初中物理替代法范文
時(shí)間:2023-06-13 17:15:27
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇初中物理替代法,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
方法一、等效替代法:
等效替代法是指在研究某一個(gè)物理現(xiàn)象和規(guī)律時(shí),因?qū)嶒?yàn)本身的特殊限制或因?qū)嶒?yàn)器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質(zhì),而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來替代的方法。這種方法若運(yùn)用恰當(dāng),不僅能順利得出結(jié)論,而且容易被學(xué)生接受和理解。在探究平面鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,用玻璃板替代了平面鏡,因兩者在成像特征上有共同之處,容易使學(xué)生接受,而玻璃板又是透明的,能通過它觀察到玻璃板后面的蠟燭,便于研究像的特點(diǎn)。
比如在學(xué)習(xí)伏安法測電阻之后,要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),在上述實(shí)驗(yàn)中缺少電壓表或電流表,其它器材不變,另有電阻箱供選用,要求測出未知電阻,應(yīng)該怎么辦?學(xué)生就可以用等效替代的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)了。
例:現(xiàn)有兩節(jié)電池,三個(gè)開關(guān),若干導(dǎo)線,還有電流表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱各一個(gè),請用以上器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測出未知電阻Rx的值(電阻箱的最大阻值大于Rx)。
解析:(1)按圖1連接好實(shí)物電路,將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大值。
圖一 圖二
(2)閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的電阻,使電流表的示數(shù)為某一合適的數(shù)值并記為I0。
(3)斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S3并調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值,使電流表的數(shù)值仍為I0,則Rx的阻值就等于此時(shí)電阻箱R2的阻值。
點(diǎn)評:這里用電阻箱R2(已知阻值電阻)等效替代了待測電阻Rx,電路中的電流仍為I0,所以Rx=R2。測量方法突破常規(guī)思維,非常獨(dú)特、新穎。
若在此實(shí)驗(yàn)中,將電流表改為電壓表,其他器材不變,試用上述等效替代法測出未知電阻Rx的阻值。測量方法和操作步驟與上題大同小異,它的電路圖如圖2所示,只需調(diào)節(jié)R2知道兩次電壓表讀數(shù)相同,此時(shí)R2的讀數(shù)九等于Rx的阻值。
方法二、控制變量法:
所謂控制變量法是指為了研究物理量同影響它的多個(gè)因素中的一個(gè)因素的關(guān)系,可將除了這個(gè)因素以外的其它因素人為地控制起來,使其保持不變,再比較、研究該物理量與該因素之間的關(guān)系,得出結(jié)論,然后再綜合起來得出規(guī)律的方法。這種方法在整個(gè)初中物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用比較普遍。
在初中物理中,探究影響液體的蒸發(fā)快慢的因素、影響滑動(dòng)摩擦力大小、影響導(dǎo)體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關(guān)系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素的因素、決定壓力作用效果的因素等實(shí)驗(yàn),都運(yùn)用了控制變量法。
例:(10·鎮(zhèn)江)小凡同學(xué)在4塊相同的玻璃板上各滴一滴質(zhì)量相同的水,進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)探究,得出水蒸發(fā)快慢與水的溫度、水的表面積和水面上方空氣流動(dòng)快慢有關(guān)。
(1)通過A、B兩圖的對比,可以得出水蒸發(fā)快慢與水的 有關(guān)。
(2)通過 兩圖的對比,可以得出水蒸發(fā)快慢與水的溫度有關(guān)。
(3)小凡同學(xué)猜想水蒸發(fā)快慢還可能與水的質(zhì)量有關(guān),于是繼續(xù)進(jìn)行了如下探究:在相同環(huán)境下的兩塊相同的玻璃板上分別滴上一滴和兩滴水(如圖4).結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲圖中水先蒸發(fā)完,于是他得出結(jié)論:水蒸發(fā)快慢與水的質(zhì)量有關(guān),水的質(zhì)量越小蒸發(fā)越快。從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)看,他沒有控制水的 (選填“質(zhì)量”或“表面積”)相同;從得出結(jié)論環(huán)節(jié)看, “根據(jù)誰先蒸發(fā)完,判斷誰蒸發(fā)快”是否正確? (選填“正確”或“不正確”),理由是 。
篇2
所謂等效替代法,是指我們探究物理現(xiàn)象和規(guī)律時(shí),為了使較復(fù)雜的問題簡化,變得直觀,或者因?qū)嶒?yàn)本身的限制,或者因?qū)嶒?yàn)器材的限制,不能直接觀察、揭示其規(guī)律的,常用一個(gè)與之相似或有共同特征的、等效的直觀的現(xiàn)象來代替的方法.
下面我就用具體的實(shí)例談?wù)勥@種方法的作用以及如何用這種方法解決實(shí)際問題.
1.化“虛”為“實(shí)”
例1在探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中,如何確定像的位置,如何探究像與物的大小關(guān)系、它們到鏡面的距離關(guān)系等等.蘇科版八年級物理課本上的實(shí)驗(yàn)是利用玻璃板作為平面鏡,這個(gè)實(shí)驗(yàn)中把棋子A放在玻璃板前作為物體,向鏡子里面觀察,可以看到它在平面鏡后面所成的像,然后用另一棋子B在平面鏡的另一側(cè)來回移動(dòng),直至與A的像重合,從而替代棋子A的像,根據(jù)棋子B的位置來確定棋子A的像所在的位置.通過觀察該棋子B能否與棋子A的像重合,來比較像與物的大小,所以要求這兩個(gè)棋子必須,這種方法就是物理學(xué)中常用的方法,叫.
分析在平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中我們利用兩個(gè)相同的棋子,驗(yàn)證物與像的大小相同,因?yàn)槲覀儫o法真正測出物與像的大小關(guān)系,所以我們利用了完全相同的另一個(gè)棋子來替代物體的像.通過這樣的等效替代,使原來只能被看見而不能在光屏上呈現(xiàn)的虛像變成了實(shí)實(shí)在在的物體展現(xiàn)在同學(xué)們面前,同學(xué)們可以通過自己的測量得出結(jié)論,對平面鏡成像規(guī)律的理解程度自然加深了.
答案相同、等效替代法
2.化“定性”為“定量”
例2筆芯軟硬程度不同的鉛筆其用途不同,例如作圖用6B軟鉛筆、寫字用軟硬適中的HB鉛筆、制圖用6H硬鉛筆.鉛筆芯是導(dǎo)體,張華同學(xué)猜想鉛筆芯電阻大小可能與其軟硬程度有關(guān).他決定選擇干電池、軟硬程度不同的鉛筆芯、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對此進(jìn)行探究.
(1)若圖1乙中鉛筆芯的硬度比圖1甲中大,根據(jù)開關(guān)閉合后,張華觀察到燈泡的亮度情況(甲圖燈比較亮),可確定圖1乙中鉛筆芯的電阻(選填“大”或“小”),說明鉛筆芯的電阻與軟硬程度
(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);
(2)張華想借助電阻箱,用“替代法”較準(zhǔn)確的測出鉛筆芯的電阻.除了上述的器材和電阻箱外,還需必備的器材是:;張華的做法是:用電阻箱替代圖中的鉛筆芯,調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值,使的大小與原來接鉛筆芯時(shí)的大小相同,則電阻箱接入電路的阻值就是鉛筆芯的電阻值.
分析實(shí)驗(yàn)(1)是不能直接知道鉛筆芯電阻的阻值,只能通過小燈泡的亮暗來定性的顯示電阻大小,在電壓一定時(shí),燈越亮電流越大電阻越小.而等效替代法就能直接讀出電阻的阻值,用電阻箱替代鉛筆芯,電阻箱的讀數(shù)就是鉛筆芯的阻值.這樣就能從“定性”具體到“定量”.
答案大、有關(guān)、電壓表或電流表、電壓或電流.
3.化“細(xì)微”為“顯著”
例3在演示聲音是由物體的振動(dòng)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)中,如圖2所示,將正在發(fā)聲的音叉緊靠懸線下的泡沫塑料球,球被多次彈開.在此實(shí)驗(yàn)中,泡沫塑料球的作用是().
A.使音叉的振動(dòng)盡快停下來
B.使音叉的振動(dòng)時(shí)間延長
C.將音叉的微小振動(dòng)放大,便于觀察
D.使聲波多次反射,形成回聲
分析初中物理中有許多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不是十分明顯的,特別是一些在課堂上的演示實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的明顯程度要求就更高了,這就要求我們用容易觀測的物理現(xiàn)象來替代原來的不容易觀察的物理現(xiàn)象.本題中音叉的振動(dòng)使泡沫塑料球被彈起,泡沫塑料球彈起的越高說明音叉的振幅越大.題中用泡沫塑料球的跳動(dòng)替代了音叉的振動(dòng),借助輕小物體將發(fā)聲體的振動(dòng)“放大”,便于直觀研究.
答案應(yīng)選C.
4.化“不可測量”為“直接測量”
例4如圖3所示,是探究“物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置.讓同一小球兩次分別從同一滑軌的不同高度A處和B處自由滾下,撞擊處于水平面上同一位置的紙盒:此實(shí)驗(yàn)中,通過觀察什么來比較小球的動(dòng)能大?。看穑?;因此,從
處滾下的小球到達(dá)平面上動(dòng)能較大.
分析對于同學(xué)們而言,理解動(dòng)能是有一定難度,動(dòng)能的大小也是無法進(jìn)行測量的,但課本上有明確的表述:物體能對外做的功越大,則具有的能就越多;另一方面,同學(xué)們對長度的測量是駕輕就熟的.物體被撞的越遠(yuǎn)做的功就越多具有的能越大.通過比較被撞擊長度得出動(dòng)能的大小.
答案紙盒被撞擊的遠(yuǎn)近、A.
5.化“繁瑣”為“簡潔”
例52010年5月7日,在第四屆廣東省中學(xué)物理教師創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰φ故窘涣骰顒?dòng)中,來自潮州的黃杰華老師設(shè)計(jì)了一個(gè)“巧妙測出不規(guī)則固體密度”的實(shí)驗(yàn)(如圖4所示).該實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下(取g=10N/kg):
①將兩個(gè)已調(diào)好零刻度的彈簧測力計(jì)懸掛在鐵架臺下,將一溢水杯和另一空杯用細(xì)線拴在測力計(jì)下,向溢水杯中加入一定量的水,使水滿過溢水口流入空杯中;
②當(dāng)水不再流出時(shí),讀出彈簧測力計(jì)的讀數(shù)G1和G2;
③將一不溶于水的小石塊用細(xì)線拴住并慢慢放入溢水杯中(小石塊全部浸沒),此時(shí)溢出的水全部流入另一杯中,當(dāng)水不再流出時(shí),讀出彈簧測力計(jì)的讀數(shù)G3和G4;
④根據(jù)以上數(shù)據(jù),通過計(jì)算得出小石塊密度?
(1)上述實(shí)驗(yàn)中,他測得G1=0.94N,G2
=0.40N.G3和G4的讀數(shù)如上圖(b)所示,則G3
=N,G4=N;(2)實(shí)驗(yàn)中,小石塊排開水的重量是N,小石塊的體積是m3;(3)小石塊的重量是N;(4)通過以上數(shù)據(jù),他得出小石塊的密度是kg/m3.
分析初中物理課本中測密度是重要的知識,通常有兩種方法:①根據(jù)密度的定義,測體積和質(zhì)量來求解;②利用浮力的知識來求解.這兩種方法的綜合性較強(qiáng).本設(shè)計(jì)中僅僅測量幾次重力,利用溢出水的體積替代石塊的體積;增加的總重替代石塊的重,直接運(yùn)用公式求出石塊的密度,只用到了重力知識就解決了較繁瑣的問題,理解起來干凈利落同時(shí)又培養(yǎng)了創(chuàng)新性思維.
答案1.20、0.50、0.10、10-5、0.26、2.6×103
例6某研究小組要測量一只阻值約為100Ω的電阻R,所提供的器材有:①干電池兩節(jié),②學(xué)生用電流表(0~0.6A、0~3A)一只,③學(xué)生用電壓表(0~3V、0~15V)一只,④滑動(dòng)變阻器(100Ω2A0)一只,⑤電阻箱(0
~9999Ω5A,符號為)一只,⑥開關(guān)或?qū)Ь€若干.請你幫助該小組完成下列(1)(2)兩項(xiàng)步驟,要求在電表讀數(shù)時(shí),指針偏轉(zhuǎn)超過最大刻度值的1/3.
(1)你選擇的實(shí)驗(yàn)器材是:(填序號);
(2)根據(jù)所選器材,在虛線框內(nèi)畫出能反映測量方法的電路圖.
分析(1)從所給的器材中知道,待測電阻的阻值約為100Ω,兩節(jié)干電池的電壓為3V,通過電阻的最大電流為0.03A左右,根據(jù)題目要求,電表指針偏轉(zhuǎn)應(yīng)超過最大刻度的■,而使用電流表的0~0.6A擋時(shí),0.03A的指針位置小于滿刻度的■,因此電流表不能使用.同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中,器材只能在①②③④⑤⑥中選擇.
(2)下列兩個(gè)電路圖均能反應(yīng)測量方法:
圖5中,把變阻箱與Rx串聯(lián).先用電壓表測出Rx兩端電壓,再將電壓表接在電阻箱兩端,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的讀數(shù)與先前相等,則電阻箱的讀數(shù)即為Rx的阻值.
圖6中,把度阻箱與Rx并聯(lián).閉合S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表指針位置大于滿刻度的■,記下電壓表的示數(shù)為U.斷開S1,閉合S和S2,滑動(dòng)變阻器的滑片不能移動(dòng),只能調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓表的指針重新恢復(fù)到值為U的刻度處,此時(shí)讀出電阻箱的電阻值即為待測電阻的阻值.
答案一
(1)①③⑤⑥
(2)電路圖如圖5所示.
(以上方法用滑動(dòng)變阻器代替電阻箱也可以)
答案二
(1)①③④⑤⑥
(2)電路圖如圖6所示.
值得提示的一個(gè)注意事項(xiàng):同學(xué)們應(yīng)仔細(xì)閱讀題設(shè)中的每一個(gè)條件,如要求電表指針偏轉(zhuǎn)應(yīng)超過最大刻度的■,經(jīng)過分析,不能使用電流表,否則將會錯(cuò)誤地設(shè)計(jì)出用常規(guī)的伏安法測量電阻的方法.
小結(jié)用等效替代法解決實(shí)際問題,對初中生而言,不必過分苛求物理知識的嚴(yán)密性,要根據(jù)初中生的實(shí)際,只要抓住問題的本質(zhì),確?!暗刃А?,也就是說,這種思想方法的準(zhǔn)則只有一條,那就是保持效果相等.在“等效”的基礎(chǔ)上進(jìn)行遷移,這樣得到結(jié)論的方法直接、明了,大大降低了初中學(xué)生對物理知識的理解難度,對培養(yǎng)他們的思維能力和激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣有一定的作用.
自主練習(xí)
1.先在溢水杯中裝滿水(水面與溢水口齊平),水深為10cm,水的質(zhì)量為5kg,再放入一塊重3N的木塊,溢出的水全部用小燒杯接?。ㄈ鐖D7所示).則水溢出后溢水杯底受到水的壓強(qiáng)是Pa,小燒杯中水的重力等于N.(g取10N/kg)
2.一種電工工具由一個(gè)小燈泡L和一個(gè)定值電阻R并聯(lián)而成,通過L、R的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖8所示.由圖可得定值電阻R的阻值為Ω;當(dāng)把這個(gè)工具接在電壓為2V的電路兩端,L、R并聯(lián)的總電阻是Ω.
3.小剛同學(xué)在河里拾到一塊精美的小石頭,他想知道這塊石頭浸沒在水中受到的浮力和石頭的密度,于是他設(shè)計(jì)以下的實(shí)驗(yàn)方案.
(1)實(shí)驗(yàn)器材:小石頭、細(xì)線、溢水杯、水、小燒杯、量筒.
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:
A.在溢水杯中裝滿水;
B.用細(xì)線拴住小石頭,把小石頭浸沒在溢水杯中,同時(shí)用小燒杯接住溢出的水;
C.用量筒測量的體積V;
D.計(jì)算小石頭受到的浮力,F(xiàn)浮=.
(3)小剛完成該實(shí)驗(yàn)后從溢水杯中取出小石頭直接放在已調(diào)好的天平上測出質(zhì)量,求出了小石頭的密度.你認(rèn)為小剛這樣做,測得的石頭密度值與實(shí)際密度相比偏
(選填“大”或“小”)了,原因是.
自主練習(xí)答案
1.100032.102.5
篇3
關(guān)鍵詞:中考試題;初中物理;研究方法
一、控制變量法
所謂控制變量法就是指一個(gè)物理量受到多個(gè)物理因素的影響和制約。那么在討論這個(gè)物理量與其中某個(gè)因素的關(guān)系時(shí),只讓這個(gè)因素發(fā)生變化,需要先控制其他幾個(gè)因素不變,確定相關(guān)物理量之間的關(guān)系,這種方法叫控制變量法。比如在“探究影響電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中。學(xué)生猜想:①可能跟電流大小有關(guān);②可能跟線圈匝數(shù)多少有關(guān)。要驗(yàn)證猜想①跟電流大小有關(guān),只改變通過電磁鐵線圈中電流的大小,要控制線圈的匝數(shù)不變;要驗(yàn)證猜想②可能跟線圈匝數(shù)多少有關(guān),就應(yīng)該只改變電磁鐵線圈的匝數(shù),而要控制通過電磁鐵線圈電流大小不變。最后我們利用電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量來分析判斷出它們之間的關(guān)系。
初中物理涉及的實(shí)驗(yàn)主要有:
1.探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素有哪些;
2.探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān);
3.探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān);
4.探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān);
5.探究液體浮力的大小與哪些因素有關(guān);
6.探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān);
7.探究動(dòng)能、重力勢能大小與哪些因素有關(guān);
8.探究物體溫度升高(或降低)時(shí),吸收(或放出)的熱量與哪些因素有關(guān);
9.探究研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓以及導(dǎo)體電阻的關(guān)系;
10.探究探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素;
11.探究研究電流做功的多少跟哪些因素有關(guān);
12.探究探究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。
二、轉(zhuǎn)換法
在物理學(xué)中對一些不易觀察的物理現(xiàn)象或不易直接測量的物理量,通常用一些較直觀、易觀察的現(xiàn)象去認(rèn)識,或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。在初中物理概念、規(guī)律學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常應(yīng)用這種方法。比如說電流看不見、摸不著,不易研究它的大小,但是我們可以通過電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的三大效應(yīng)(熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng))來研究它的存在及大??;磁場看不見、摸不著,我們可以通過觀察放入其中的小磁針的偏轉(zhuǎn)情況來判斷磁場的存在;空氣看不見、摸不著,我們可以根據(jù)空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的作用效果來認(rèn)識它。
三、類比法
從兩類不同事物之間找出某些相同或相似的量的思維方法,為了把要表述的物理事物說得清楚明白,往往用具體的、易理解的、人們所熟知的事物來類比那些抽象的、不易理解的、陌生的事物。比如在物理教材中用水流來類比電流;用水壓來類比電壓;用抽水機(jī)類比電源;用速度概念類比機(jī)械功率及電功率概念等。
四、等效替代法
等效替代法簡稱“等效法”,所謂“等效法”就是在特定的某種意義上,在保證效果相同的前提下,將陌生的、復(fù)雜的、難處理的問題轉(zhuǎn)換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。初中物理教材中,在二力的合成中用合力等效代替分力;研究串、并聯(lián)電路中電阻關(guān)系時(shí)引入等效電阻的概念;在電路分析中可以把不易分析的復(fù)雜電路簡化成較為簡單的等效電路。
五、建立理想模型法
為了研究的需要,把物理實(shí)體或物理過程經(jīng)過科學(xué)抽象轉(zhuǎn)化為一定的模型,這種轉(zhuǎn)化忽略了一些次要因素,突出主要因素,它使物理教學(xué)簡單化、形象直觀化,易于學(xué)生理解。如:磁場是客觀存在的一種特殊物質(zhì),而“磁感線”并不存在,為了描述磁場而引入的“磁感線”是假想的物理模型;光是客觀存在的,為了研究光的傳播路徑和方向而引入“光線”,也是“假想模型法”;用圖示的方法表示力;電路圖是實(shí)物電路的模型;“管涌”是連通器模型;杠桿模型;輪軸模型;斜面模型等等。
六、科學(xué)推理法
有些物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論或規(guī)律單憑物理實(shí)驗(yàn)是無法完成的,它需要大量可靠事實(shí)為基礎(chǔ),以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為原形,通過大膽、科學(xué)、合理的推理得出結(jié)論,深刻地解釋物理規(guī)律的本質(zhì),是物理學(xué)研究的一種重要的思想方法。例如在進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)把物體放在越光滑的平面上就運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn)的知識,我們可以推理出:如果平面絕對光滑且不受其他摩擦阻力,物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng);在做真空是否能傳聲的實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)裝置中空氣越少,傳出的聲音就越小時(shí),我們可以推理出:真空是不能傳聲的。
其實(shí)物理研究方法不僅僅是以上所談,還有觀察法、實(shí)驗(yàn)法、歸納法、累積法、微小放大法、比較法、比值法、圖像法等等。
學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究、學(xué)習(xí)物理知識的過程中,逐漸拓寬視野,初步感受科學(xué)研究方法帶來的思維靈感火花,能夠從中領(lǐng)略物理學(xué)科的奧妙,從而感受“另類思維”給他們帶來“柳暗花明又一村”的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]陳兵.初中物理學(xué)習(xí)方法淺析[J].新課程,2010(12).
[2]許萬國.淺析初中物理學(xué)習(xí)方法[J].中國校外教育,2011(3).
篇4
一、 控制變量法
控制變量法――就是把多因素影響某一物理量的問題,通過控制其他因素不變,只讓其中一個(gè)因素改變,從而轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一因素影響某一物理量的研究方法。這種方法在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格上反映為:某兩次實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)條件不相同,若兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同,則與該條件有關(guān),否則無關(guān)。反過來,若要研究的物理量與某一因素是否有關(guān),只讓該因素不同,而其他因素都相同??刂谱兞糠ㄊ侵袑W(xué)物理中最常用的方法,教材中涉及這種方法的內(nèi)容較多。例如,根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)分析影響蒸發(fā)快慢的幾個(gè)因素;實(shí)驗(yàn)研究電流與電壓、電阻的關(guān)系等。在教材中還有:(1)探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)。(2)研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律。(3)探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)。(4)研究通電導(dǎo)體在磁場中受力與哪些因素有關(guān)。(5)研究電流做功多少與哪些因素有關(guān)。
二、轉(zhuǎn)換法
從效果相當(dāng)?shù)慕嵌?,借助于力、熱、光、電、機(jī)械等方法之間的轉(zhuǎn)換,對一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量,轉(zhuǎn)換成看得見、摸得著、便于研究的現(xiàn)象或問題,實(shí)現(xiàn)可觀察、易觀察或觀察效果明顯的目的。這種研究方法叫做轉(zhuǎn)換法。例如,微小壓強(qiáng)計(jì)是把壓強(qiáng)的變化轉(zhuǎn)換為連通器中兩邊液面高度差的變化;電流表測電流、電壓表測電壓以及盒式氣壓計(jì)等,都是把電學(xué)量、力學(xué)量轉(zhuǎn)換為指針的偏轉(zhuǎn)來進(jìn)行觀察的。
三、等效替代法
等效是指不同的物理現(xiàn)象、模型、條件或過程等在物理意義、作用效果或物理規(guī)律方面是相同的,它們之間可以相互替代,而效果、結(jié)論不變。這種研究方法主要是針對一些較為復(fù)雜的問題,用一個(gè)化繁為簡的替代思路,使它們的效果完全相同,從而將問題化難為易,得到解決。例如,曹沖稱象的方法,把不可分割的大象,用可以加減變化的石塊來替代,大象重就等于等效時(shí)(同船同水印)船中石塊總重;托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理是:大氣壓強(qiáng)等于它支持的水銀柱的壓強(qiáng),計(jì)算出水銀柱的壓強(qiáng)就知道了當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)。用等效替代法使托里拆利成為最早測出大氣壓強(qiáng)的科學(xué)家。這種方法在教材中還有一些:(1)平面鏡成像實(shí)驗(yàn)。(2)引入“合力”概念的實(shí)驗(yàn)。(3)“撈鐵?!钡墓适轮?,鐵牛替代船中扔出的部分沙子。(4)推導(dǎo)串、并聯(lián)電路中等效電阻。(5)做功與熱傳遞在改變內(nèi)能上是等效的。
四、類比法
類比就是根據(jù)兩個(gè)(或兩類)對象之間在某些方面的相同或相似而推理它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在建立概念時(shí)常用這種方法。例如,用水流類比電流、水壓類比電壓。這種方法教材中還有:(1)以運(yùn)動(dòng)快慢(速度)類比做功快慢(功率)。(2)用水波類比電磁波。(3)液體壓強(qiáng)類比大氣壓強(qiáng)。(4)用水流做功類比電流做功。
五、理想模型法
通過建立模型來揭示事物本質(zhì)或主要特征的研究方法。把研究對象具有的特征理想化,突出研究對象主要特征或某些方面特征,忽略其他方面特征或次要特征。目的在于集中研究對象某些方面本質(zhì)特征或運(yùn)動(dòng)規(guī)律。例如,光線、力的圖示、電路圖、手搖發(fā)電機(jī)、分析浮力產(chǎn)生的原因、牛頓第一定律實(shí)驗(yàn)條件等。
六、比較法
通過對實(shí)驗(yàn)條件、過程、現(xiàn)象、結(jié)論等進(jìn)行觀察、對比、分析,找出研究對象的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),是初中物理的常用方法,凡是觀察或?qū)嶒?yàn),都要用比較法。例如,研究物體浮沉條件時(shí),用重力相同的鉛盒與鉛團(tuán)作比較;研究物體吸熱本領(lǐng)時(shí),用形狀相同的黑白物體作比較。
篇5
一、控制變量法
控制變量法是初中物理實(shí)驗(yàn)中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一。所謂控制變量法是:指為了研究物理量同影響它的多個(gè)因素中的一個(gè)因素的關(guān)系,可將除了這個(gè)因素以外的其他因素人為地控制起來,使其保持不變,再比較、研究該物理量與該因素之間的關(guān)系,得出結(jié)論,然后再綜合起來得出規(guī)律的方法。這種方法在整個(gè)初中物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用比較普遍,同樣在初中物理中,探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關(guān)系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等等實(shí)驗(yàn),也運(yùn)用了控制變量法。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一個(gè)物理現(xiàn)象和規(guī)律中,因?qū)嶒?yàn)本身的特殊限制或因?qū)嶒?yàn)器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質(zhì),而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來替代的方法。這種方法若運(yùn)用恰當(dāng),不僅能順利得出結(jié)論,而且容易被學(xué)生接受和理解。我們在教學(xué)中,在學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)過程的基礎(chǔ)上,教師注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方法的總結(jié),在思維方式上受到啟發(fā),他們以后遇到有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),就會自覺地加以運(yùn)用。比如在學(xué)習(xí)伏安法測電阻之后,要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),在上述實(shí)驗(yàn)中缺少電壓表或電流表,其他器材不變,另有一個(gè)已知阻值的定值電阻供選用,要求測出未知電阻,應(yīng)該怎么辦?學(xué)生就可以用等效替代的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)了。
三、轉(zhuǎn)換法
有的物理量不便于直接測量,有的物理現(xiàn)象不便于直接觀察,通過轉(zhuǎn)換為容易測量到與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的物理現(xiàn)象,從而獲得結(jié)論的方法。譬如,在研究電熱的功率與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,電流通過阻值不等的兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量無法直接觀測和比較,而我們通過轉(zhuǎn)換為讓煤油吸熱,觀察煤油溫度變化情況,從而推導(dǎo)出那個(gè)電阻放熱多。教學(xué)時(shí)不妨設(shè)計(jì)一問:為什么研究電熱的功率與電阻大小的關(guān)系時(shí),還用到似乎與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的煤油呢?引發(fā)學(xué)生的思考和討論,在小結(jié)出該實(shí)驗(yàn)中煤油的作用的基礎(chǔ)上,進(jìn)而再問:該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癫挥妹河投挠闷渌绞絹碛^察電阻通電后的發(fā)熱情況?這樣促使學(xué)生思維得以發(fā)散,轉(zhuǎn)換的思維方法得到訓(xùn)練,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力也隨著提高了。
在初中物理實(shí)驗(yàn)中,利用軟細(xì)繩測量地圖上鐵路線上的長度、刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高等,也都運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法的思想。
四、類比法
類比法是一種推理方法。為了把要表達(dá)的物理問題說清楚明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物,通過借助于一個(gè)比較熟悉的對象的某些特征,去理解和掌握另一個(gè)有相似性的對象的某些特征。
五、圖象法
圖象是一個(gè)數(shù)學(xué)概念,用來表示一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化關(guān)系,很直觀。由于物理學(xué)中經(jīng)常要研究一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況,因此圖象在物理中有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用圖象來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探究內(nèi)在的物理規(guī)律,具有獨(dú)特之處。例如:在探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律和水的沸騰情況的實(shí)驗(yàn)中,就是運(yùn)用圖象法來處理數(shù)據(jù)的。它形象直觀地表示了物質(zhì)溫度的變化情況,學(xué)生在親歷實(shí)驗(yàn)自主得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過描點(diǎn)、連線繪出圖象就能準(zhǔn)確地把握住晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)、液體的沸騰特點(diǎn)了。在其他的實(shí)驗(yàn)中,教師也可以有意識地引導(dǎo)學(xué)生采用圖象來處理數(shù)據(jù)。例如在探究串聯(lián)電路中電流規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,把各點(diǎn)作為橫軸、電流為縱軸,作出的圖象為水平直線,很直觀表示出串聯(lián)電路中各點(diǎn)電流相等的規(guī)律。這樣學(xué)生非常容易理解和記憶。在探究電阻上的電流跟電壓的關(guān)系、同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系、重力大小跟質(zhì)量的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)中都運(yùn)用到圖象法。這樣把數(shù)形結(jié)合、圖形與文字結(jié)合起來處理數(shù)據(jù)、描述物理規(guī)律,能很好地促進(jìn)學(xué)生處理數(shù)據(jù)能力和分析問題能力的提高。
六、理想化方法
理想化方法是指在物理教學(xué)中通過想象建立模型和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種科學(xué)方法??煞譃槔硐牖P秃屠硐牖瘜?shí)驗(yàn)。
(一)理想化模型就是指把復(fù)雜的問題簡單化,把研究對象的一些次要因素舍去,抓住主要因素,對實(shí)際問題進(jìn)行理想化處理去再現(xiàn)原形的本質(zhì)的東西,構(gòu)成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法。
例如探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn),杠桿就是一種理想化的模型。杠桿在使用時(shí),由于受到力的作用,都會引起或多或少的形變,然而在研究中把此時(shí)的形變忽略不計(jì),這里我們就把杠桿經(jīng)過理想化的處理,認(rèn)為它無形變,視為一個(gè)硬棒,從而使學(xué)生在研究時(shí)不被細(xì)枝末節(jié)的因素影響,順利地得出杠桿平衡原理。
篇6
關(guān)鍵詞 初中物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 探究式方法 運(yùn)用
新課程標(biāo)準(zhǔn)指出,探究式學(xué)習(xí)方法是學(xué)習(xí)科學(xué)的一個(gè)強(qiáng)有力的工具,能夠在課堂上保持學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和旺盛的求知欲,讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會探究,養(yǎng)成良好的、正確的價(jià)值觀。筆者以為,初中物理學(xué)習(xí)必須在新課程改革理念的引領(lǐng)下,重視學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),特別是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師要運(yùn)用靈活多變的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生在探究中學(xué)習(xí),不斷提高課堂教學(xué)質(zhì)量,努力達(dá)到物理新課程改革的要求。
一、重視控制變量法運(yùn)用,引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)探究中掌握知識所謂控制變量法,就是指研究兩個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí),要保持影響前一個(gè)物理量的其它物理量不變,從而研究變化的這個(gè)物理量與要研究的物理量之間的變化關(guān)系。這種研究方法,被稱之為控制變量法。
教師在需要運(yùn)用控制變量法進(jìn)行解題時(shí),需要引導(dǎo)學(xué)生理解“控制什么?改變什么”,“如何控制?如何改變?”等,這些都是幫助學(xué)生研究和解決問題的關(guān)鍵。如在進(jìn)行導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,如果引導(dǎo)學(xué)生探究導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系,就需要在保持電阻不變的情況下改變導(dǎo)體兩端的電壓,以觀察電流隨電壓的變化關(guān)系。在此實(shí)驗(yàn)中,如何改變導(dǎo)體兩端的電壓呢?辦法就是調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,改變導(dǎo)體兩端的電壓。如果讓學(xué)生去探究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系,需要控制導(dǎo)體兩端的電壓不變。教師在實(shí)驗(yàn)中要換用不同大小的電阻(即改變電阻),以使學(xué)生觀察電流隨電阻的變化情況。那么,又如何保持導(dǎo)體兩端的電壓不變呢?辦法就是要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使導(dǎo)體兩端的電壓保持不變。又如在研究影響動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)中,如果研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小關(guān)系,就需要控制接觸面的粗糙程度不改變,而要改變壓力大小,就要觀察滑動(dòng)摩擦力與壓力大小的關(guān)系。如何控制不變?辦法就是要始終保持木塊的底面與木板接觸。如何改變壓力大???辦法就是在木塊上添加砝碼改變壓力。當(dāng)然,在此實(shí)驗(yàn)過程中,教師還可引導(dǎo)學(xué)生觀察掌握測定滑動(dòng)摩擦力大小的方法——用彈簧測力計(jì)拉著木塊在水平上木板上作勻速運(yùn)動(dòng),記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)即為摩擦的大小。再如研究液體蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān),研究壓力作用的效果(壓強(qiáng))與哪些因素有關(guān),研究決定電阻大小的因素,研究電功、焦耳定律、電磁鐵磁性強(qiáng)變等等的影響因素,都可以使用這種方法??傊?,控制變量法在初中物理科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常用到,教師要重視此法的運(yùn)用。
二、重視類比法運(yùn)用,引導(dǎo)學(xué)生在邏輯推理中掌握知識所謂物理類比法,是指在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生將研究的物理對象與熟悉的物理對象相比較,找出它們的某些共同點(diǎn)、相似點(diǎn)或有聯(lián)系的特征,從而據(jù)此推測出待研究的對象還可能具有熟知對象的另一些特征。物理類比法是一種邏輯推理的方法,實(shí)際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理方法。初中物理教學(xué)中,學(xué)生學(xué)會運(yùn)用類比法,可以有效地把實(shí)驗(yàn)的對象和熟知的對象進(jìn)行對比,把未知的東西與已知的東西對比,能以舊帶新,啟發(fā)思想的火花,實(shí)現(xiàn)從形象思維到抽象思維的飛躍,有效地掌握物理知識、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力,從而更好地提高課堂學(xué)習(xí)的效率。如在“電壓”一節(jié)教學(xué)時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生把電路模型類比水路模型,從而引入電壓的概念。在教學(xué)中,教師通過引導(dǎo)學(xué)生觀察課本中提供的水路模型和電路中形成電流的原因,然后將兩幅圖進(jìn)行類比分析,找出二者之間的一一對應(yīng)關(guān)系,比如閥門對開關(guān)、水輪對燈泡、水泵對電源、水路對電路、水流對電流等等,進(jìn)而理解水流的形成是因?yàn)橛兴畨?,那么,電流的形成是因?yàn)橛须妷骸H绱?,學(xué)生就很容易通過這種類比的學(xué)習(xí)方法,理解了電壓是電流形成的原因,而電源是提供電壓的裝置。
類比法在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用很多,如把聲波跟水波類比,把學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)中“作切割磁感線的運(yùn)動(dòng)”和農(nóng)民用鐮刀垂直地去割水稻這樣一個(gè)動(dòng)作相類比……等等。教師通過精心的教學(xué)設(shè)計(jì),可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)起得良好的促進(jìn)作用。
篇7
一、控制變量法
在初中物理研究中,大多數(shù)問題均采用控制變量法研究。當(dāng)我們在研究物理量間的關(guān)系時(shí),一個(gè)物理量的變化,如果受兩個(gè)以上因素的影響,那么我們在研究其中一個(gè)因素對該量的影響時(shí),就必須保持其他因素相同。改變其中一個(gè)因素,觀察比較,這種方法在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格上反映為兩次試驗(yàn)只有一個(gè)條件不同,其他條件相同。若兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同,則與該條件有關(guān),否則與該條件
無關(guān)。
例如,在探究動(dòng)能大小因素實(shí)驗(yàn)時(shí),為了探究動(dòng)能與物體質(zhì)量是否有關(guān),就可以使質(zhì)量不同的小車從斜面的同一高度由靜止開始滑下,從而保證其到達(dá)水平面時(shí)具有相同的速度,觀察其推動(dòng)平面上木塊移動(dòng)距離的長短,從而得出動(dòng)能與物體質(zhì)量有關(guān),在速度相同時(shí)物體質(zhì)量越大動(dòng)能越大。探究動(dòng)能與物體速度間關(guān)系時(shí),讓同一小車從斜面不同高度下滑,觀察其推動(dòng)木塊在水平面移動(dòng)距離長短,從而得出動(dòng)能大小與物體速度有關(guān),質(zhì)量相同時(shí),物體速度越快其動(dòng)能越大的結(jié)論。研究物質(zhì)吸熱升溫快慢問題;研究電流、電壓、電阻三者關(guān)系;探究電熱大小決定因素;探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素等實(shí)驗(yàn)中,都可以用到這一方法。
二、等效替代法
等效替代法是在保證讓實(shí)驗(yàn)效果相同前提下,將陌生、復(fù)雜的問題變化為熟悉、簡單的問題進(jìn)行分析和研究的方法,這一方法在初中物理學(xué)習(xí)中同樣也應(yīng)用較多。
如最熟知的曹沖秤象。古代人沒有能一次稱量大象的工具,聰明的曹沖就想到把大象牽到船上,當(dāng)船在水中靜止時(shí),在船邊和湖水相平位置做一水平刻線,然后把大象牽下。在船上改裝小石塊,直到船在水中仍沉到同一刻線位置為止,最后取下石塊,稱出石塊重量即為大象重量。又如學(xué)習(xí)合力與分力時(shí),兩個(gè)小孩可以抬一桶水,一個(gè)大人可單獨(dú)提起這桶水,則大人這一個(gè)力即為兩個(gè)小孩的兩個(gè)力的合力。研究串并聯(lián)電路中總電阻與各個(gè)電阻關(guān)系時(shí),幾個(gè)電阻串聯(lián)后和一個(gè)電阻對電路效果相同時(shí),這一個(gè)電阻就成為這幾個(gè)串聯(lián)電阻的等效電阻(即總電阻)。用電阻箱測電阻,用量筒測不規(guī)則固體的體積均采用此方法。
三、轉(zhuǎn)換法
轉(zhuǎn)換法是對一些不易測量或不便比較大小的物體量研究時(shí),通常利用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用一些易測量的量去度量。此法也較常用。
例如,研究動(dòng)能大小決定因素實(shí)驗(yàn)時(shí),判定物體動(dòng)能大小用眼睛不易區(qū)分,在此實(shí)驗(yàn)中轉(zhuǎn)換為平面上木塊被推動(dòng)距離的長短去認(rèn)識。制作彈簧測力計(jì)中,將不易觀察的力的大小轉(zhuǎn)換為彈簧受力后伸長量去度量。霧的出現(xiàn)證明空氣中含有水蒸氣,奧斯特電流周圍存在磁實(shí)驗(yàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明電流周圍存在磁場等。
四、類比法
類比法在研究一些不易觀察或比較抽象的物理問題時(shí)。通常利用一些大家很常見與之很相似的生活中熟知的現(xiàn)象與之對比去認(rèn)識,了解其特性。
例如,我們在學(xué)習(xí)電流時(shí),說電流相似于水流,利用水流去想電流的形成。學(xué)習(xí)電壓時(shí)利用抽水機(jī)水壓對水流形成的作用,去理解電壓對電流的作用,從而得出電壓是形成電流的原因。學(xué)習(xí)內(nèi)能時(shí),機(jī)械運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的動(dòng)能和勢能想到分子的運(yùn)動(dòng)也具有動(dòng)能和勢能,由此引入內(nèi)能的概念。學(xué)習(xí)功率時(shí)和運(yùn)動(dòng)快慢描述速度相對比引入。
五、模型法
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象往往十分復(fù)雜,涉及眾多因素,采用模型法可以使研究化繁為簡、變難為易,使學(xué)生易于認(rèn)識和理解。
例如,在學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí),引用分子模型,假想分子是球體,從而根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定分子的大小。初二光學(xué)學(xué)習(xí)中引入光線概念,依據(jù)光直線傳播習(xí)性,用幾何直線模型直觀簡單表示出光的傳播。推導(dǎo)物體內(nèi)部壓強(qiáng)式時(shí),假想在液體內(nèi)存在一小液片。輕質(zhì)杠桿、光滑斜面等都是利用理想模型化繁為簡學(xué)習(xí)。
六、歸納法
歸納法是通過大量現(xiàn)象數(shù)據(jù)分析,從而找出事物存在的規(guī)律性,此法在其他學(xué)科中也很常用。
例如,初三在學(xué)習(xí)動(dòng)能時(shí),列舉流水、飛行子彈、風(fēng)、奔馳的小汽車等都能夠做功,說明它們具有能量,那么它們?yōu)槭裁炊季哂心芰繒r(shí),去對比、分析、歸納是因?yàn)樗鼈兙谶\(yùn)動(dòng),從而得出物體由于運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的能量,因此這種能量稱為動(dòng)能。大部分實(shí)驗(yàn)涉及數(shù)據(jù)測量結(jié)論得出都是采用此法。在研究電流、電壓關(guān)系時(shí),不斷改變定值電阻兩端電壓去測量電阻中的電流并記錄,然后通過多組數(shù)據(jù)分析對比得出在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比例關(guān)系。
物理研究方法靈活多變,往往在研究一個(gè)較復(fù)雜問題時(shí)可能同時(shí)用到多種方法。研究影響電阻大小因素實(shí)驗(yàn)時(shí),我們同時(shí)用到轉(zhuǎn)換法(把電阻大小轉(zhuǎn)換成電流大小)、歸納法(將分別得到電阻與材料、長度、面積、溫度的關(guān)系歸納在一起)和控制變量法(在研究電阻與材料關(guān)系時(shí),控制長度,面積)??梢娢锢矸椒ň哂卸鄻有裕诜椒ㄓ嘘P(guān)問題考察中,只能根據(jù)題意和題中強(qiáng)調(diào)是哪一過程,然后分析回答之。
篇8
關(guān)鍵詞:初中科學(xué);課程資源;實(shí)驗(yàn)課;日常生活用品;利用
日常生活用品來源于學(xué)生生活,且易取、易得,是對學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源的補(bǔ)充。日常生活用品開發(fā)成為實(shí)驗(yàn)課程資源,能把學(xué)生的學(xué)習(xí)視點(diǎn)從書本逐漸引向生活,引向更廣闊的自然時(shí)空,使學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象獲得具體生動(dòng)的感性認(rèn)識,加深對概念和規(guī)律的理解,使學(xué)生深刻地感受到科學(xué)知識就存在于生活之中。
一、利用日常生活用品直接替代實(shí)驗(yàn)用品
如果沒有合適的課程資源,可以由那些特征和性能近似的其他資源代替,課程資源具有替代性。中學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造技法中的替代法是通過對原型的觀察研究,洞悉其材料結(jié)構(gòu)、工藝造型、功能原理等,在原型的引發(fā)下進(jìn)行創(chuàng)新的一種技法。替代法不是消極的頂替和被動(dòng)的替換,而是主動(dòng)、積極地創(chuàng)造。利用替代品做實(shí)驗(yàn)?zāi)艽蚱瞥R?guī)實(shí)驗(yàn)的條條框框,啟發(fā)求異思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
利用日常生活用品可直接替代的實(shí)驗(yàn)儀器:白色厚薄均勻的瓷湯匙可作代蒸發(fā)皿,用于一般固體的加熱,少量溶液的加熱、蒸干等;口大、口邊光整、無色、大小適宜的藥瓶、罐頭瓶等,都可作集氣瓶;用塑料吸管或水性筆芯代替導(dǎo)管;用泡沫塑料代試管架;包裝藥片的塑料凹槽可作井穴板;光亮的紐扣、燈泡、表蒙子、罐頭盒等,根據(jù)上述物體表面是凹或凸的可以成為凸面鏡或凹面鏡;老花鏡代替凸透鏡等。
利用日常生活用品可直接替代的實(shí)驗(yàn)藥品:廢舊干電池外殼剝下洗凈替代鋅,廢舊干電池中剝?nèi)〉氖籼娲黄其X鍋、鋁壺、青霉素等瓶口剝?nèi)′X片;精裝香煙的鋁箔代替鋁箔;鋁質(zhì)廢電線中剝?nèi)′X絲;銅質(zhì)廢電線中剝?nèi)°~絲;大理石可替代碳酸鈣;食用小蘇打可替代碳酸氫鈉;廚房用精鹽可替代氯化鈉;廚房用醋可替代醋酸;豆油、菜油、豬油可替代油脂。
二、利用日常生活用品自制實(shí)驗(yàn)用品
學(xué)校實(shí)驗(yàn)室應(yīng)提供一些常用工具盒,為師生利用身邊的物品,廉價(jià)的材料自制教具,進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供便利。有些制作精巧的自制教具和創(chuàng)意新穎的實(shí)驗(yàn)器具不是登不了大雅之堂,而是可以作為學(xué)校的常規(guī)儀器保留下來。它們不僅有助于科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),而且可以激發(fā)廣大師生的創(chuàng)造熱情,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,給學(xué)生以親切感和成就感。正如麥克斯韋所說:“演示實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值常常是與儀器的性能成反比,學(xué)生用自己自制的儀器,即使在用的過程中總是出錯(cuò),卻常常比用細(xì)心調(diào)整的儀器易于學(xué)到更多的東西?!敝Z貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者楊振寧教授也曾說過:“自制的儀器永遠(yuǎn)比買來的好?!庇行┧幤芬部梢岳靡恍┥磉呉椎玫脑牧献灾啤1M管不是很純凈,但用于一般實(shí)驗(yàn)還是可以的。
可利用日常生活用品自制的實(shí)驗(yàn)儀器:利用墨水瓶(代燈座)、汽水瓶蓋(固定燈芯)、塑料瓶蓋(代燈罩)、廢鐵皮(代防風(fēng)罩),可做成很實(shí)用的酒精燈;取下廢燈泡上的金屬套(可在酒精燈上轉(zhuǎn)動(dòng)著燒一會兒),再小心取出燈泡中的玻璃柱。金屬套內(nèi)外涂一層漆,干后配上皮塞和導(dǎo)氣管,把金屬套用油灰黏合在玻璃泡上,即可做成代燒瓶;用眼藥水軟塑料管或其他類似的軟管,在管口上套上一支拉尖的細(xì)玻璃管,就是一支非常實(shí)用的滴管;用大小適宜的圓玻璃瓶,截取上面部分,可以做成漏斗;用油灰或熔蠟把大號廢舊注射器的頂端的小孔堵住,配上水泥座或厚木座,就成了一個(gè)很實(shí)用的小量筒;用普通食品塑料袋制儲氣袋,儲用都很方便;簡單的木質(zhì)天平可以自制:用木條作橫梁,用一段廢鋸條磨成刀口作支點(diǎn),在橫梁上等臂兩端各掛一個(gè)塑料盤子作托盤。砝碼可用硬幣(三個(gè)一分硬幣作2克砝碼,三個(gè)五分硬幣作5克砝碼,誤差不大)、空藥瓶(盛上相當(dāng)?shù)纳车[,可當(dāng)10克、20克、50克的砝碼)和磚頭(切成所需的重量,例如100克、200克、500克、1000克)來代用。如自制簡易顯微鏡的材料完全可以廢物利用,可以選用圓形花鏡片兩個(gè)、馬糞紙1張(鞋盒即可)、三合板或薄木板1塊,小鏡片1個(gè),鐵絲和圓釘若干,乳膠和小木條。
可利用日常生活用品自制的實(shí)驗(yàn)藥品:用稻草等燒制少量即得草灰;用柳樹枝自己燒制,研細(xì)即為炭粉:取蛋殼數(shù)個(gè)洗凈、晾干、搗碎,可制得碳酸鈣:用銅絲在水焰上燃燒,表面可生成氧化銅;一些花草、果實(shí)及蔬菜如卷紫心菜、紫蘿卜、紅蘿卜、紫羅蘭花等均含有育翅酸堿指示劑作用的色素,可以用這些植物來自制酸堿指示劑。
近年科學(xué)實(shí)驗(yàn)改革正在向著貼近生活的方向進(jìn)行,從生活性、實(shí)用性和符合年齡特點(diǎn)的角度來考慮設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是很有必要的。要善于從熟悉的環(huán)境和事例中發(fā)掘?qū)嶒?yàn)課程資源,豐富教材內(nèi)容,拓展學(xué)生的視野,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和欲望,加深對周圍事物本質(zhì)的認(rèn)識和理解,養(yǎng)成“學(xué)以致用”的習(xí)慣。
參考文獻(xiàn):
[1]蔡鐵權(quán),姜旭英.浙江省綜合科學(xué)課程改革二十年[J].全球教育展望,2008(9):65-70.
篇9
一、認(rèn)真學(xué)習(xí)《課程標(biāo)準(zhǔn)》及《泉州市物理中考考試說明》,明確各探究實(shí)驗(yàn)的具體要求
認(rèn)真學(xué)習(xí)《課程標(biāo)準(zhǔn)》,仔細(xì)研讀《泉州市物理中考考試說明》,全面把握中考方向,深入了解各探究實(shí)驗(yàn)在中考中的具體要求,以便在復(fù)習(xí)中做到有的放矢,提高復(fù)習(xí)效率。這里對《課程標(biāo)準(zhǔn)》與《考試說明》的解讀就不一一贅述了。
二、熟練掌握各基本儀器的正確使用方法與讀數(shù)
歷屆中考實(shí)驗(yàn)探究題的第一小題,都是一些基本儀器的使用與讀數(shù)。這樣的“送分題”我們必須做到穩(wěn)操勝券,絕不丟分。這些題目的考查主要包括刻度尺、秒表、彈簧測力計(jì)、天平、量筒、溫度計(jì)、電流表、電壓表、電度表、電阻箱等基本儀器的使用與讀數(shù)。
三、熟練掌握并靈活應(yīng)用四大實(shí)驗(yàn)
中考對力、熱、光、電各部分重點(diǎn)探究實(shí)驗(yàn)的考查可以說是很明確的。
歸納歷屆泉州市實(shí)驗(yàn)中考題,力、熱、光、電四大實(shí)驗(yàn)考查概率最大為:密度、水的沸騰、凸透鏡成像、伏安法測小燈泡的功率。當(dāng)然,力學(xué)實(shí)驗(yàn)有時(shí)也考杠桿平衡條件、測量滑輪組機(jī)械效率、動(dòng)能與哪些因素有關(guān)、壓強(qiáng)、浮力等其他實(shí)驗(yàn),熱學(xué)有時(shí)也考查晶體熔化與凝固、比熱容等,光學(xué)偶爾考查平面鏡成像,電學(xué)有時(shí)考查伏安法測電阻、歐姆定律的探究實(shí)驗(yàn)或等效替代法測量未知電阻(2011年泉州)等,甚至還考查了電流表改裝電壓表的實(shí)驗(yàn)(2010年泉州)。當(dāng)然,我們的復(fù)習(xí)不可能僅僅局限在概率最大的那幾個(gè)實(shí)驗(yàn),全面復(fù)習(xí)才是硬道理??荚囌f明里有要求的實(shí)驗(yàn)我們都要做好充分復(fù)習(xí)。不過,熟練掌握好四大實(shí)驗(yàn)還是前提。
四、注重科學(xué)探究方法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用
《課程標(biāo)準(zhǔn)》提倡以人為本,注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力??茖W(xué)探究過程中,“讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識”是《課程標(biāo)準(zhǔn)》對我們科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)提出的新要求。因此,中考實(shí)驗(yàn)題里越來越注重這方面的考查。初中科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)里,我們學(xué)過多種科學(xué)探究方法,有控制變量法、等效替代法、轉(zhuǎn)換法、類比法、理想實(shí)驗(yàn)法、理想模型法、猜想法等。另外常用的科學(xué)方法還有圖像法、歸納法、比較法、演繹法、推理法、想象法、逆向思維法、宏觀與微觀結(jié)合法、累積法以及微分法等。實(shí)驗(yàn)考查里的體現(xiàn)如下:
(等效替代法)(2016年泉州)1.小理要測量一個(gè)定值電阻R的大小,但他只有一個(gè)電壓表、一個(gè)電源和一個(gè)阻值已知的定值電阻Ro,開關(guān)和導(dǎo)線若干。請你幫他設(shè)計(jì)測量的電路圖,簡要說明測量方法及需測的物理量(并用相應(yīng)的符號表示),寫出計(jì)算待測電阻R的表達(dá)式。
(歸納法)2.在科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),為了減小誤差或?qū)ふ移毡橐?guī)律,經(jīng)常需要進(jìn)行反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)。
①“測量物體的長度”時(shí),多次測量;
②“研究杠桿的平衡”時(shí),改變動(dòng)力(臂)和阻力(臂),多次測量;
③“研究串、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)”時(shí),換用不同定值電阻,多次測量;
④“用電壓表和電流表測導(dǎo)體的電阻”時(shí),多次測量電阻兩端電壓和通過電阻的電流值。
上述實(shí)驗(yàn)中尋找普遍規(guī)律的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
五、注重對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與圖像的處理能力的培養(yǎng)
明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,了解?shí)驗(yàn)原理,會選用合適的器材,并進(jìn)行規(guī)范的、正確的實(shí)驗(yàn)操作過程是對實(shí)驗(yàn)題最平常的要求了,學(xué)會科學(xué)地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與圖像,是當(dāng)前中考實(shí)驗(yàn)題越來越注重的一個(gè)方面。數(shù)據(jù)與圖像的處理能力的考查可以是通過數(shù)據(jù)的分析歸納得出結(jié)論,也可以是利用數(shù)據(jù)做出相應(yīng)圖像再得出結(jié)論,或是從圖像上獲取有效數(shù)據(jù)做相關(guān)的計(jì)算。
六、嘗試培養(yǎng)對實(shí)驗(yàn)誤差的分析能力,試著學(xué)會對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)
中考實(shí)驗(yàn)題中最難的莫過于對實(shí)驗(yàn)誤差的分析了,這樣的考查分值不多,但體現(xiàn)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力,是中考得分拉開差距的地方,若能在平時(shí)實(shí)驗(yàn)題復(fù)習(xí)中多教給學(xué)生分析誤差的方法,學(xué)生在中考實(shí)驗(yàn)題的得分就占優(yōu)勢。而實(shí)驗(yàn)往往因?yàn)檎`差而不夠完美,所以進(jìn)一步地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)更是得分的難點(diǎn)了。但再難,我們都要學(xué)會嘗試著進(jìn)步,只有這樣,學(xué)生的科學(xué)探究能力才能得以拓展與提高。
七、注意初高中知識與方法的銜接與應(yīng)用
初高中知識與方法的銜接一直是中考想要達(dá)成的完美目的,在中考試題里就有所體現(xiàn)。
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【關(guān)鍵詞】 物理;推理極值法
物理學(xué)中研究問題的方法很多,推理法就是其中之一。這里我們就來談?wù)勍评矸ㄖ械臉O值問題,推理中的極值就是利用推理法把問題朝某一方面(或方向)一直推理下去,達(dá)到某一極限或極端的一種方法。下面就來看看推理極值在物理學(xué)中的幾處應(yīng)用。
例1、如圖1所示,在探究摩擦力對物體運(yùn)動(dòng)影響的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)時(shí),讓同一小車從斜面同一高度滑下,這是為了使小車在水平面上開始運(yùn)動(dòng)的_______相同;實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)小車受到的摩擦力越來越小,小車運(yùn)動(dòng)得越越_______。由此我們可以推斷:假如小車處在絕對光滑水平面上,它將_______。
分析:小車從同一高度滑下,是為了使小車在水平面上的初速度相同;小車受到的阻力越小,速度減少得越慢,小車運(yùn)動(dòng)得就越遠(yuǎn);由此推理下去,到達(dá)極限,水平面絕對光滑,小車不受阻力,它將會以恒定不變的速度永遠(yuǎn)直線運(yùn)動(dòng)下,即做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
例2、如圖2所示,輕質(zhì)杠桿AB,AO
A、杠桿仍然平衡
B、杠桿左端向下傾斜
C、杠桿右端向下傾斜
D、無法判斷
分析:這個(gè)問題可以利用推理的極值法,把G1、G2同時(shí)向支點(diǎn)方向移動(dòng)相同的距離AO,因AO0,根據(jù)杠桿平衡可知:杠桿右端下沉,答案應(yīng)選C。
例3、如圖所示,當(dāng)開關(guān)閉合后,滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)_______,電壓表的示數(shù)_______。(填“變大”、“變小”或“不變”)
分析:設(shè)P是從最左端滑動(dòng)到最右端,取兩個(gè)極值。
當(dāng)P在最左端時(shí):滑動(dòng)變阻器不連入電路,用電器只有電阻R與小燈泡L并聯(lián),且電源直接加在在兩端;
所以:電壓表示數(shù)大小為 UR=UL=U
電流表示數(shù)大小為 I=U/RL
當(dāng)滑到最右端有:電阻R與小燈并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),串聯(lián)電路有分壓作用,所以滑動(dòng)變阻器分去電源一部分電壓,使電阻與小燈并聯(lián)兩端電壓U'小于電源電壓U,
所以:電壓表的示數(shù)變小
電流表示數(shù)為 I'=U'/RL
又因 U>U'所以U/RL>U'/RL 即安培表的示數(shù)也變小
以上幾例不難看出,推理極值法在解決有些物理問題時(shí),可使問題簡單化、直觀化,使問題迎刃而解,達(dá)到事半功倍的效果。因此,在物理教學(xué)中不可忽視物理方法(物理方法很多,比如:圖象法、推理法、控制變量法、類比法、伏安法、等效替代法、模型法等等)的指導(dǎo)、培養(yǎng)和訓(xùn)練,有效的學(xué)習(xí)方法能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對物理學(xué)的理解、分析和應(yīng)用能力,有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。
參考文獻(xiàn)
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