張蔡晨
【摘要】“比例法”是借助數(shù)學(xué)比例的思維模式對物理題進(jìn)行計算的一種方式.教師在授課中可以將比例思維方式應(yīng)用到電阻知識、電流知識等初中物理課程內(nèi)容的教學(xué)中.“比例法”可以幫助學(xué)生在短時間之內(nèi)完成物理解題任務(wù),并且學(xué)生利用“比例法”解答出的物理答案準(zhǔn)確率會更高.
【關(guān)鍵詞】初中物理;解題教學(xué);比例法
1? 比例法的例題示范
1.1? 物理概念
1.1.1? 理論分析
在學(xué)習(xí)新知識的時候,必須從知識的概念和定義學(xué)起,初中物理也不例外.物理學(xué)科中的重要知識概念是學(xué)生學(xué)習(xí)物理課程的重要突破口,對于初中學(xué)生來說,學(xué)習(xí)物理概念是理解物理知識的必要程序.學(xué)生要在教師的引導(dǎo)下,理解大部分物質(zhì)的屬性,同時還要掌握大部分物質(zhì)屬性在物理量中的體現(xiàn).教師要引導(dǎo)學(xué)生全面掌握物理課程中每一個知識重點(diǎn)的概念和定理,這樣學(xué)生在利用“比例法”解答物理試題的時候,效率才會更高.
1.1.2? 例題分析
例1? 有一根電阻阻值約為10Ω的銅制導(dǎo)線,現(xiàn)因特殊工作需要,要將其均勻地拉伸為原來的3倍長度,求這根導(dǎo)線被拉伸之后的電阻阻值.
解析? 學(xué)生必須通過題目中已經(jīng)給出的關(guān)鍵信息進(jìn)行合理分析,然后算出最后的答案.根據(jù)實踐經(jīng)驗可以知道,將導(dǎo)線拉伸變形之后,該導(dǎo)線發(fā)生變化的只有長度和橫截面面積,導(dǎo)線的總體積和銅材質(zhì)都沒有發(fā)生變化.因此,拉伸之后的長度與原來導(dǎo)線的長度以及拉伸之后的導(dǎo)線橫截面面積與原來導(dǎo)線橫截面面積之間存在明確的比例關(guān)系,利用“比例法”建立解題思路.導(dǎo)線的長度用L來表示,導(dǎo)線的橫截面面積用S表示,L與S的關(guān)系實際上可以表達(dá)為L1·S2=L2·S1,同時又因為R正比于LS,由此可以得出結(jié)論,拉伸之后的導(dǎo)線電阻阻值與原來導(dǎo)線電阻阻值之間存在倍數(shù)關(guān)系:R2R1=L2L1·S1S2=3×3=9,也就是說R2=9R1=90Ω.
1.2? 物理規(guī)律
1.2.1? 理論分析
理解和掌握物理規(guī)律對于解答物理試題來說具有一定程度的促進(jìn)作用.在利用物理規(guī)律解答物理試題的過程中,一定要牢記物理課程中的各種概念和應(yīng)用規(guī)律,同時要注重其在解題過程中的重要功能.串聯(lián)和并聯(lián)電路是初中物理課程的重點(diǎn)知識,教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)該章節(jié)知識內(nèi)容時,要靈活使用“比例法”輔助學(xué)生解答物理試題.在利用“比例法”計算物理試題的時候,學(xué)生要注意體現(xiàn)所用物理規(guī)律的使用條件,在實踐中盡可能多地運(yùn)用物理解題方式和物理規(guī)律.
1.2.2? 例題分析
例2? 如圖1所示,該電路中有A,B,C三個電阻,已知RA=RB=RC,電源兩端的電壓為U,在K斷開和閉合兩種情況下,電阻A消耗的電功率之比分別是多少?
解析? 當(dāng)K斷開時,RA與RC串聯(lián),I總1=U總R總1=U2R=IA1=IC1,UA1=U2,PA1=U2A1RA=U24R;
當(dāng)K閉合時,RA與RB并聯(lián)再與RC串聯(lián),R并=RARBRA+RB=R2,R總2=R并+RC=3R2,I總2=U總R總2=2U3R,U并=I總2R并=U3=UA2=UB2,PA2=U2A2RA=U29R,PA1PA2=94.
2? 比例法在物理解題中的應(yīng)用思路分析
在使用“比例法”解題時,確定清晰的比例關(guān)系是得出正確答案的重要基礎(chǔ).學(xué)生在正式使用“比例法”之前.一定要充分掌握初中物理學(xué)科的基礎(chǔ)概念,尤其是關(guān)于電壓、電阻以及電流等電學(xué)知識方面的內(nèi)容.然后,利用已找到的比例關(guān)系分析題目本身,重點(diǎn)要放在問題的核心內(nèi)容方面.學(xué)生要借助自身具備的基礎(chǔ)物理知識發(fā)現(xiàn)題干中信息與問題信息之間的關(guān)聯(lián).
例3? 如圖2,3,4所示,在無電器接用的情況下,M和N之間的電壓是120V,當(dāng)M和N之間接入額定功率為100W的白熾燈之后,兩點(diǎn)之間的電壓就會變成110V,如果再接入一個額定電壓和燈泡相同的電爐,兩點(diǎn)之間的電壓就會變成90V,求電爐的額定功率.
解析? 這是一個多解題思路的電壓問題,教師可以利用“比例法”來解這道題,由電壓和電阻特征可以得出:UMNU-UMN=110120-110=11=R1R0,也就是R1=11R0,電爐接入以后,有R并R0=UMN-UMN+U=90120-90=3,即R并=3R0,結(jié)合1R并=1R1+1R2,得:R2=338R0.
由題意可知P2P1=R1R2,即R2=267W.
例4? 如圖5所示,已知R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,U1、U2為電壓表V1、V2的示數(shù),求U1U2的值.
解析? 從圖5可以看出,圖中電路處于串聯(lián)狀態(tài),而兩個電壓表剛好分別檢測其中兩個電阻的電壓值,因此可以使用“比例法”進(jìn)行解題.
由題可知R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,
由電壓與電阻成正比可知,得:U1U2=R1+R2R2+R3=10+2020+30=35,所以UU2=35.
小結(jié)? 在解答電壓問題時,物理教師可以在“比例法”的思考模式下用電阻之比來測算出電壓之比,進(jìn)而運(yùn)用舉一反三的方式幫助學(xué)生突破物理題的解題瓶頸,提升解題效率和解題準(zhǔn)確性.
3? 結(jié)語
初中物理是初中教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵學(xué)科,為了提高物理課程的教學(xué)效率,教師應(yīng)該充分利用“比例法”幫助學(xué)生理解和掌握電學(xué)問題中的疑惑和難點(diǎn)知識內(nèi)容,加深學(xué)生對物理現(xiàn)象和物理基礎(chǔ)知識的理解和掌握.教師應(yīng)該在日常應(yīng)用“比例法”的過程中,積極開發(fā)其教學(xué)作用,并巧妙利用“比例法”提升學(xué)生的解題效率,培養(yǎng)和提高學(xué)生的物理解題思維能力.