電風扇一臺,100W電冰箱一臺,需選用額定電流為多少的熔絲?
計算此題時,大部分學生會先算出P總=320W,再算出總電流,答題時,就錯答為“應(yīng)選用額定電流為1.455A的熔絲”。因為沒有這種規(guī)格的熔絲,所以應(yīng)選擇略大于1.455A的熔絲,顯然應(yīng)取額定電流是1.5A的熔絲。
四、利用比例法化繁為簡
例8:總長為15cm的平底玻璃管內(nèi)裝砂子,當玻璃管與沙子總重為0.392N時,玻璃管浸入水中的深度是10cm,為使其不沉沒,則總重不應(yīng)超過多少牛?
結(jié)? ? 語
綜上所述,在物理教學中,教師要針對不同問題引導學生根據(jù)物理概念和規(guī)律,運用不同的方法正確處理數(shù)據(jù),以提高學生對物理問題的判斷和計算能力,進而提高學生學習物理的興趣[2]。
[參考文獻]
姜水標.新課程下初中物理課堂教學若干問題的探討[J].新課程(中學),2018(12):46.
吾義尼.在初中物理教學中實施科學探究的思考[J].學周刊,2011(19):112-113.
作者簡介:李艷(1976.10—),女,江蘇昆山人,本科學歷,中學一級教師,研究方向:中學物理教學。