注重物理习题教学中的学法教学
古人云:“授人以鱼,供一饭之需;教人以渔,则终身受用无穷。”以往的教学,往往只注重前者,而忽略了后者。表现在课堂上,老师只注重“如何教好”这一环节,而忽略了学生“如何学好”。新课程改革倡导新的教学理念,是以学生为主体的教学观念,鼓励教师创造性的探索新的教学方法,特别是要善于发现和总结高效的教法与学法,引导学生发现并掌握,使他们终身受益。下面就初中物理习题教学中的学法教学浅述一、二:
一、对号入座法
人们去电影院看电影,去旅游乘汽车、火车总要对号入座,不然就会引发不必要的麻烦。做物理计算题也讲究对号入座,把物理量随便使用就会出现错误。
例如:一位体重750N男子脚穿42号鞋(两只鞋底520cm2)。
他欲背他的290N的儿子踏过可承受最大压强2.0×104Pa的结冰河面,请你帮他预算一下,他可否安全通过冰面。
本题是力学压强部分典型习题,涉及几个物理量都需认真分析,这就需要同学们弄懂“对号入座”知识,本题预算他能否安全通过冰面,就是考虑他过冰面产生压强与冰面承受最大压强进行比较,而冰面承受最大压强是已知的,所以计算他过冰面时“对冰面”产生压强是本题关键。由压强公式P=F/S可知,求他对冰面产生压强需知道他“对冰面”的压力以及“冰面”受力面积。“对冰面”产生压力应等于父子体重之和。即F=750N+290N=1040N,而踏冰时是一只脚着地,故“冰面”受力面积S=1/2×520 cm2=260 cm2=2.6×10-2 m2因而他背儿子过冰面时产生压强P=F/S=1040N/2.6×10-2m2=4.0×104Pa,大于冰面承受最大压强,故而不能安全通过。
做热学计算题同样讲究“对号入座”。
例如:质量0.5kg铝壶中盛有2kg、20℃温水,现将水烧开(外界气压为1个标准大气压),至少吸收多少热量。[水的比热容C水=4.2×103 J/(kg.℃),铝的比热容C铝=0.88×103 J/(kg.℃)]
学生易错之处在于计算时把质量、比热容利用Q=cm(t-t0)随便代入就进行计算,不注意“对号入座”。
此题关键是应该分别求出铝壶吸热和水吸热,然后求和。求“铝壶”吸收热量,
在公式中就应代入“铝壶”质量,“铝壶”比热容、“铝壶”温度变化进行计算。即Q铝=c铝m铝(t-t0)=0.88×103 J/(kg.℃)×0.5 kg×(100℃-20℃)=3.52×104 J。求“水”吸收热量就应该代入“水”的质量、“水”比热容、“水”温度变化进行计算。即Q水=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg.℃)×(100℃-20℃)=3.52×104 J×2 kg×(100℃-20℃)=67.2×104 J,然后求和Q总=Q水+Q铝=3.52×104 J+67.2×104 J=7.072×105 J。
电学计算题就更讲究“对号入座”了。
例如:电阻R1 、R2 串联接在电路中,R1 两端的电压为4V,R2两端的电压为2V,R1+R1 =60Ω,求:
(1)R1 、R2 两端的总电压;(2)电路中的电流;(3)电阻R1 、R2 的阻值。
本题是一道较典型电学基础题,需学生在掌握串联电路特点(分压不分流)基础上用欧姆定律进行计算。
题目中第一个问题是非常容易的,利用串联电路分压特点,计算总电压:U总 =U1+U2 =4V+2V=6V。而第二个问题求电路中电流,就涉及“对号入座”知识,显然,利用分电压计算电流不适合,因为根据“对号入座”知识,都可计算出电路中电流,现在只知道R1 R2 两端电压U1 U2 ,没有给出R1 R2 电阻值。显然利用I=U1 /R1 或U2 /R2就不合适了,只能利用I=U总 /R总这一途径。通过计算知到了R1 、R2两端的总电压U总 =6V,又知道了电路总电阻R总 =R1 +R2 =60Ω,计算出电路中电流为I=U总 /R总=6V/60Ω=0.1A。如果不掌握“对号入座”知识,利用分电压、总电阻囫囵计算,势必出现错误。特别第三个问计算R1 、R2 的电阻值,就更应该注意“对号入座”!由公式R=U/I计算电阻时,计算算R1阻值需代入R1两端电压U1及通过R1电流,计算R2阻值需代入R2两端电压U2及通过R2电流,由于两电阻串联,而串联电路中电流相等,即I=I1 =I2=0.1A,从而由R1 =U1/I1 =4V/0.1A=40Ω,R2 =U2/I2 =2V/0.1A=20Ω,计算出两电阻阻值。
二、顺藤摸瓜法
初中生普遍反映电学计算题较为繁杂,不易把握。其主要原因在于电学计算题综合性较强,给出条件或隐或现,思路不易理顺。这里所说的“顺藤摸瓜法”对于解决整个初中物理计算题、特别是电学计算题非常有效。只要教师善于正确正确引导学生发现并使用,就可以有效的提高学生解决计算题的能力。
“顺藤摸瓜法”就是按照题中所给出的已知条件,也就是“藤”,引导学生进行
认真的、合理的分析、推理、以及一系列正确计算,最后得出结论,也就是“瓜”。解决这类问题,最关键的是要分析把握准“藤”。“藤”有时是明露的,有时是隐藏的。把“藤”理清了,就相当于把问题解决了一半。这里所说的“藤”,不单纯是题中所给出的几个简单的物理量,它还应包括对物理语句的正确理解,对已知图或未知图中的各个量的分析以及各量之间的关系等。
例如:一把“220V、100W”的电烙铁,接在右图所示的电路中。当开关闭合时,电烙铁可以正常使用;当电烙铁暂时不用时,为了避免它过热,可把开关断开,而此时电烙铁的实际功率为1.21W。不考虑电烙铁电阻随温度变化,问串联电阻R的阻值有多大?
此题的第一条“藤”就是当开关闭合时电烙铁正常工作。也就是说此时电路加在电烙铁两端的电压为220V,电烙铁此时电功率为100W,电阻R发生短接。顺此“藤”摸去,利用电功率P=UI及欧姆定律I=U/R,不难得出P=U2/R这一公式,从而推导出计算电烙铁电阻RL=U额2/P额 =(220V)2 /100W=484Ω。由于它不随温度变化,故而在题中属于定量,它也是本题中隐藏的第一条“藤”。本题的第二条“藤”就是当开关断开时,“电烙铁的实际功率为1.12W”。沿此“藤”分析,电烙铁的功率减小的原因是由于电路中串接了定值电阻R,要摸到“瓜”,即电阻R的阻值,就要知晓此时加在电烙铁两端的实际电压U实际及电路中的电流。这就要结合前面计算得到电烙铁的电阻值RL,利用PL实际=UL实际2/RL,推到计算出此时电烙铁两端电压UL实际= PL实际×RL= 1.21W×484Ω=24.2V。再根据串联电路电压特点,进而知道电阻两端电压UR=U总-UL实际=220V-24.2V=195.8V。再利用欧姆定律求得此时电路中电流I=UL实际/RL=24.2V/484Ω=0.05A。这就不难求出定值电阻阻值R=UR/I=195.8V/0.05A=391.6Ω。即为本题所找的“瓜”。
初中电学计算题主要结合对电路分析考察电压、电流、电阻、电功率、电流放热之间的联系。某一物理量或某一部分电路的改变如何引起其它量的改变,利用“顺藤摸瓜法”就容易多了。
总之,学习物理的方法多种多样,只要教师善于发现并总结积累,就会有行之高效的学法让学生收获,从而指导他们所有相关联学习行动。
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