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中招试题往往要考查带有电路变化特点的欧姆定律的简单应用,半导体的光敏、热敏特性及超导体的应用对社会的影响.“探究电流与电压、电阻的关系”及“用伏安法测电阻”这两个电学实验几乎在每个中考卷上都能找到.
第1节 欧姆定律公式应用的对应性和同时性
[重点考点]
欧姆定律是电学中重要的基本规律,是全章的核心,反映了电流、电压和电阻三者的数量关系.掌握这一规律的应用一定要注意I、U、R的同一性和同时性,即必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入公式进行计算,在解题中,习惯上同一个导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示.另外,在同一部分电路中,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式中的三个量必须是同一时刻(同一状态)的值.
[中考常见题型]
例1 (2007年济宁)在图1所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,电流表的示数变化了0.1 A,电阻R=___Ω.
思路分析:当开关断开时,电路中只有电灯L,电流表测的是通过电灯的电流;当开关闭合后,电灯和电阻并联,电流表测的是二者的总电流,所以电流表的示数变大.另外,不管开关是断开还是闭合,流过电灯的电流不变,所以电流表示数变大的0.1 A即为流过电阻R的电流值.电阻R两端的电压和电源电压6 V相等,由欧姆定律可以算出电阻R的阻值为60 Ω.
点评:本题的难点是找出通过电阻R的电流值.由于欧姆定律在电学中的重要地位,近几年中招题的填空题中,都会出现关于欧姆定律公式的一个纯粹的理论计算题,虽占分数不多,但由于它是学习电功和电功率的重要基础,所以还需要特别关注.
第2节 比值问题
[重点考点]
在串联电路中,电压的分配和电阻成正比,且串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和;在并联电路中,电流的分配和电阻成反比,且总电流等于各支路电流之和.
[中考常见题型]
例2 如图2所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲∶U乙=3∶2;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表的示数之比I甲∶I乙为().
A. 2∶1 B. 3∶1 C. 2∶3 D. 1∶3
思路分析:当开关闭合,两表都是电压表时,两电阻串联,甲表测两电阻的总电压,乙表测的是电阻R2两端的电压,它们的示数比是3∶2,可以认为总电压为3份,电阻R2占2份,那么,R1两端的电压占1份,它们的电压比U1∶U2=1∶2,故电阻比R1∶R2=1∶2.
当开关断开,两表都是电流表时,两电阻并联,甲表测的是通过电阻R2支路的电流,乙表测的是并联后的总电流.由于两电阻并联且R1∶R2=1∶2,则它们的电流比是2∶1,也就是乙表总电流占3份,甲表电流应占1份,故甲、乙两表的电流比I甲∶I乙=1∶3.选D.
点评:本题的难点是由于开关的闭合和断开以及电表种类的变化,引起电路中电流的变化,但不管电路如何变化,不变的是R1、R2的阻值和电源电压.所以,尽量找出电阻的关系是解决本题的突破口.还要注意,我们实验室用的双量程电表(不管是电流表还是电压表),大量程的示数总是小量程示数的5倍,这个知识点也会出现在中招题中.
第3节 电表示数变化
[重点考点]
由于开关的开闭和滑动变阻器滑片的移动,使电路结构或电路中的总电阻发生变化,从而引起电路中总电流及各电流和电压的分配情况发生变化,导致电表的示数发生变化.这类题目涉及的知识点很多,如欧姆定律,串、并联电路中电流、电压、电阻的特点,电表的使用方法,电路结构的判断等,几乎各地的中招卷都有这类题.解决此类问题时,首先要判断出电路的结构,也就是电路的连接方式是串联还是并联(特别注意:在识别电路时,电压表可看做断路,电流表可看做导线),然后明确电流表或电压表的位置等.
[中考常见题型]
例3 (2007年上海)在图3所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将___(填“变小”、“不变”或“变大”),电压表V与V2示数的差值跟电压表V1示数的比值___(填“小于”、“等于”或“大于”)1.
思路分析:电路中两电阻串联,电流表测干路中的电流,电压表V1测定值电阻R1两端的电压,V2测滑动变阻器两端的电压,V测两电阻串联后的总电压.当滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻值变大,电流表的示数变小;又因为在串联电路中,电压的分配和电阻成正比,当滑动变阻器的电阻变大时,它两端的电压就变大,即V2示数变大.电压表V1和V2示数的和等于电源电压不变,所以电压表V与V2示数的差值就是V1的示数,比值永远等于1.
第4节 电表的示数变化范围
[重点考点]
为了保护用电器,电路中往往要串联一个滑动变阻器,电表有一定的测量范围,用电器也有自己的额定电压和额定电流,那么,滑动变阻器连入电路中的电阻多大才安全呢?近几年中招题也涉及这方面的考查.
[中考常见题型]
例4 如图4所示的电路,电源电压恒为9 V,小灯泡L上标有“8 V3.2 W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40 Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A.为了保护电路,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围应是多少?
思路分析:题中有三个隐含条件:滑动变阻器两端的电压不能超过3 V;电路中的电流不能超过0.6 A;小灯泡两端的电压不能超过8 V.如果只注意保护电表而忽视小灯泡,就会得出错误的结论.
参考答案:灯泡正常发光时的电流IL===0.4 A<0.6 A.
所以电路中的最大电流应为0.4 A.
灯泡的电阻RL== Ω=20 Ω.
此时电路中的最小总电阻R总===22.5 Ω.
所以滑动变阻器连入电路中的最小电阻为:
R最小=R总-RL=22.5 Ω-20 Ω=2.5 Ω.
为保护电压表,应有UR≤3 V,当UR=3 V时,UL=6 V.由分压原理得
滑动变阻器连入电路的最大值R最大=•RL=×20 Ω=10 Ω.
所以滑动变阻器的阻值变化范围为2.5 Ω~10 Ω.
点评:此题很容易只注意保护电流表而忽视灯泡正常工作的条件,误认为电路中的最大电流为0.6 A,由此得出滑动变阻器连入电路中的电阻为0~10 Ω的错误答案.不少物理问题的部分条件并未明确给出,而是隐隐约约,含而不露,但他们常常又是解题的要点,因此对这类题目要注意审题,挖掘隐含条件,从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备的参数、指标中,挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件,从而找出解决问题的突破口.
第5节 电路故障问题
[重点考点]
电路故障问题跟电表的示数变化题一样,也是中招必考的知识点,多数出现在实验题中.常见的故障有两类:断路和短路.当电路中出现断路或短路故障时,常用电压表检测,检测方法是:选择合适的量程,用电压表与被测电路逐段并联.当电压表有示数时,表明电压表和电源连通;当电压表没有示数时,表明电压表和电源没有连通,或者与电压表并联的那段电路有短路现象.
[中考常见题型]
例5 (2007年兰州)如图5所示电路中,L1、L2是两盏完全相同的灯泡.闭合开关S后,L1、L2均正常发光,过了一会儿两灯突然同时熄灭,检查时发现:若用一根导线先后连接开关S的两端和电阻R的两端,电路均无变化,两灯仍然不亮;若用电压表测L2两端b、c两点间的电压,电压表的示数明显高于L2的额定电压.据此可以判断().
A. L1的灯丝断了B. L2的灯丝断了
C. 开关S接触不良D. 电阻R损坏了
思路分析:用导线先后连接在开关S的两端和电阻R的两端,电路均无变化,两灯仍然不亮,说明开关和电阻R两端点间没有断路.当用电压表并联在b、c两点时,电压表有示数,表明电压表和电源构成了通路,也说明了电灯L2没有被短路.所以,只有b L2 c段断开了.选B.
点评:用电压表检测故障时,最终电路常会变成图6中的几种情况,请注意区分:假定电源电压为3 V,甲图中电压表的示数等于电源电压3 V;乙图中电灯不亮,在这里电灯仅起到一个“导线”的作用,电压表的示数接近(可认为是)电源电压3 V;丙图中电源被短路了,电压表的示数为零,但当电压表和电源没有接通时,它的示数也为零.
第6节 电学实验
[重点考点]
探究电流与电压、电阻的关系,电阻的测量和测量小灯泡的额定功率,这三个实验之一可以说是年年必考的知识点,包括实验原理、电路图的连接、表格设计、滑动变阻器的作用和电表示数的读取等,但对具体的实验步骤考查不多.近几年在实验题中又融入电表的示数变化和电路故障问题的考查.这类考题属于常规型题,很少有新颖的问题出现.所以,同学们只要注重基础知识点,就可以应付自如了.
[中考常见题型]
例6 (2007年梅州)在探究电流跟电压、电阻的关系时,同学们设计了如图7所示的电路图,其中R为定值电阻,R′为滑动变阻器.实验后,数据记录在表1和表2中.
(1) 根据表中实验数据,可得出如下结论:
由表1可得:___.
由表2可得:___.
(2) 在研究电流与电阻的关系时,先用5 Ω的定值电阻进行实验,使电压表的示数为3 V,再换用10 Ω的定值电阻时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将___(填“大于”、“小于”或“等于”)3 V,此时应向___(填“右”或“左”)调节滑片,使电压表的示数仍为3 V.
思路分析:根据表1可以看出,电阻一定时,电压增加几倍,电流也增加几倍,即二者成正比.根据表2可以看出,电压一定时,电阻是原来的几倍,电流就是原来的几分之一,即二者成反比.当电路中的电阻R由5 Ω换成10 Ω时,根据串联电路分压的原理,10 Ω电阻两端的电压要大于原来的3 V,为了使它变小,应让滑动变阻器的电阻变大,以便分去更多的电压.
参考答案:(1) 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (2) 大于
右
点评:此题有两个易错点,一是得出结论时,忘记条件;二是写电流与电压、电阻的关系时,容易颠倒,即一定要说电流与电压成正比,不能说电压与电流成正比,更不能说电阻与电流成反比.
例7 (2007年扬州)小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验.
(1) 请你帮助他们在实物连接图(图8甲)中,用笔画线代替导线将所缺的导线补上.
(2) 小红完成电路连接后就准备闭合开关,同伴小明提醒还有一处不妥当.你知道小明提醒的是什么吗?答:___.
(3) 在某次测量中电流表的示数如图8乙所示,则I=___A.
(4) 在实验过程中,小红突然发现电流表没有示数,而电压表有示数,且接近于电源电压,则故障可能是:___.
思路分析:在使用有滑动变阻器的电路时,为了保护电路,都有“闭合开关前,把滑动变阻器的阻值调到最大”这一项.仔细观察发现,此电路中滑动变阻器目前接入的电阻最小,所以不妥.
参考答案:(1) 图略. (2) 把滑动变阻器的滑片移到最左端(阻值最大的位置) (3) 0.5 (4) 电阻R断路
第7节 欧姆定律与实际问题的综合
[重点考点]
中考计算题中纯粹的理论计算越来越少,与实际相结合的应用型题目所占比重越来越大,这类题目的特点是题干较长,但一般涉及的物理知识和物理过程较简单.欧姆定律与实际相联系的题目不多,多数是电功率与实际问题联系的问题.
[中考常见题型]
例8 (2007年梅州)图9是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧上端和滑动变阻器的滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为零.已知电阻R0=5 Ω,滑动变阻器最大阻值为15 Ω,电源电压U=3 V,电压表的量程为0~3 V.现将1 kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),请计算回答:
(1) 将1 kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为多少?
(2) 该电子秤能测量的最大质量是多少?此质量数应标在电压表多少伏的位置上?
思路分析:电路是电阻R0与滑动变阻器的串联,电压表测滑动变阻器两端的电压.
参考答案:(1) 当滑片位于距R上端处时,R总=R0+=5 Ω+=10 Ω,此时电路中的电流I===0.3 A,则电压表的示数UR=IR=0.3 A×5 Ω=1.5 V.
(2) 因为弹簧的伸长(或压缩)与弹簧所受拉力(或压力)成正比,又因为1 kg物体放在托盘中时,滑片指在处,故滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg.此时R′总=R0+R=5 Ω+15 Ω=20 Ω.电路中的电流I′===0.15 A.电压表的示数U′=I′R=0.15 A×15 Ω=2.25 V.
题面:一个汽车前灯接在12伏的电源上,通过它的电流是400毫安,那么汽车前灯的电阻是多大?若汽车前灯不打开时,通过它的电流是多少?灯的电阻又是多少?
题二
题面:以下是对欧姆定律表达式的几种理解,其中正确的是( )
A.由 可得 ,表示在通过导体电流一定时,R跟导体两端电压成正比
B.由 可得 ,表示在导体两端电压一定时,R跟通过导体的电流成反比
C. 表示在导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比
D. 表示在导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体电阻成反比
题三
题面:如图所示电路,R1=2欧,R2=4欧,电源电压6伏,闭合开关S,通过R1的电流为多少安?
金题精讲
题一
题面:一导体,当它两端的电压是5伏时,通过它的电流是0.4安,当它两端的电压是9伏时,能否用量程是0.6安的电流表测量通过导体的电流?
题二
题面:把标有“10Ω 1A”和“50Ω 0.5A”字样的滑动变阻器,并联接在某电路中,为了安全,电路两端所加的电压是多少?
题三
题面:把标有“10Ω 1A”和“50Ω 0.5A”字样的滑动变阻器,串联接在某电路中,为了安全,电路中允许通过的电流是多少?电路两端所加的电压是多少?
题四
题面:如图所示,R1=10欧姆,R2=20欧姆,R3=30欧姆,电源电压恒定不变。S1闭合,S2断开时安培表的读数为0.3安培。问:
⑴电源的电压是多少?
⑵当S1与S2均断开时,安培表的读数是多少?R1两端的电压是多少?
⑶当S1与S2均闭合时,安培表的读数又是多少?
通过R3的电流强度是多少?
题五
题面:如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的阻值为50Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,求:(1)电压表的示数变化范围;(2)电流表的示数变化范围。
参考答案
重难点易错点解析
题一
答案:30欧姆、0安培、30欧姆
题二
答案:CD
题三
答案:1安
金题精讲
题一
答案:不能
题二
答案:10V
题三
答案:0.5A,30V
题四
答案:(1)6伏(2)0.2安、2伏(3)0.3安、0.2安
一、强调整理知识的意义
要让学生获取知识、提高能力,只靠教师讲课是不够的,还必须让他们对知识进行思考、整理、加工、消化,这一过程谁也代替不了,这样他们才能真正把知识理解深透,掌握全面,记忆牢固,运用灵活。因此,在学习过程中,学生要不断地整理知识,这样不仅能加深对所学内容的理解,并能及时发现知识缺陷以得到及时弥补。同时,通过对知识分析归纳整理,使所学知识系统化、网络化,从而提高灵活运用的能力。
二、明确整理知识的要求
(一)每章整理
每章整理的目的是梳理知识、弄清弄懂全章内容。内容包括:基本概念、物理规律(如物理量、意义、定义、公式、单位等);仪器仪表的使用,物理实验小结等。
(二)专题整理
专题整理的目的是为加深理解重点难点知识、重要实验和解题方法。如密度、浮力、电功和电功率,测定滑轮组的机械效率、欧姆定律应用等。要求学生把对某一问题的认识和理解,以及个人的体会心得等进行整理。
(三)问题整理
问题整理主要是对易混易错的问题进行整理,以澄清模糊认识,明确概念,加强理解。如额定功率与实际功率区别、物体漂浮与悬浮区别等。
三、指导学生整理知识的方法
(一)在整理知识过程中,杜绝那种只看黑体字的“扫描式”式阅读。要求学生认真细心阅读课本,才能找出自己存在的问题,并通过自己认真思考或向老师、同学请教,确实弄懂、弄清所学内容的内在联系,采用提纲、问题、表格、方框等形式列出来,使之系统化、条理化。
(二)由于初中学生年龄小,总结分析能力低,尤其刚学物理时,如果教师只是布置,而不予辅导,学生就会只抄抄课本重点内容或公式,这样既无效果,又不易坚持。所以,我们根据教材内容,向学生提出需要总结的具体内容来加以引导。例如:第一章“测量”,课本采用表格式,教师向学生提出也可采用问题式整理,并做出示范。
(三)根据教材内容特点,提出不同整理的方法供学生参考,如“电流、电压、电阻”一章内容多,可指导学生用表格式整理知识,按物理量、仪器仪表使用、实验结论几方面进行整理。
从表面上看,上述内容仅作为“附录”内容,但它却是新版《课标》调整内容中最能体现如何实现课标理念的重要内容,标志着课改十年来初中物理实验教学第一次有了明确具体的内容和要求.
青岛市初中物理学科是全国最早的课改实验区,长期进行国家级子课题“边学边实验”的研究,附录1的要求远不能满足青岛的物理课堂教学.因此我们参考附录1中的20个实验和“科学内容”中的实验内容,结合多年在实验教学中的做法,形成了“青岛市初中物理实验教学内容和要求”.配合人教版2012年新教材,在各校实施,经一年实践和2013年中考检验,取得了良好效果.下面将青岛在物理实验方面的教学要求及常见题型介绍如下.
1初中物理实验的分类
根据实验目的,青岛市把初中物理实验分为5类:
(1)测量性实验:知道有关器材使用方法,会用它们进行测量.如:用电流表测电流.
(2)组装性实验:根据要求设计、连接、组装,组成装置或仪器.如:连接串并联电路.
(3)验证性、说明性实验:设计小实验去验证观点的正确性,或通过实验说明某一问题.如:验证光的直线传播;通过实验说明液化现象的存在.
(4)探究性实验:通过实验探究,归纳出结论.如:探究光的反射定律.
(5)建构性实验:通过实验,建构物理量.如:密度概念的建构.
2初中物理实验的等级
由于条件所限,不可能所有实验都是分组实验.为此从知识重要性和能力培养角度出发,将实验划分为4个等级,即:零级实验、一级实验、二级实验、三级实验.
(1)零级实验(8个)
就是对初中物理8种基本测量工具及其使用方法的直接训练,是最低级实验要求,是其他实验的基础.在教学中,可通过随堂实验训练学生实验仪器的使用:用刻度尺测长度;用表测时间;用温度计测温度;用天平测质量;用量筒测体积;用弹簧测力计测力;用电流表测电流;用电压表测电压.
(2)一级实验(52个)
这是以演示实验为主的实验.教学中,通过这些实验展示物理现象或归纳一些简单结论.
第二章:声音由振动产生;声音能在固、液、气体中传播;
第三章:熔化现象;凝固现象;汽化现象;蒸发吸热致冷;影响蒸发快慢因素;液化现象;降低温度使气体液化;液化放热;升华现象;凝华现象;
第四章:光的直线传播;
第五章:凸、凹透镜对光线的作用;
第七章:规则物体重心位置的确定;重力的方向;
第八章:惯性现象;二力平衡现象;摩擦现象;两种摩擦比较;
第九章:液体压强现象;大气压现象;托里拆利实验(视频);流体压强与流速的关系;
第十章:浮力方向;潜水艇原理;
第十一章:动能和势能相互转化;
第十二章:杠杆分类、特点;滑轮分类、特点;
第十三章:扩散现象;分子间引力;分子间作用力的弹簧-小球模拟实验;改变内能两种方法;
第十五章:带电;两种电荷;摩擦起电;电荷相互作用;验电器及作用;电路及其组成;
第十六章:滑动变阻器使用方法及作用;
第十七章:串、并联电路电阻定性关系;
第十八章:电能与其它形式能相互转化;
第十九章:保险丝作用;
第二十章:磁极间作用;各种磁体磁场形状;电流磁效应;电流磁场方向;通电螺线管外部磁感线形状;铁芯作用;电动机;
第二十二章:能量转化和转移.
(3)二级实验(16个)
这是一些探究(或建构)内容.由于条件、时间等所限,这些实验不能都到实验室进行分组实验,但可在教师演示实验基础上进行全班共同的探究教学.
①八年级(上):真空不能传声;影响响度大小的因素;晶体与非晶体在熔化、凝固过程中异同点;折射规律.
②八年级(下):重力大小与质量关系;摩擦力与绳子缠绕圈数关系;影响压力作用效果因素;动能及决定因素;重力势能及决定因素;弹性势能及有关因素;滑轮组规律;斜面省力特点.
③九年级:热运动与温度关系;比热容概念建构;电阻大小因素;焦耳定律.
(4)三级实验(25个)
这是必须到实验室进行的分组实验.通过分组实验,学生熟练操作、掌握整个实验过程,包括实验目的、原理、方法、装置、装置图、步骤、表格、现象以及易错点等.
①八年级(上):测物体速度;探究影响音调高低因素;探究光反射定律;探究平面镜成像特点;探究凸透镜成像规律;探究水沸腾过程;建构密度概念;测量液体和固体密度.
②八年级(下):探究牛顿第一定律;探究二力平衡条件;探究摩擦力大小因素;探究杠杆平衡条件;探究液体压强规律;探究阿基米德原理;测量滑轮组机械效率.
③九年级:连接串、并联电路;探究串、并联电路电流规律;探究串、并联电路电压规律;探究欧姆定律;用伏安法测电阻;测量小灯泡电功率;探究通电螺线管外部磁场方向;探究影响电磁铁磁性强弱因素;探究磁场对电流作用;探究电磁感应现象.
3青岛市初中物理实验题型
考试是教学的重要指挥棒.在考试中,实验类题目的考查既是督促平日实验教学的有力工具,也是考查学生实验能力乃至于综合能力的重要途径.针对上述4个级别的实验,我们设计的相应的考查内容和题型如下:
(1)零级实验
通过零级实验点,运用选择、判断、填空等题型,考查实验仪器的使用方法和注意事项.
例题:下列关于实验仪器使用方法的说法中,错误的是:
A.使用弹簧测力计时,不能超过它的量程
B.使用天平测质量时,先调节天平横梁平衡
C.使用液体温度计读数时,温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中
D.使用电压表时,绝对不允许不经过用电器把它直接接在电源两极上
(2)一级实验
通过一级实验点,让学生设计验证性小实验和说明性小实验,其中必须包括器材、做法、现象、结论或说明问题四个方面.
例题:给你两张纸片,请你设计一个小实验,验证流速越大的地方,压强越小.
(3)二级实验
通过二级实验点,让学生设计“探究实验报告”,包括实验器材选择、实验步骤设计和实验数据表格设计三个方面.
例题请你完成下列实验报告:
课题:探究“动能大小与速度的关系”
实验器材:斜面、、木块、长木板.
实验步骤:
实验数据表格:
(4)三级实验
通过三级实验点,考查学生对这些分组实验各个方面的“回顾”,包括实验目的、原理、方法、装置、装置图、步骤、表格、现象以及易错点等问题.
例题回顾“牛顿第一定律”实验探究过程,将下列实验报告中的空缺部分填写完整:
过程方法:让小车从斜面同一高度滑下,使它在水平面上运动的初速度.平面越光滑,小车运动的距离越.
上述设计运用的科学方法是法.
结论:小车受到的阻力越小,速度减少得越.
进一步推理:若运动物体不受任何力的作用时,将做运动.
(5)创造性实验
这是在上述几种实验题目的基础上对学生综合实验能力的考查.在考试中通过设计类题目,考查学生灵活运用知识解决实验问题的能力和创造力.
物理习题教学是巩固和灵活运用所学知识解决实际问题,培养学生的迁移能力的一种主要形式,在中学物理教学中居于十分重要的地位。习题课教学能帮助学生理解物理概念的确切含义,掌握物理基本规律的适用条件及其应用,能培养学生的判断推理能力,分析综合能力和运用数学工具处理物理问题的能力。因此,不论是在平时教学中,还是在总复习这一环节中,我一定会精选习题,对题目进行认真的分析,一般应分析:解这个题要用到哪些物理知识,题中涉及的研究对象和物理过程的复杂程度,以及涉及的条件如何(是否有隐含条件,多余条件);解题时所涉及的方法和技巧以及在这方面要训练达到的程度;解题中的困难、关键和易错处等等。
物理习题课教学中,例题讲解起到至关重要的引导和示范的作用,在精选习题的过程中,还要注意例题的选取。(1)举例要有明确的目的性,除了巩固和运用学过的知识外,还应当有计划地做到:教给学生正确的解题思路,教给学生分析、处理问题的基本方法等。(2)例题要具有典型性,即题目的内容应能充分反映物理概念、规律的本质和关键,练习的深广度和难易水平要准确地反映大纲和考试说明的要求;题目本身不宜过多过繁,可用一题多变办法,不断改变条件,逐步引申,还要避免过于繁杂的数学计算。(3)举例还要具有针对性,即题目的深浅程度要针对学生的知识和能力水平,题目要针对学生在解答时容易产生的错误和问题。
我反思几年来的教学中存在的不足,具体总结如下。
一、知识系统性不强
物理复习,我们基本是按两大轮进行,第一轮是单元复习,第二轮是综合复习,其中单元复习是关键的一环,既是对基础知识的加深和巩固,更是对知识间错综复杂的联系进行梳理,明确其中的关系,揭开第一轮学习中留下的疑点。几年来,我们就这样进行着,自认为还算成功。去年我到长春参加了一次吉林省名优教师交流会,其中听到了一位教师的经验报告,记得那位教师当时介绍说:“在复习平面镜成像实验时,我们从八个方面进行复习,在复习欧姆定律时,我们从六个题型进行强化,在复习到有关浮力应用问题时我们从七方面进行夯实。”只记得当时我的脑子里在不断地回荡这几个数字,八、六、七,我被这几个看似简单的数字惊呆了,回想自己多年来一直沿用的复习方法,真是相形见绌,相比之下自己的复习方法,严重缺乏系统性和条理性,缺乏那种以点成线、以线成面、以面成体的效果。
二、对旧试题的割舍力度不够
在教学过程中,虽已非常注重对习题例题的选择,但将自己几年来的教学情况与近年来中考题目的难易程度比对,还是在很大程度上存在着对旧、难试题的割舍力度不够,对以前的偏、难、怪题型经常是欲舍不能,总要时不时地挂上一些,尤其是遇到压强、浮力、电功率等原来题目就特别多的重点章节更是不能割舍,或者说是不敢舍,浪费了较多的时间,而且人为增加了题目的难度,给学生学习物理造成大的压力,降低了学生学好物理的兴趣。
三、对基础知识、基本技能的强化重视不够
关键词:高效课堂;情境;读讲练评;教学质量
以往的教学往往要花大量的时间做大量的习题,但是取得的效果微弱,新课程改革理念要求以最小的教学和学习投入获得最大的学习效益,这就是高效课堂。下面我就如何构建物理高效课堂,谈谈以下做法,与同仁共勉。
一、创设情境,提高课堂活力
1.创设问题情境,激发求知欲望
求知源于问题,而问题又离不开具体的情境。因此,教师应该有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景,以引起学生更多的态度体验,从而帮助学生加深理解教材,并使学生的心理机能得到进一步发展。例如:在学习“影响压强大小的因素”时,叫两个学生到讲台做演示实验。在地上放有两个纸杯,让其中一个比较瘦小的同学站上去,会发现纸杯被压扁了;同时在地上放有4个纸杯,再在纸杯上面加一块木板,让另一个全班最胖的同学站在木板上,会发现纸杯完好无损。就这样一个简单的实验,能够让学生的思维迅速地活跃起来,不断地去思索其中的奥秘,从而激发学生的求知欲望。
2.设计展示环节,拓展理解知识
在物理课堂中,多让学生展示所学知识。例如在学习“测量物质密度”后,要求学生测出金属块的密度。给出实验器材:一个圆柱体金属块,弹簧测力计、天平、细线、量筒、刻度尺、水。四个同学为一个小组,看看哪个小组想到的测量方法最多。采用了小组竞赛的形式,学生的积极性被调动了起来,小组成员纷纷发表自己的见解,你一言,我一语,很快各种测量方法就会出来。最后选派其中测量最快的两个小组到讲台进行展示,其他小组观察倾听,分析是否和自己小组的方法一样,同时可以提出自己的疑问和困惑。而能够被选为代表的小组组员非常兴奋,在台下不断地进行答疑和补充,教师则在一旁给予引导和解释,针对一些较多同学提出来的疑惑,可以进一步进行实验探究,以达到拓展理解知识的目的。设计小组竞赛或游戏情境,学生既觉得有趣味,同时也培养了学生的团队合作意识。
3.安排讨论情境,激发学生思维
讨论,指在课堂教学过程中,学生在教师指导下,师生之间、同学之间围绕着对课文的理解进行思维的活动过程。学生在教师启发下进行阅读,对课本内容有了一个大概的了解,但要真正理解知识、掌握要点,还必须引导学生进行讨论。
讨论是一个探索、创造的过程,可以开阔学生的思路,发展思维,培养能力,进一步调动他们学习的主动性和积极性,使他们各抒己见,相互交流,明辨是非,以求得正确的结论。讨论同时也改变了过去课堂上那种严肃死板的教学气氛,使学生学得生动活泼。
例如:在学习“惯性”知识时,提出一个问题:如果你坐在匀速行驶的校车上,你将手上的钥匙往空中抛起,它将会落在何处?同学们各抒己见,有人认为落在后方;有人认为落在原处;有人认为落在前方。谁对谁错?教师引导学生带着问题进行讨论,最后让同学们到运动场上骑着自行车做演示实验,让学生观察、分析、讨论,从而得到结论。如此的学习体验过程,学生对“惯性”这一概念有了较深的理解,教学效果较好。
二、以“读讲练评”的模式引领高效课堂
“读”,即学生阅读课本。教师根据所要掌握的知识,设置相应的问题,引导学生带着问题进行有效的阅读。阅读使学生准确有效地理解文本的内涵,同时培养学生自主学习的习惯,提高学生阅读的兴趣,也为后面的讲打下基础。
“讲”,即讲授、讲解、讲析。指教师要有针对性地讲解,在讲解中,教师要力求做到精讲,对重点和难点问题(根据学生实际情况和认知水平,对学生已经理解掌握的基本不再讲解)。要进行全面的剖析和说明,对一些重点词句、典章要释出处、明义理,做到有的放矢,使学生对教材充分理解,以达到对课文内容的高度认知和理解。这一环节非常重要,教师讲授的质量直接影响学生对知识和技能的掌握。因此,教师在讲解过程中表达要规范,语言要精练、抑扬顿挫,要把学生的注意力吸引住,要给学生指明重点与难点,使学生对课文有更深刻的把握,提高课堂效率。
“练”,即学生当堂练习。这样练习反馈及时,便于教师及时了解学生学习情况,及时查缺补漏,检查教学效果,准确地掌握学生做题速度,提高学习效率。
“练”的目的不仅是为了对所学知识加以巩固深化,而且是为了培养学生的探索能力。在课内练重点教材,练系统知识,练易错、易忘、易混淆的东西。设计练习要注意纵横联系,前后贯通,多方考虑,既要考虑教学内容的重点和难点,又要根据学生实际,设计出难易程度不同的题,每一道习题要能承担一定的训练任务,以巩固课堂教学效果,培养学生举一反三的知识迁移能力。同时应注意习题设计的新颖和形式的多样,以激发学生完成作业的乐趣,让他们在轻松愉快的心境中巩固知识、发展智能。
“评”,即点评。这是高效课堂必不可少的教学环节。在物理课堂训练过程中,教师要主动地发现、挖掘学生的闪光点,对每个学生独立思考的成果和参与的程度,教师要作出积极评价,多元激励的或是褒奖的;对学生出现的知识性或技巧性的问题重新梳理,适时点拨,进行指导和小结。在这个过程中要面向全体,尊重个性;赏识学生,鼓励为主。
三、实施分层教学,分类推进,全面提高教学质量
我国古代大教育家孔子提出的因材施教,就是在共同的教育目标下,根据学生的个别差异特点,有的放矢,因势利导地采取不同的教育措施。分层次教学就是依据这一原则,要求教师从不同层次学生的实际出发,在处理好集体教学与个别教学、在面向多数前提下照顾少数,对学生的差异赋予不同的要求,使所有学生都能在原有的基础上得到发展与提高。
1.尊重个性,分类建组
分类建组实验前,通过平时的课堂提问和单元测试的分析以及月考的信息反馈,对全班学生进行前期调查了解,内容包括学生的智能、技能、心理、在校表现、家庭环境等,并对所获得的数据资料进行综合分析,分类归档。在此基础上,将学生分成A、B、C三个层次的学习小组(A组为优秀成绩组,B组为中等成绩组,C组为基础成绩组),让师生知道每个学生在某一阶段所处的层次。在实施分层教学时尊重学生的人格,尊重学生的个别差异,不能让学生的自尊心受损,要让学生理解和支持教师的实验分组,真正使学生在学校里处于主体地位,发挥其主动性和积极性。
2.面向全体,因材施教
分层备课是实施分层次教学的前提。针对实际,分别要求从学生实际出发,根据教材的知识结构和学生的认识能力,合理地确定各层次学生的教学目标。改变过去“一刀切”的做法,对中下层采用低起点、密台阶、先慢后快、由浅入深、循序渐进的办法,把教材的训练目标分解成有梯度的、连贯的几个分目标,允许他们根据自己的实际情况,一步或几步逐步达到考纲的要求;对优秀及中上学生则要提出更高要求的目标。拟订各层次教学目标要求既不能过高,增加教学难度,加重学生负担,使学生消化不良,丧失信心,也不能太低,降低考纲要求,过分放慢教学进度,完不成学习任务。
分层教学中应明确分层教学目标,鼓励每个层次的同学都努力达标。例如在学习“浮力”知识的时候,教师应明确告诉A层学生的学习目标是:能灵活运用浮力的计算公式,解决一些比较复杂的实际问题;B层学生的学习目标是:能运用浮力公式,解决一些稍有变化的问题;C层学生的学习目标是:能理解浮力的概念,会运用浮力公式,做一些较为简单的习题。这样力求准确地把握各类学生的认知“最近发展区”,较好地解决优生“吃不饱”和学困生“吃不消”的问题。
3.分层训练,满足所需
分层练习和作业是分层教学的重要环节之一。课堂教学效率要提高,教师就要随时掌握学生的学习活动情况,及时帮助学生克服学习过程中的困难。因此,教师在授课过程中要运用练习对学生学习进行监督,发现问题,及时矫正。
作业和练习的设计是关键,要分为三个层次:第一层次为知识的直接运用和基础练习,是全体学生的必做题;第二层次为变式题或简单综合题,以B层学生能达到的水平为限;第三层次为综合题或探索性问题。第二、三两个层次的题目为选做题,这样可使A层学生有练习的机会,B、C两层学生也有充分发展的余地,都能享受到成功的喜悦,从而提高学习物理的积极性,提高教学质量。例如关于“探究欧姆定律”的一道练习题:某实验小组的同学在探究欧姆定律时,采用了如下图所示的电路图实验。他们选用的定值电阻分别是5Ω、8Ω、10Ω,电源电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是O~15Ω。
(1)他们在探究某一因素变化对电流的影响时,采用控制变量法实验,分两步进行:
①保持电阻不变,探究电流与 的关系;
②保持电压不变,探究电流与 的关系。
(2)实验中,电流表的量程应选 A,电压表的量程应选 V。
(3)在研究电阻对电流的影响时,把定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,下一步的操作是:调节滑动变阻器的滑片,保持 不变。
(4)该同学把滑动变阻器正确连入电路后,闭合开关S,若发现电流表无示数,但电压表有示数,则故障可能是 。
(5)某组同学在实验中发现电流表示数变大的时候,电压表示数反而变小,其原因是 。
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在这道练习题中,对于初学者来说第1~3小题是基础题,全班同学过关,而第4、5小题属于提高题,为选做题。这样全班同学都能很好地巩固掌握基础知识,同时又给优生补充了足够的“营养”。
总之,如何去构建物理高效课堂,值得每一个物理老师去研究和探索。
参考文献:
[1]陈全木.初中物理高效课堂教学模式研究.中国科教创新导刊,2011(21).
一、对电学实验原理和方法进行充分解析
实验原理是实验设计的依据和思路,复习中必须明确实验原理,才能真正掌握实验.
实例 电源电动势和内阻的测量原理实质分析
原理 原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir,变量是路端电压和干路电流,实验关键是通过电路实现对U和I的测量,列方程或作图可求出E和r.题目形式多样,但都要遵循一个思路,那就测路端电压和总电流,即 E=U+Ir或E=IR+Ir.
方法:
1.直接利用电流表和电压表测量
电路图:有两种连接方式,如图1所示电流表内接法和如图2所示的电流表外接法(对变阻器).
3.用电流表A和电阻箱R测量E和r
如图5,E=U+Ir,用电流表和电阻箱阻值的乘积获得路端电压U=IR,变式为E=IR+Ir,电流表分压造成误差,因此在量程合适的前提下选择内阻小的电流表.若电流表内阻已知表达式E=I(R+rA)+IR,测量获得多组I和R数据,求解E和r.
例1 选择器材:2节电池串联而成的电池组(电动势E和内阻r(约几欧))、电压表V1(量程3 V,内阻1 kΩ)、电压表V2(量程15 V,内阻2 kΩ)、电阻箱R0(0-9999 Ω)、电流表A(量程0.6 A,内阻0.1 Ω)、电键、导线若干.设计实验电路图,选择器材完成实验.
方法一 如图3,选择电压表V1和电阻箱R0完成实验
方法二 如图5,选择电流表A(量程0.6 A,0.1 Ω)和电阻箱R0完成实验;
方法三 如图4,选择电压表V1和电阻箱R0(0-9999 Ω)完成实验
分析 三种方法都可通过测量U、R或I、R数据,代入求解,或作相应的函数图象求解.
4.用两个电流表和定值电阻R测E和r
若没有电压表或电压表量程不合适,又已知电流表的内阻,用电流表串联定值电阻代替电压表,完成实验,原理是E=U+Ir,表达式:E=I1(r1+R1)+(I1+I2)r.多次测量I1和I2,完成实验.
例题2 (2009海南第14题)图6是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),A2为理想电流表.
③闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为在坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2曲线.
④利用所得曲线求电源电动势E=V,内阻r=Ω.
⑤该电路中电源输出的短路电流Im= A.
点评 以上4种测量类型的实验原理和思路都是相同的,即用不同的仪器,设计不同电路,直接或间接通过“转换测量”测出路端电压和总电流,从而得到电动势和内阻.
二、重视电学实验数据处理方法的复习
高中物理电学实验处理数据方法有(1)函数法(2)图象法
学生对用图象法处理实验数据困难较突出,如何提高学生用图象处理实验数据的能力,可从以下几点尝试:
1.识图.明确(1)坐标轴的物理含义,(2)变量之间函数关系式,(3)图线上任一点、截距、斜率、交点等的含义,
2.作图.(1)将数据列表归类整理,(2)以相应的物理量为横轴、纵轴建立坐标系,定出标度.(3)描点.正确将两个物理变量的数据以点的形式呈现在坐标上,按照点的分布规律拟合成平滑的曲线或直线.
3.用图,由图线所给信息得出相应物理量或结论.
中学物理实验运用图象法,一般情况下会得出y=kx+b形式的一次函数关系,即结果是一条直线(一次函数拟合),图线画出后,可以用截距、斜率或图线围成的面积求出相应的物理量,还可以用图线反映一定的物理规律.如果描出的数据点连成了一条曲线.则应变换物理量,最终要得到一条直线(一次函数).
实例1 选择器材,设计一电路测量“金属丝的电阻率”.要求有尽可能高的测量精度,并能得到多组数据.
金属丝(L):长度L0,直径D, 电流表(A1):量程10 mA,内阻r1 = 40Ω
电流表(A2):量程500 A,内阻r2=750Ω 电压表(V):量程10V,内阻10kΩ
电阻(R1):阻值为100Ω,起保护作用滑动变阻器(R2):总阻值约20Ω
电池(E):电动势1.5 V,内阻很小,开关(S)导线若干.
(1)画电路图,并标明所用器材代号.
三、培养学生的实验设计能力
摘要:在高中物理教学中,有效教学就是学生在教师的指导和帮助下,主动探究物理学科的概念、规律等基础知识,以及研究物理学的基本学习方法,并在探究学习这些知识的过程中培养自己的观察能力、实验能力、理解能力、创新能力、分析和解决实际问题的能力等等,最终提高学生的科学素养的过程。
关键词:课堂教学 有效性 情境教学 以学循疑
作为高中阶段非常重要的一门课程,物理有着较强的实用性。在以前的高中物理教学中,许多教师都仅仅将高考成绩作为衡量教学成果的指标,利用填鸭式灌输模式来完成知识的教育和巩固复习。课下将学生放置在题海中,没有较为合理的指导。这样的教学方法不能实现高效教学,同时由于其单调乏味也会极大的挫伤学生学习积极性。新课改要求进行高中物理教学方法,改变纸上谈兵的教学模式。实施新课改目的在于提高学生的综合素质,培养其问题探究能力和动手实践能力,将教学的作用延伸到学生其他方面的学习。
新颖的教学模式中鼓励学生参与到教师的课堂授课中,显现出学习的主动性,将自身经历或实践总结同教师讲课内容相结合,更好地理解物理知识,消化理解课堂内容,教师在进行教学的过程中,选择合适的环节设置巧妙的问题,让学生发散思维。学生在自己主动思考后就能够加深对相关内容的印象和理解。设置疑问可以将学生带领到教师设计的思维情境, 高中物理教学就是要将物理基础知识的学习作为载体来达到系统化、体系化、联系化地把物理科学知识同社会综合应用共同进步的目标,最终能够激发学生学习兴趣、建立正确的科学态度、提高全面的素养、发展个性的特长。追求课堂教学有效性,不仅是一种理念,还是一种价值追求。作为一名中学物理教师,要让积极的思维充满课堂,要用心放飞物理课堂,真正提高物理课堂教学的实效。经过教学实践多年,笔者认为要提高课堂教学的有效性,可以从以下几点做起。
一、创设情境,以趣激疑
“疑”是积极思维的表现,又是学生学习的动力,古人云:“学贵知疑,小疑而小进,大疑则大进。疑者,觉悟之机也,一番觉悟,一番长进。”由此可见,在教学过程中,要帮助学生提出问题,在学生思维的平静水面,激起一片片思维的涟漪。新课程教学方法改革的一个重要方面就是,要求在教学过程中创设问题情境,激发学生的问题意识,让学生主动参与教学过程,设置问题情境,引起兴趣,激起疑问。如在教学声现象时,采用多媒体放出各种各样的声音来创设情境,一下子把学生吸引住了,他们都纷纷聆听,然后自主思索:声音是怎样发出的?为什么每个人,每样乐器的音乐不一样?他们自然而然地想知道究竟。他们就主动地互相讨论,讨论不出就会去阅读、去寻求答案,使学生对这节要学习的内容产生浓厚的兴趣。
二、培养自学,以学循疑,提高课堂教学有效性
在教学过程中,教师不要一味抱住问题去讲解、指导、练习,要有意识地培养学生的自主学习习惯。因为,新课程教学方法改革的另一方面,就是要培养学生自主探究的学习方法。那么,在教学过程中如何培养学生自主学习,以学循疑呢?
不论何时,只有先有“疑”才能“提出问题”,“提出问题”是学生进行有效学习的必要前提,也是新课标理念所要求的。可是,现在的学生中普遍存在的问题是:不喜欢提问,不敢提问,因而缺乏学习的动力。苏霍姆林斯基曾说过这样一句话:“使你的学生看出和感到有不理解的东西,使他们面临着问题。如果你能做到这一点就是成功的一半。”因此我们作为教师,在课堂上的主要任务就是打开学生的思路,启发学生在课堂上积极开动脑筋,进行思考,不断产生疑问,只有这样才能使学生逐步地学会提出问题,然后解决问题,在解决问题的过程之中有一种获得知识的,久而久之,学生就会在学习过程中积极主动地提出问题,然后进行解答,主动地参与学习,养成自主探究的学习习惯。在这里,笔者认为重要的一点是要加强学生的学习目的的教育,端正学习态度,使学生从心底里产生“我要学”的内驱动力。这样,他就会有目的、有计划地去学习。在学习过程中就会发现有很多不理解的、不认识的东西,这些东西就是他要提出的问题。
三、加强实验,设疑引学
物理学是以实验为基础的科学,物理实验方法,是人们研究物理学的重要方法,也是培养学生物理能力和创新精神的重要途径和手段。我们要创造条件,做好演示实验、学生分组实验和课外实验。在实验教学中,教师要设法控制模拟物理现象,排除次要因素,突出主要因素。课堂是允许学生犯错的地方,实验课上,学生要大胆设想,大胆实验,细致观察,深入思考,探索问题。
加强实验,要设计好实验的梯度,难度和问题,帮助学生步步深入。在设计实验方案时,应注意了解学生实际,对实验教学中可能出现的问题,可能遇到的困难等,都要做充分的估计和准备,以便实验时对学生加以引导。因此,在实验时教师要善于设疑,引导学生去发现问题、提出问题,大胆合理进行猜想,指导学生科学设计实验,通过实验寻求解决问题的方法。问题的提出就是成功的一半。因此,在课堂教学中加强实验,设疑引学,实施有效课堂教学。
四、开展讨论,以论释疑
讨论可以使学生的不同意见能够相互交流,相互争辩,它又是信息上的反馈与交流,可以加强内部语言的训练,使学生在讨论中明辨是非。课堂讨论往往比单独思考,更能爆发创造性思维的火花。通过课堂讨论、交流,可使学生认识到某一问题中自己没有认识到的许多东西,丰富了对某知识点的认识,进而改变自己的观点和态度。而且这种观点和态度的变化还较为彻底、稳定。那么在何种情况下用课堂讨论让学生解决问题呢?
1.对教材的重难点进行讨论。当学生对重难点模糊时,可组织讨论,解决一些问题。比如在讲解电阻这一节时,针对电路中的电流如何改变的问题,让学生展开讨论。
2.对容易错的问题进行讨论。对那些容易错的问题可以组织学生讨论,通过讨论可以解决很多问题,比如在讲解欧姆定律I=U/R时,学生会把这个式子进行变形,得出R=U/I,因而得出电压变化电阻也变化,或电流变化电阻就会变化,或者说电阻是由电压和电流决定的,象这种情况就让学生自己去讨论。通过讨论与争议,帮助学生理解这三者之间的关系。
一、准确运用定义、公式、原理和规律
物理定义、公式、原理和规律是解答物理题的依据,解题时应认真分析题中条件,灵活、准确、巧妙地应用定义、公式等,确保解题过程和结果的正确性.
例1 一台电动机的线圈电阻为2 Ω,将这台电动机接在220 V的电路中,正常运转时,通过线圈的电流是10 A,这时电动机的输出功率是W.
解析:解答这道题时,若忽视公式P=UI,P=I2R,P=U2/R的适用条件,就会出现以下三种错误解答,
(1)P1=UI=220×10=2200(W);
(2)P2=I2R=102×2=220(W);
(3)P3=U2/R=2202/2=24200(W).
因为电动机正常运转时,把电能转化为机械能和内能,而转化为机械能的功率才是电动机的输出功率,
所以P输=UI-I2R=220×10-102×2
=2200-200=2000(W).
二、善于挖掘隐含条件
物理试题中的“条件”是解题的前提和根本,但是有些试题中的某些条件是隐蔽起来的,因此我们要善于挖掘这些明而不露,暗而有影,若明若喑的隐含条件,去解决物理问题.
例2 100 mL水和100 mL酒精混合的液体密度[CD#2]0.9×103 kg/m3(选填“大于”、“等于”或“小于”).
解析:不少考生运用公式ρ=m合/V合=(ρ水V水+ρ酒V酒)/(V水+V酒)=(1×100+0.8×100)/(100+100)=0.9(g/cm3)=0.9×103 kg/m3,从而填“等于”.由于题中存有酒精溶于水总体积变小(小于200 mL)这一隐含条件.所以以上结果不正确.正确答案应是在总质量不变,总体积变小的条件下,混合液的密度大于0.9×103 kg/m3.
三、运用特殊公式求结果
特殊公式是指在解题过程中推导出来的公式,运用这些公式可简化步骤和节省时间,特别是在解答不要求写出过程、步骤的选择题和填空题时,显得快捷、方便.
例3 有一密度是2.5×103 kg/m3,体积为8 dm3 的正方体物块放在1 m2 的桌面上,则桌面受到的压强是[CD#2]Pa,(g取10 N/kg).解析:按常规先求出正方体物块的质量,后求出它所受到的重力,然后求出物块的边长,再求出它的底面积,与桌面的面积比较确定受力面积,最后求出压强,过程还是够麻烦的,若运用求规则固体对支撑面的压强公式 p=ρgh,我们就会很快求出结果,即
p=ρgh=25×103×10×38×10-3
=5×103(Pa)
四、巧识题中“陷阱”
在物理试卷中,考查基础知识的试题占60%~70%,但是为了考查学生是否正确理解物理概念和掌握物理方法,在试卷别设计了一些易做又易错的“陷阱”题,需要我们具有敏锐的洞察力,巧识题中“陷阱”,绕过它而步入坦途.
例4 如图1所示桌面上一物体在力F作用下向右运动,当物体离开桌面时,它所受到的一切外力同时消失,那么它将( )
(A) 沿竖直方向下落
(B) 沿虚线方向运动
(C) 沿水平方向向右作匀速直线运动
(D) 无法确定物体的运动状态
解析:因为题中布有与实际生活中相同的现象――用力把物体沿水平向右的方向推出桌面后,物体沿图中虚线运动的“陷阱”,从而使不少考生错选了(B),要知道此时虽然撤去了推力,但物体还受到重力的作用,不符合题设中“物体所受到的一切外力同时消失”的条件,所以根据题设,物体由于惯性,必定以离开桌面的速度向右作匀速直线运动,故选(C).因此在解题过程中,只要我们做到多看、多思,就能越过“陷阱”,准确答题.
五、避开“熟题效应”的影响
试卷发下后,考生们发现试卷中有认为满有把握的“熟题”,从而解答时,受“熟题”的束缚,跳不出“熟题”的框框,对题中变化的条件视而不见,仍按原来思路解答,而答错了题,实质上这是一种潜在的规律――“熟题效应”在暗中支配,因此我们必须认真审题,克服思维定势,避开“熟题效应”的影响,找出问题的区别,方能避免出错.
例5 小芳在测定额定电压为2.5 V小灯泡功率的实验中.(1)在连接电路的过程中,开关应该是[CD#2];(2)在实验过程中,通过调节[CD#2],使电压表读数为2.5 V时,灯泡正常发光,此时,电流表示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率是[CD#2]W;(3)小芳同学联想到用伏安法测电阻的实验.对数据进行处理,计算出5次灯泡的阻值,如表所示,她又将5次阻值求平均数,得到小灯泡的电阻为7.15 Ω.你认为她这样做合理吗?[CD#2](选填“合理”或“不合理”).请说出你的理由[CD#2].
表1
次数12345电压/V1.01.52.22.52.8电流/A0.220.240.280.300.32电阻/Ω4.556.257.868.338.75
解析:对题中第(3)问,不少考生受伏安法测电阻中为减小误差,通过多次测量求平均数这类“熟题”的影响,认为小芳的做法合理.实际上小灯泡是根据电流的热效应工作的,灯丝电阻随温度的升高而增大,所以小芳根据5次灯泡电阻求平均值是不合理的.
六、周密思考不漏解
为了考查学生思维的严密性和发散思维能力,物理试卷中往往在有些题目中设置了不确定因素,因此解题时,我们必须全面细致的探讨,严防结果遗漏,提高解题的正确率.
例6 已知作用在杠杆上的动力是2 N,阻力是5 N,阻力臂是5 cm,为了使杠杆平衡,动力臂的长应是多少 cm?若将阻力增大2.5 N,动力不变,要使杠杆重新平衡,支点应向哪侧移动,移动多少?
解析:(1)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得2×L1=5×5,所以杠杆的动力臂L1=12.5(cm).
(2)由于题中杠杆支点位置没有明确交待,所以杠杆可能为单侧杠杆或双侧杠杆.
若杠杆为单侧杠杆,如图2所示,当阻力增大2.5 N,要保持杠杆平衡,支点O应向左侧移动L cm 到O′点根据杠杆平衡条件得:
F1(L1-L)=F2(L2-L),
即:2×(12.5-L)=7.5×(5-L),
解之得:L=2.27(cm)
若杠杆是双侧杠杆,如图3所示,当阻力增大2.5 N,要保持杠杆平衡,支点O应向右侧移动L′到O′点根据杠杆平衡条件得:
F1(L1+L′)=F2(L2-L′),
即:2×(12.5+L′)=7.5×(5-L′),
解之得:L′=1.32(cm)
七、巧思妙解省时间
一道物理试题,若能运用发散思维,进行巧思妙解,不但能提高解题速度,节约有限的考试时间,还可以训练自身的创新能力.
例7 有一位同学白天从镜子里看到一时钟的像,钟面像中时针和分针的位置如图4所示,时钟实际所示的时间是.
解析:由于我们看到的不是具体的时钟,而是时钟的像.有些考生不是无从作答,就是解答错误.若我们把这抽象的问题转化为具体的问题,这结果便可立即得出.根据平面镜的成像特点,像和物是关于镜面对称的,将试卷翻过来,从试卷背面迎着光看成像图,便可直接读出时钟实际所指时刻,由于是白天观察时钟,所以实际所示的时间是10 h25 min.
八、变换思维角度解“难题”
在考试答题中,往往会遇到“难题”,久攻不下,此时首先要在紧张的环境中自我调整心态,稳定情绪,保持冷静、沉着,然后面对思路发生的障碍,甚至此路不通的情况下,变换思维方式,换一个角度去思考,另辟蹊径,就会柳暗花明又一村,达到顺利解题的目的.
例8 如图5所示电路,电源电压一定,当开关S断开,滑动变阻器接入电路的电阻为RA时,电阻R2和滑动变阻器消耗的功率之和P2+PA=8 W.电压表V1、V2的示数之比U1∶U2=5∶4;当开关S闭合,滑动变阻器接入电路的电阻为RB时,滑动变阻器消耗的功率PB=5 W,电压表的示数为U′2,且U′2∶U2=5∶4,求开关S断开,滑动变阻器接入电路电阻为RA时,R2消耗的电功率P2?
解析:按常规,考生往往习惯先确定电路的连接方式,然后根据题设条件求出该电路中电压、电流、电阻中的任意两个量,最后应用P=UI,P=I2R,P=U2/R中任意一个公式即可得解.但考生在审题后发现该题中除了出现两个功率值之外,电压、电流、电阻均无确切值,从而使考生解题受阻,此时应立即变换思维角度,由题设条件P2+PA=8 W入手,因开关S断开时,R1、R2、RA串联,根据P2/PA=R2/RA可求出P2与PA的比值,结合P2+PA=8 W,从而得解.所以现在的关键是如何求出R2与RA的比值,设电路中的电流为I,因U1∶U2=5∶4,
所以I(R1+R2)/I(R2+RA)=5/4,
化简得R2+5RA=4R1.①
当开关S闭合时,R1、RB串联.
设电路中的电流为I′,则PB=U′2I′,
又P2+PA=U2I,
所以U′2I′/U2I=PB/(P2+PA),
从而I′/I=PB/(P2+PA)•U2/U′2
=5/8•4/5=1/2,
又由U′2/U2=5/4得
I′RB/I(R2+RA)=5/4.
所以RB/(R2+RA)=2/1•5/4=5/2,
化简得2RB=5R2+5RA.②
由①②知两个方程四个未知数,无法求出R2与RA的比值,现题设条件已全部用上,怎么办?若我们如果注意到开关S断闭两种情况下电源电压不变,I′/I=1/2,由欧姆定律可得:
U/(R1+RB)/U/(R1+R2+RA)=1/2,
化简得RB=R1+2R2+2RA.③
由②③两式可得:2R1=R2+RA.④
由①④两式可得:R2+5RA=2R2+2RA,
即R2=3RA,
所以P2/PA=R2/RA=3/1,
结合P2+PA=8可求得:P2=6(W).