|# 等|# | (月2004年第7期(2004年7月7日1972年

11/佯謬013幫學生跳出電磁振蕩的理解誤 李14例說摩擦力的做功特 周鴻1618/電動勢052|#問題討 47能量為什么不守恒|# 編

王武責任編輯田責任校對合力策劃田心電腦制圖任糾法律顧問王 管中民教育 辦陜西師范大 (西安陜西師范大學內 版陜西師范大學 刷陜西師范大學印刷范圍國 郵發(fā)代號 閱各地郵局(所國外中國國際貿易總公(399信箱國外代號M號ISSN CN6121033/

24/浮 初中物理中的習題/定理31|#走進新課 袁玉 第十六章/能源與可持續(xù)發(fā)展0分 王玉|#祖祖 |# 40/人船模型0|# 理科綜合能力測試(新課程 關于2004年高考理科綜合(新課程 |# 專題 沈|# 悖論)))科學問題的哲學思辨(連載六 |# 價3180 |#物理#科技#社 郵政編碼 李 話( |#物理學史與物理學 網址www.cfe21.編輯部信箱phy@cfe21第 phy1@cfe21.

科學鱷魚))) 由支配時間進行個性化的學習活動,這些表現(xiàn),教師也注意到了但卻沒有充分關注整節(jié)課都是教師的方法、思路,學生卻沒有展示的機會.在講解每道題前,先留給學生一兩分鐘的思考時間是對的,但講解完畢立即進入下一題,顯然沒有留給學生深入研究的時間和發(fā)現(xiàn)、提出新問題的余地.課堂時間緊,寧可少講一道題,也應該把學生流露出的這種需求充分挖掘出來.另外,教師對學生發(fā)展中的個人尊嚴關注不夠.學生的尊嚴是學生生命的一部分,學生應受到尊重,在這堂課中,學生在很大程度上被當成了/知識的容器0.教育的/育人性0體現(xiàn)得不夠.每個學生都有受尊重和被欣賞的需求,教師顯然沒有做到.這一點,教師在對答錯問題學生的質問和評價(見附錄:910),以及將學生的新見解/據(jù)為己有0(見附錄:11)等行為上表現(xiàn)得很清楚.4.在這堂課中,教師努力創(chuàng)設問題情境,引導學生思考、質疑,控制、調整自己的分析速度,力求使學生跟上自己的進度,甚至爭取讓學生的思路超前.在課堂氣氛上,除個別環(huán)節(jié)(提問質問)外,整體上是寬松的,學生發(fā)言也比較踴躍.但是,許多可以讓學生自主完成或合作完成的環(huán)節(jié),例如知識結構圖的總結、易混概念的辨等,仍然由教師包辦.是怕影響課堂內容的進度嗎?顯然這方面的因素是有的,不過這些行為地流露出對學生學習能力的不信任.在第二題的解惑過程中,(見附錄:7),學生靈感的火花已經迸發(fā)出來了,提出了借助v2t圖象解決問題的設想,可惜教師卻對于學生這種創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn),順著自己的思路繼續(xù)講了下去.試想:如果教師順著學生的提議,讓學生說出具體的設想,接著組織學生進行討論和論證,并在這一過程中給予適當?shù)慕ㄗh、啟發(fā)和激勵性的評價,結果會怎樣?許多教師尚未發(fā)現(xiàn)的新的求解方法(C型知識),正是在這種師生積極互動共同發(fā)展的教學過二課堂課堂管理方式可分為控制型、放任型和型三種.這堂課的管理方式較復雜,但仍可看出是控制型方式為主.研究結果表明,把課堂管理作為建立和維持有效的學習氣氛的的教師,比把重點放在強調自己是人物或嚴格執(zhí)行紀律的教師更可能成功.這堂課的學習氣氛很濃,教師并沒有刻意去組織教學,是因為這堂課自始至終都流露著較強的教師氣息:教師強調知識的重要性,分析高考要求,歸納分析問題的,批評學生的錯誤判斷,,所有這些,似乎都在強

調著教師的.作為一個尖子班,活躍的學生卻很難見到,我們可以推斷:在這樣的班級里,學生之所以個個都像溫順的綿羊而很難見到其個性的張揚,很有可能是各科教師的性長期影響的結果.這堂課學生活動共有5次,用時3分鐘,可分為兩種情況:一種是復習基本知識和分析解答全部例題后的總結體會時間,另一種是每道例題開始階段的閱讀思考時間.這兩種安排都是合理的,而且在同類教學中時間也算是比較長的.但讓人感到美中不足的是,這堂課的許多環(huán)節(jié)本來是可以給學生的,讓學生通過分,去建構知識,解決問題,不但能將教師從繁瑣的推導中解脫出來,而且會豐富學生的活動,使其主體地位進一步凸現(xiàn)出來.在每道題的善后處理上,也存在著明顯的缺陷:每道例題只進行分析不具體求解,但分析后至少應留給學生兩分鐘時間去演算或體會.將這一環(huán)節(jié)推到課下完成,即使學生做了,效果也會大打折扣.在安排學生自己體會時,教師多次打斷學生的思考,試圖進行補充說明,或是教給學生體會什么,如何體會.這些行為一方面反映出師生尚不十分適應這種活動方式,教師表現(xiàn)出過多的擔憂;另一方面也反映出教師缺乏必要的規(guī)劃設計,因而缺乏合理的控制.若在安排學生體會的同時布置些任務,讓學生提出新的問題,探索新思路,思考如何將知識個性化等,再結合適當?shù)姆答仚z查,自然不必擔心學生的活動質量了.新知識學生偶爾注意力分散是正常的.這堂課教師采用了一些喚起了學生的注意.例如,提出某題高考考過,突出某種方法的重要性,定期巡視全班同學,用調侃的語氣表達題目的迷惑性等.這些雖不一定完全符合新課程的要求,卻有效地制止注意力分散,又不會打亂整堂課的節(jié)奏,值得借鑒三提問與評提師對全體同學發(fā)問,學生齊聲回答或附和,這種提問是教師講授過程中調動學生思維的常用,也是教師獲得反饋信息的多種之一.通過應答學生的數(shù)量、聲音大小、語氣來了解學生對所講知識的理解程度.但這種反饋有時是失真的,許多學生,包括優(yōu)秀學生,大聲回答只是為了表示跟教師的配合,或是掩飾自己開小差的行為,因為教師的這種發(fā)問大部分是/是不是0/對不對0之類的,很少有開放性、發(fā)散性的問題.因此,通過群答獲取反饋信息,倒不如以觀察學生的眼 許多教師將群答視為生互動的重要標志,更具有片面性整堂課只有一次點名請學生回答問題,次數(shù)太少,影響了學生的參與熱情.就這一次點名提問而言,還是存在許多問題的(見附錄:90).第一,叫學生時機把握得不好.在講述過程中突然叫起某個學生,然后提出問題,一方面會使被叫起的同學驚惶失措,另一方面會使其他同學感到如釋重負,不再積極考慮教師的問題.合適的方式應該是先提出問題讓學生思考,接著提醒要找同學回答,等學生考慮后根據(jù)學生的反應有針對性地叫學生回答.第二,未給學生修正錯誤的機會.學生回答錯誤的原因很多,可能是確實不會,也可能是因為沒有詳加考慮,教師首先應該弄清原因.對于后一種情況,給學生修正的機會;對第一種情況,也可以通過恰當?shù)奶崾净蛘咂渌瑢W的幫助,使提問對象.第三,評價方式有問題.在學生給出錯誤答案后,,尤其是最后一次,把本來屬于自己的責任(提問時機不對導致學生驚惶失措)推到學生身上,會嚴重影響學生的歸因方式,挫傷學生的自尊心和自我效能感.學生根據(jù)學習內容發(fā)現(xiàn)并提出問題是師生互動的一個重要方面,在恰當?shù)臅r機,鼓勵學生質疑是發(fā)現(xiàn)、提出問題的重要誘因,這堂課顯然沒有做到這一點.不僅如此,課堂上幾次出現(xiàn)學生提問的苗頭,也都被教師的行為掩蓋了.,教師應該根據(jù)學生表現(xiàn)經常給予恰當?shù)募钚栽u價,以激勵學生繼續(xù)滿懷熱情地思考后面的問題.這種評價是過程性的,僅就學生學習中的突出表現(xiàn)給出質性評價,不涉及量化的成績或分數(shù),這種評價方式是這堂課所缺少的,也是新課程中廣大中學教師應充分關注的.四無效每堂課中,教師都不可避免地出現(xiàn)一些無效行為,甚至干擾行為,盡量減少這些行為,是所有教師的追求下面把這堂課中教師的部分無效行為列出來.(1)明確靜電平衡知識高考要求降低是可以的,但不許學生研究類似問題,則會帶來許多消極的后(2)剛剛說完不主張學生在靜電平衡問題上花費精力,接著就舉出靜電問題的例題進行分析,顯得(3)兩次強調這一章的兩類題型,將知識的應用局限于解題,而將本章題型局限為兩類的說法,本身就不嚴(4)幾組易混概念以前都強調過,似乎在暗示學生:你如果還沒掌握,那也不是我的責任.

(5)下課鈴響后第四題沒時間處理了,這只能(6)布置作業(yè)太隨意,目的任務不明確,影響學生五教師教學觀念的轉雖然這堂課主要代表著傳統(tǒng)的教學模式,但許多地方還是體現(xiàn)出了新的教學理念,能看出教師在這方努力突出學生的主體地教師多次留時間讓學生思考體會,分析問題時努力使學生思維超前,題目求解只進行分析,不包辦到底,,可見,教師已經學生主體地位的重要性,并試圖突出出來.雖然處于多種考慮,教師在許多環(huán)節(jié)上還是包辦了,這更能體現(xiàn)出中學教師在傳統(tǒng)與現(xiàn)代、求探究)在每一道問題的處理上,都力求創(chuàng)設合適的問題情境,引導學生探究,從中發(fā)現(xiàn)解決問題的途徑,這種努力在第2題的求解中收到了明顯的效果.教師不再將書本知識作為客觀真理強加給學生,在知識傳授的同時加強了課程內容與學生自身經驗的聯(lián)系,力爭提醒并幫助學生主動建構自己的知識體系,而且在系統(tǒng)介紹陳述性知識(是什么,怎么樣)的同時,注重了程序性知識()的內化.建構主義的問題解決一般可以劃分為四個基本過程:.[]所謂問題的表征,就是將問題轉換為問題解決者內部的心理表征.策劃解決方案,包括確定必須進行的操作或運算步驟.執(zhí)行,包括完成在策劃中詳細說明的或運算任務.控制,則涉及對其他過程(如察覺某一計劃執(zhí)行不力或某一步驟執(zhí)行錯誤)進行和調節(jié)的元認知過程.這堂課中,在每道例題中都自覺不自覺地運用著上述的問題解決策略,雖然教師的這種運用是無意識的,這種運用仍會對學生產生潛移默化的影響.自主學習與合作學這一點從教師要求學生仔細體會,鼓勵相互討論綜上所述,在中學物理課堂中,教師的教學行為主要還是代表著傳統(tǒng)教學模式的.同時我們也應該看到,隨著課程的逐步深入,中青年教師的許多教學行為還是體現(xiàn)了新觀念的,雖然這些新的觀念在教學中還處在嘗試與探索階段,但是,正是這些嘗試與探索,建構了新一輪課程的基石.附錄:/電場0一章復習課課堂教學(按教學發(fā)生的先后排序1上課前教師開始在黑板上板書/電場0一章知識的組織結構圖,學生有的在翻書,有的在看黑板,有的在小論,有的什么也沒干.(上課鈴響)教師:我們這節(jié)課先回顧并復下電場一章的內容,然后結合幾道題目體會有關問題的求解思路.這一章從兩個角度描述電場性質,分別是力的角度和能量角度,,隨后指著黑板上的知識結構圖,逐條闡述各知識點,其間偶爾向全體學生發(fā)問,學生群答2教師:靜電平衡是本章的一點.不過,這部分知識的高考要求降低了,手頭的舊資料中可能仍有這部分題目,注意不要在這類題目上花費太多精力.(教師舉一個小例題分析靜電問題.這是在知識串講階段結合例子講解的惟一一處知識點3教師:與本章知識有關的題目有兩類(指著黑板上的知識結構圖),前面的一般為選擇題,后面的為計算題,還有幾個易的概念,前面也都強調過,這里再辨析一下.(隨后對黑板上第二個大標題下列出的幾組問題進行逐一說明4教師:下面給大家時間,仔細體會這一章的內容,也可以討論或結合查找.(學生開始自由活動,有的翻書,有的看黑板,有的小論,有的忙著在練習本上寫著什么,教師走到學生中間來.)教師:黑板上的東西沒必要記,記在本子上將來也不會看的,要記就記在上.(書寫的學生大部分都停了下來,其他的活動還在繼續(xù).教師隨后開始分發(fā)活頁練習題,學生忙于傳接.)5教師:這一章有兩類題目:一類是選擇題;一類是計算題.下面結合幾道題目,看一看這兩類問題的解法.首先看第一題,先考慮考慮.1分鐘后教師解出來了嗎?(學生有小聲的回應,聽不清說什么.)教師:這道題有兩句關鍵的話.當S斷開的時候,油滴勻速下降;合上S,油滴由下降轉為上升.(教師一邊分析一邊在黑板上列方程,偶爾向全體發(fā)問,學生隨著教師的進度一起小聲附和或集體回答.第一題結束時,,

方程,并未給出最后結果或板書及求解過程.)6教師:解決這道題目,只需抓住關鍵的幾句話,弄清各說明什么,其余的就容易了.下面看第2題.(學生看題目,教師在黑板上畫裝置示意圖和B極板的電勢隨時間變化的圖象.)教師:第2題好像是哪一年的高考題,1998年的吧7兩分鐘后教師:看完了吧?(學生沒反應(1分鐘后)教師:看完了吧?看完了也糊涂了.這道題較難(簡述題目中的迷惑點).實際上如果將電勢的變化規(guī)律圖示出來(指著黑板上的電勢變化圖象),結合圖示分析運動過程就方便多了.(教師結合圖示分析運動過程,偶爾向全體發(fā)問,學生隨聲附和或集體回答.)教師:通過上面的分析,對選項A的正誤似乎能夠確定.而另三個選項還是無法確定.怎么辦?(學生苦思冥想.)教師:能不能采取一些輔助?(個別學生不太肯定地回答:速度圖象.)教師:(沒有理會學生的意見)若能畫出電子的速度時間圖象來會有什么效果?(教師在黑板上邊分析邊畫圖,學生小聲附和.)教師:若電子在T/8時刻射入,會怎樣?(教師邊分析邊畫出電子在T/8時刻射入的速度圖象,并用圖象分析電子的運動,學生小聲附和,隨后又用同樣的方法分析和畫出了自3T/8T/2時刻射入的速度圖象,并簡要分析了各種情況下的運動8教師:有一些像第2題這樣的題目,物理過程復雜,直接分析比較麻煩,借助圖象常?？梢允箚栴}簡化.3題.(學生看題目,教師在黑板上畫示意圖.)9(兩分鐘后)教師:看完了?糊涂了吧?不該糊涂.張某你說一說電子怎樣運動?(@:B板上,動能肯定是零.這時有許多學生表示.)教師:肯定不會是零!(盯者張@)有正對極板的吧?有平行的吧?會是零嗎?(張某同學頭垂得很低.)教師:(轉向全體)各類電子做什么運動?類平拋PhyscsTeachngnMddle

Vol33No素質教育Jul素質教育重視問題題目的教學價(省市黃陂區(qū)一中英國哲學家培根說:/如果你從肯定開始,必將以問題告終;如果你從問題開始,則將以肯定結束.0物理教學是以不斷地提出問題并解決問題促使學生由外部.針對物理學科教學的特點和學生心理發(fā)展水平,須創(chuàng)設良好的物理問題情景.一方面,教師要有意識地在課堂上精心設計問題情景,提出難度適當?shù)母挥刑剿餍?能訓練和培育學生創(chuàng)新能力的問題;另一方面,充分利用學生的訓練資料,從各式各樣難度不一的習題中提出問題.就教學環(huán)節(jié)而論,習題是檢測學生知識掌握與能力提高的重要途徑.現(xiàn)實的情況是,每個學科學生都有一兩本訓練資料.這些訓練資料大多是富有經驗的教師與專家用以/傳導、授業(yè)、解惑0的物質外殼,給課堂

教學以知識與能力的延伸和遷移.但往往資料中的有些習題不可能像高考試題或大型聯(lián)考試題一樣經過了很多老師的反復推敲與論證,不可避免地會有這樣那樣的問題.即使高考試題,也可能會有一些意想不到的值得商榷的問題.既然如此,我們的教學中就可能接觸一些題目,,未能從知識相義條不、供參案全面,或者過程中由于,如作圖不完整,文字內容與圖示內容不一致等問題,我們把它稱為/0.接觸問題題目,學生往往莫衷一是,一籌莫展,形成心情焦躁,煩惱不堪的情緒,對教學的信任度下降,甚至產生逆反心理,極大地降低了教學效果.因此,正確地對待問題題目,有效地解決問題題目中的問題,應該引起我們的高能否想像教師結合示意圖分析第3題學生小聲附和10教師:前三個題目,第一個屬平衡類,第二個屬加速類,第三個屬偏轉類.總結三個題目,注意挖掘題目后隱藏的東西:第一,平衡問題要涉及受力和平衡條件,偏轉類問題還要涉及運動.第二,有些題目,借助圖象可以變抽象為具體.在方法上,拿到題目,首先要搞清運動過程,不要急于下結論.比如剛才第3題,也要分析運動,為什么答錯了呢?(盯著這個學生)思維!導致驚慌,驚慌導致失措.(對全體)另外,分析過程的同時,注意邊界,這就是思路.3分鐘體會體會.不要忙于做后面的題.關鍵是拿到題后怎么去分析怎么去考慮.11教師走到學生中間進行個別輔導,學生在小論,有位同學提出新的見解,

的講解:看一看,第三題這樣考慮行不行?,,用這種方法解也是可以的教師走下講臺繼續(xù)輔導.)(下課)教師:因時間關系,第四題不能講了,這道題體現(xiàn)了等效思想,我們另外找時間講.作業(yè):將傅道春.新課程中教師行為的變化.:首都師范大學,2001.8 ThomasLGood,JereEbrophy著,陶志瓊等譯.課堂.:中國輕工業(yè),2002.294高文.教學模式論.:教育2002.如何有效解決問題題目,筆者的基本作法是:遵循循序漸進的教學規(guī)律)))綜合理解完善題目要求與考查意圖)))多向尋求解決題目的方法)))創(chuàng)設新條)))針對不同的教學目標分層教學,全面提高.例如:題目1所示是某振動在介質中某時刻形成的波形圖,振幅A=10cm,質a此時刻的位移是5cm,向下振動.當它的位移第一次為5cm并且向上振動時,經歷的時間為0.6s,求振動的周期.這是某書上的一題,有的同學問:這道題缺少 圖件,能不能告訴這缺少的條件?可不可以不做能輕易放棄嗎?為何不仔細研究試題,看看加上什么條件或更改什么數(shù)據(jù)能讓該題/起死回生0.我這樣啟發(fā)學生,凸現(xiàn)出了題目的考查功效,通過分析題目所涉及的運動狀態(tài)與運動過程對題目重新定位.題目先告訴條件,給出了波形圖及振幅,研究對象a點在圖示時刻的狀態(tài):5cm,向下振動,從這一條件可以判斷波的方向是沿x軸正方向,然后/當它的位移第一次為5cm并且向上振動時,經0.6s0這句話就頗為費解了,一定的時間對應一定的空間,無疑質點a要經歷一個過程,且經歷這一過程中的時間是0.6s,這一過程的終點題目已經,但它的起點在哪里?它從何時何處開始運動到位移第一次為5cm且向上振動,是圖示位置圖示時刻?是平衡位置起振時刻嗎?具有一般理解能力的同學都會有這樣的疑問.問題在于如何界定起始時刻.經過思考,重新設計,提出了多種解決問題的可能性.1:如果起始時刻界定在圖示時刻,可在上段話前面加上/從圖示時刻起到,,0,情況2:如果起始時刻界定在起振時刻,還必須知道振源的起振方向是向上還是向下,需要知道圖示時刻波到了何處,可將波形補充完整,并在這段話前面加上/已知圖示時刻波到x=?處0,x=60cm,x=80cm處/若波傳到a開始計時,,0這樣,這道題目就以

[1]1所示是某振動在介質中某時刻形成的波形圖,A=10cm,a此時刻的位移是5cm,向下振動.從圖示時刻起到當它的位移第一5cm并且向上振動時,0.6s,求振[2]2所示是某振動在介質中某時刻形成的波形圖,A=10cm,a這時的位移是5cm,向下振動.已知圖示時刻波到了x=60cm處,若以波到a點開始計時,則當它的位移第一5cm并且向上振動時,0.6s,求振兩種情況兩種情況,三個題目出現(xiàn)圖 圖[題目3] 如圖3所示是某振動在介質中某時刻形成的波形圖,振幅A=10cm,質點a這時的位移是5cm,向下振動.已知圖示時刻波到了x=80cm處,若以波到a點開始計時,則當它的位移第一次為5cm并且向上振動時,0.6s,求振動的周期到這里,我們已經解決了題目中的問題,還有一點必須要注意的是解題過程中可能出現(xiàn)的問題.圖示時刻的a點不是一個特殊點,衡位置處.0.6s5cm,也不是特殊位置.我們很容易知道平衡位置到振幅處經歷的時間為T/4,但平衡位置到a點經歷的時間是多少,能不能因為a點的位移為振幅的一半,而認為歷時為T/8,顯然不行.這里的運動并不是勻速直線運動,由于每個質圖 圖點只是做在平衡位置上下的振動, 這對我們的空間想象能力是一個不小的考驗.在二維平面中,用質點的4表示出來,質點從平衡位置到位移為5cm處的時間能在橫坐標時間軸上直觀反映出來,它是一個正弦曲線5可知,y=10sinH,y=5時,H=30b=1@90b.類似地,在振動圖象上,s=5cm時,t=1@T.同樣地,在題目圖1中,y=5

維模式中解放出來,真正掌握某一類型的知識,完成對知識體系的建構,在/玩0中/學0,享受解決問題的樂趣,獲得親身體驗實現(xiàn)自我價值的滿足感,體味智慧的力量,提高學習的與動力.為理解而學習))) 時,x=1@103[題目1解法 如圖1所示,從s=5cm處計時

加粉筆帶給學生的只是死板的理論,而不是活的知識.建構主義理論認為:學習過程不是學習者地接受a點向下運動,經t1=13

T到平衡位置,4

知識,而是積極地建構知識的過程, 是學生創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力的培向下再回到平衡位置時,t2=2@T,向上到s=5

過程.教學中問題題目的有效解決鼓勵學生/t

1@

這就是符合題意的位置,t=

而學習0,自主地對問題題目進行妥善處理, 層次地理解所獲取的未曾內化的知識 獲得結構化+t2+t3=0.6s,即T+T+T=0.6s,所以 =0.9[2解法]如圖2所示,由于圖示時刻波傳x=60cm處說明質點起振方向是向上的,a處時,a5cm處的時間t=3@T=06sT=724[題目3解法 在如圖3圖示時刻,波到=80cm處,說明質點振動方向是向下,波到a時,a向下振動再次回到平衡位置,t1=T,

敢于質疑)))時代要求培養(yǎng)學生具有創(chuàng)造性學習的能力,這種能力表現(xiàn)在全面觀察,富于想像力,勇于質疑.愛因斯坦說:/提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決一個問題也許僅僅是一個科學上的實驗技能而已,而提出一個新的問題,新的可能性及從新的角度看舊的問題,都需要創(chuàng)造性的想像力,而且標志著科學的真正進步.0對問題題目大膽否定,質疑,它的錯誤或疏漏,進行修正,提出新的可能性及途徑,5cm處,t

1@T

T,故t=t+

正是不崇信,不盲目教師、專家與,嚴 =T+T=06s,T=103

求實,實事求是,勇于探索,以理服人的難能可貴的創(chuàng)有趣的是這三個結果與題目給出的答案1.8s都不一致.其實,問題的實質清楚了,答案不同又有什么關系呢.我們改變了它,同時我們解決了它,學生恍然大悟一絲成功的愉悅躍上眉梢.以上可看出,不能回避/問題題目0,有效地解決問題題目,使其具有重要的教學價值.我的體會是:為解決問題而學習)))立竿見影的學習效果對問題題目的處理能幫助學生提高解題質量,使學生/通過解決問題來學習0.對某一個問題更深入地進行思考,通過對各種信息和觀念進行加工轉換,新舊知識經驗的碰撞與整合,運用不同方法解決同一問題,做到一題多變或一題多解,有助于學生從單一的思

分層教學)))對問題題目不言放棄,而是抱著積極負責的態(tài)度,基于充分承認和尊重學生的主體地位,力圖大面積提高學生的學習質量.這里沒有差生而只有差異的學生.對有差異的學生采取/分層教學0,使每個學生的潛能都能得到充分發(fā)揮,并通過種種創(chuàng)造性的富有成效的勞動在原有基礎上得到發(fā)展.因此,解決問題題目過程中的分層教學策略是全面提高教學質量的有效途徑.教學活動中的問題題目的普遍性給我們提出了一個新的課題,解決問題題目可選擇的方法很多,而最終的目標是著眼于學生學習能力的發(fā)展和綜合素質的全面提高,這就是解決問題題目的教學價值.PhyscsTeachngnMddle

Vol33No教材教法Jul教材教法浙江師范大學附中金華通常在物理教學中,我們都對物理概念及物理規(guī)律的分析和理解,重視培養(yǎng)學生利用所學的物理知識應用于各種物理情景中解決實際問題的能力.而對題中涉及的數(shù)據(jù)有時并不,甚至會覺得它們純粹是數(shù)算過程的參與者,久而久之容易使學生覺得,在解決物理問題時只要能利用所學物理知識建立起必要的數(shù)學表示式就萬事大吉了,從而輕視了數(shù)據(jù)在物理情景中所起的作用.然而筆者在教學中感到通過改變或分析物理情景中的數(shù)據(jù)可以加深學生對物理概念及規(guī)律的理解,更科學全面地分析物理問題,從而增強物理情景,從而更好地培養(yǎng)學生將理論正確應例如在講完/勻變速直線運動的位移0一節(jié)后,設置這樣道題:20m/s的速度勻速行駛的汽車,剎車后以4m/s2的加速度做勻直線運動.問:秒內此車的位移多大由于剛學完勻變速直線運動的位移s=v0+1at2,學生能很快根據(jù) 此代入數(shù)據(jù)得到正結論然后筆者順勢而為將題中的2秒內0改為6秒內0再問學生位移多大不少學生仍會48m

結論.由此引導學生對題中的物理情景進體分析.汽車做勻速直線運動的瞬時速度為v=(20-4t)m/s,1所示,從圖中不難看出第5秒末的速度已為零,那么第6秒內汽車會嗎?通過以上分析,6秒內的運動應是5車做勻直線運動,最后1秒汽車已靜止不動.從而得出正確結論.以上對汽車剎車這一的物理情景中數(shù)據(jù)的變化,使學生認識到正確應用物理原理的前提是正確地分析物理情景,分析應具體且切合實際,加深學生對物理規(guī)律及概念內涵的深刻理解,從而提高學生分析問題和解更好地開拓學生的思維,培養(yǎng)學生綜合分析在復習運動和力一章時先給學生設計2所示2kg的物體放在一水平面上,用一個大小為20N的力拉這個物體若34,問:當拉水平方向的夾角H為多 圖時物體的加速度最大?求出最大加速度值g=10m/多數(shù)學生都能通過對問題的情境分析,出a=Fcos-L(mg-FsinH) m代入數(shù)據(jù)并a=10(cosH+3sinH)-715(m/s2) P=Fv=fv Pt-fs=2mvm amax=5m/然后我向學生提出將該題中的/2kg0改為/1kg0結果又將怎樣呢大部分學生會認為這一改變對該題的解題方法并無影響,并能很快根據(jù)1=17.5m/s2.這一結論是否正確呢?實際上當H=37b時,物體對水平面的壓力為零,已無摩擦力,故1式已不再成立,因此以上結果就不 + 500-400sin(30b+U)m/由sin30bU0<30b+U[90b時是遞增函數(shù),故當U=0H=30b時加速度有最大值

代入數(shù)據(jù)可解得兩組不同的解vm=30m/s,P=1.5@108vm=90m/s,P=4.5@108經驗證這兩組解均滿足以上兩個方程似乎也無不合理之處至此學生覺得這是一道多解題,已得出了正確結論.甚至連參考答案也給出了以上兩組結果但事實是否真能如其所愿呢?引導學生作如下分析:由功率表達式P=F#v可知在P恒定時,Fv的增大而減小,a不斷減小即速度圖線中切線的斜率不斷減小其速度圖線大致可畫成如圖3(圖中實線所示).另作一初速為零的勻加速直線運動的圖線3中過原點的虛線所示),經圖中兩條速度圖線的對比,不難得出汽車在120s內的平均速度應大于vm2根據(jù)120s2700m0這一條件可知,第二組解不符合3amax= ms2=173m 意.導致此增解的原因在3這一最大值從數(shù)值上看與前者相差無幾,但它們之間有著本質區(qū)別.對題中所設的物理情景的認識有著正誤之分.通過以上同一物理情景中數(shù)據(jù)的變化,引出了不同的解題方法,從而開拓了學生的思維.使學生分析問題的能力得偽存真,能引導學生正確理解物理規(guī)律,更好地培養(yǎng)學生科學的思維方法,增強學生判斷正在復習機械能一節(jié)時有這樣一例:為107kg的列車,啟動后以恒定功率行駛.經=120s,2700m,倍,g=10m/s2,求機車的最大速率和恒定解答過程為設阻f最大速度vmP.根據(jù)即時功率及動能定理的表

達式可得如下方程組上兩式并未體現(xiàn)svt的關系.經過以上的去偽存真,學生認識到結果中的數(shù)據(jù)雖滿足解題方程,確理解物理情景,應有多 圖位的立體0思維方法使學生科學全面地分析物理情景的能力及類似以上所列舉的問題在中學物理中還有很多.本文僅借以上幾例說明:物理情景中的數(shù)據(jù)并非只是數(shù)算的參與者,通過改變或分析物理情景中的數(shù)據(jù)可使學生更深刻、全面、科學地理解物理情景更深刻地理解物理規(guī)律和原理,從而更好地培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力.科學的物理情景應有與之相適應的數(shù)據(jù)來反映,情景和數(shù)據(jù)應是相輔相存的.在教學中,只有通過它們的有機結合,才能更好地提高教學效果,全面提高學生的科學素質,更好地解決實際PhyscsTeachngnMddle

Vol33NoJul教材教法教材教法/佯謬0與中學物理教學淺浙江省富陽中學深的,原因是絕大多數(shù)佯謬0出現(xiàn)在近代物理學中,如相對論中雙生子佯謬,量子力學中薛定諤的貓佯謬等.因此一般學生第一次接觸它,是在大學學習狹義相對論時.那是否意味著佯謬0只與近代物理有關,與高中基礎物理一/瞬時速度0與飛矢不動高一學生在學習直線運動0時,會碰到瞬時速度的概念:運動物體經過某一時刻(或某一位置)的速度.如果是簡單的概念灌輸,舉一些生活中常見的事例,如汽車上的速度計隨著行駛的快慢而改變,學生都可以接受這個概念.但這是否意味著他們真的理解了呢?課后有學生提出:物體要發(fā)生位移只能在一段時間內,而在某一時刻物體不會發(fā)生位移,那又怎么會有速度呢?對于這個問題,一些基礎較好這里涉及了古希臘一個著名的/飛矢不動0佯謬.這個問題在公元前五世紀由埃利亞哲學家芝諾提出:飛著的箭在任何瞬間都是既非靜止又非運動的,如果瞬間是不可分的,箭就不可能運動,因為如果它動了,瞬間就立即是可以分的了.但是時間是由瞬間組成的,如果箭在任何瞬間都是不動的,則箭總是保持靜止.所以飛出的箭不能處于運動狀態(tài).看似簡單的問題,把當時那些自鳴得意的哲學家得不知所措.這個著名的運動悖論為兩千年后的第二次數(shù)學(關于微積分的大爭論)

下伏筆,要解決這個問題必須引入極限思想,利用微積分的.因此這個悖論直到兩千年后才被真正解釋.在兩千年多后的中學物理課堂教學中,教師利用氣墊導軌及光電門測/瞬時速度0可以比較有效地幫助學生突破難點,即極短時間內的平均速度非常接近于瞬時速度.當然這里引入極限的思想,對于高一學生建立這樣一種思維方式是有難度的,但可以為學生在下次涉及極限概念的理解時做一個鋪例如高中5物理6第一冊必修加選修第七章機械能0中要求學生理解功率的概念.由于有初中階段的基礎,學生一下子就接受了平均功率的概念,但他們是否真的能理解瞬時功率這個概念?教師可以設計同樣類型的問題:物體不可能在某一時刻做功,那在某一時刻物體是否有功率呢?學生的思維在此時會遇到,如果用類比的方法回顧求解瞬時速度的過程,學生就完全可以接受了.由此,可以和學生一起推導得出瞬時功率的表達式.學術貴乎爭論,真理越辯越明.課外佯謬知識的簡單引入,特別像這樣有爭議但很有意思的課題,對于學生而言是新奇而富有的.課后學生在老師的指導下查閱相關資料,開展討論,不管討論的結果怎樣,筆者認為都達到了教師預期的目的,對學生學習積極性的激發(fā),科學素質的培養(yǎng),能力的提高有著顯著的作用.二/落體佯謬0與亞里2000年高考卷出現(xiàn)了兩個落運動的題目在一高塔頂端同時釋放一片羽毛和一個玻璃球,玻璃球先于羽毛到達地面,這主要 ()它們受到的空氣阻力不在一高塔頂端同時釋放大小相同的實心鈦球和空心鐵球,與此有關的以下說法中正 ()它們受到的空氣阻力不查看近幾年的高考卷,涉及落體運動的題目幾乎年年有.當然上述第二題的題干不是很嚴密.塔有多高,鐵球有多空對于本題還是有一定影響的.但不管怎么樣,出題者的本意就是對/落體佯謬0知識點的考查.在自由落體運動0的教學中,學生會碰到這個經典的/落體佯謬0:物體越重,下落的速度就越快;越輕,物體下落的速度越慢.這種認識是學生憑、生活經驗得出的一個前概念,這個前概念與兩千多年前的思想不謀而合.盡管上,教師會演示一系列實驗,學生看得很興奮,課堂氣氛很好.可難免還是會出現(xiàn)說說都懂,做做都錯0的尷尬局面.這其實也說明了習慣思維已在學生腦海中留下了較深的烙印,而且根深蒂固,里他們仍認為物體越重下落得越快.對于這種佯謬,筆者認為學生在結束自由落體運動0新課后,已經不存在知識性問題,即學生在認真思考的結果下都懂得:在真空球和羽毛的下落情況是相同的;在現(xiàn)實生活中,由于空氣中存在阻力,相對它們自身的重力而言,阻力起的作用有大有小.但為什么學生在解題時就會出現(xiàn)錯誤,不錯心里就難受嗎?其實,這可以在/落體運動0概念的發(fā)展史中可以找到答案.

從亞里士多錯誤概念的提出到伽利略操作/比薩斜塔實驗0終結錯誤概念之間近兩千年的時間內,為什么人們沒有懷疑它?因為人們想當然了.學生當然也會想當然.所以對這個問題教師不要期待能畢其功于一役,只有反復刺激,重復刺激,在反復的過程中,逐步學生思想中這個錯誤的前概念.三/佯謬0點點我們已經無法看到古希臘哲學家在設下一個個智慧的陷阱之后嘴角殘留的微笑了,在經歷思索后,人們大把地采摘著由佯謬帶來的碩果.可以這么說:佯謬貫穿了整個物理學甚至是科學史的發(fā)展.從的/飛矢不動0等四則悖論發(fā)端,人們開始了對數(shù)學嚴謹性的追求,于是出現(xiàn)了嚴密的公理化演繹方法,有了現(xiàn)代微積分的基礎)))極限思想的萌芽.而由它產生的連續(xù)性與間斷性,運動與靜止,有限與無限等問題,至今仍然是哲學家們爭論的話題.同樣,近現(xiàn)代物理學也是一個佯謬層出不窮的領域.從伽利略思考落體運動的開始,近代經典物理學便邁開了前進的步伐;19世紀末,/紫外佯謬0等一系列新發(fā)現(xiàn)導致了經典物理學的,相對論和量子力學的誕生對于現(xiàn)在的中學生而言可以肯定地說,每個學生都曾經或正在/佯謬0的/折磨0當然不一定是飛矢不動0落體佯謬0或是類似于雙生子佯謬0之類的高深理論,一切與習慣思維、前概念起的都可以稱為佯謬.有時候一些問題在教師眼里可能是不值一提,但它卻困擾著我們的學生.腸刮肚的苦苦思索之后,學生可能會豁然開朗,柳暗花明,也可能仍然是/似是而非,似非而是0.這個過程是痛苦的,因為學生可能因此而感到迷茫、不知所措這就需要教師在適當?shù)臅r候加以正確的引導,幫助學生采摘佯謬0PhyscsTeachngnMddle

Vol33NoJul教材教法教材教法李山東省東明縣第一中學筆者在多年的教學中發(fā)現(xiàn),學生在學習電磁振蕩的有關知識時,由于思維定勢的影響,往往用有關恒定電流的知識去理解和解釋振蕩電路的問題,從而出現(xiàn)以下誤區(qū).誤區(qū)一認為電容器放電完畢時I=t可知,q=0,I也應等于零引起錯誤認識的主要原因是:對I=q理解不透所致. 中的電流I為t時間內通過導體的平均電流值,而電容器放電完畢時的小應等于該時刻電容器所帶電量的變化率,

引起錯誤認識的主要原因是:對歐姆定律的適用范圍了解不清所致.歐姆定律適用于直流恒定純電阻電路LC振蕩電路是不適誤區(qū)三:認為既然電容器放電完畢時,電I最大I=E可知,E=IR也應最大正確理解應從法拉第電磁感應定律來分析E=L$i,而$ii2t圖象的 斜率2所示.由 2可知,當電流為最大值時T3T時刻 $ 斜率i=0,=$t.在LC振蕩電 圖 $ 勢E=

=0. 時間t是按正弦(余弦)規(guī)律變化的,如圖1 以解釋,當電流為零時示.各個時刻電量的變化 的大小與 即TT時刻,圖象斜率為最大,故E=L 應時刻q2t圖象的斜率相對應q=0刻即T3T時圖象的斜率均為最大值,

為最大.從而可推出當電流增大時,E減小i減小時,E 大的結論電流的瞬時值也就最大.與之相反,0T2q最大,q2t圖象的斜率為零,即電流的瞬時值為零.同理可解釋:電容器所帶電量q減小時,電流I增大;q增大時,電流I減小.誤區(qū)二認為電容器放電完畢時q=0電U=0I=U可知電流R

筆者建議,在電磁振蕩教學過程中,教師要多利用圖象及斜率的有關知識幫助學生理解振蕩電路中的有關問題,即能使學生消除思維定勢的干擾,又能提高學生應用圖象分應等于零PhyscsTeachngnMddle

Vol33No教材教法Jul教材教法例說摩擦力的做功特周鴻(省新蔡縣第二高級中學摩擦力的教學,盡管在5教學大綱6中屬較低層次的要求A層次但近幾年高考試題中頻繁考查.在教學中,學生在學習摩擦力后,看起來都能理解,但遇到實際問題時就出錯,或者束手無策不會解決.筆者在教學中的體會是,摩擦力做功的是一個教學難點,由于摩擦力總是成對出現(xiàn)的,遇到實際問題時不少學生對摩擦力的做功感到困惑.對此,根據(jù)筆者的教學體會,實例有助于學生理解摩擦力和掌握摩擦力做功的特點.下面通過具體實例對一靜摩擦力做功的特靜摩擦力是產生在兩個有相對運動趨勢的物體之間,也就是說兩個物體是相對靜止的,那么靜摩擦力能不能做功,是做正功還是11所示,A放在水平桌面上B連A所受的摩擦力對物體A做的功.解析在這個題目中,雖然物體A和桌面之間存在著相互作用的靜摩擦力,但由于物A沒有位移,因而這里的靜摩擦力不做功.例2 如圖2所示,物體AB疊放在光滑的水平面上,在水平拉力F的作用下由靜止開始做勻加速運動,若AB之間保持相對靜止,試分析AB之間的靜摩擦力分別對AB所

后運動的趨勢B對物體A有一個向右的靜摩擦力.正是由于這個靜摩擦力的作用才使得物體A一起做勻加速運動,靜摩擦力對物體A做 圖功同時A對物體有一個向后的靜摩擦力,由于這個摩擦力的方B的運動方向相反,A對物體B的靜摩擦力對物體B做負功.所以,在判斷靜摩擦力能否做功時,應該正確理解相對靜止0和運動0的關系所謂的兩物體相對靜止是相對兩物體彼此為參照物而言的,并不是物體不運動.靜摩擦力阻礙的是物體的相對運動,而不是阻礙物體的運動.靜摩擦力是做正功還是做負功,要看靜摩擦力如果例2的條件進一步拓展,設兩AB的質量分別為m1m2,在水平恒力的作用下由靜止開始運動,前進的位移為sfA來說由動能定理得B對物體A的靜摩擦力所做的功為.fs=1m1v2B來說由動能定理得合外力對物體B所做的功為:(F-f)s=1m2v2解析由于慣性,A對物體B向若把以上兩式相加,Fs=1m1v 1=1(m1+m2)v m2v F所做的功正好為W=Fs=1(m1+m2)v2可見在靜摩擦力做功的過程中有機械能的轉移(靜摩擦力起著轉移機械能的作用),而沒有機械能轉化為其他形式的能.在相互作用的靜摩擦力存在的系統(tǒng)內,一對靜摩擦力所二滑動摩擦力做功的滑動摩擦力是產生在兩個有相對運動的物體之間,那么滑動摩擦力是不是總做負功

對運動,而不是阻礙物體的運動,因而滑動摩擦力并不一定總是阻力,也不一定總是做負如果例4的條件進一步延伸,再看一下滑動摩擦力做功的另一特點.若設小車足夠長的話,則小車B最終將和物體A以共同AB組成的系統(tǒng),設它們共同運動的速度為v,由動量守恒定律得Mv v=M+m例33所示,繩子的一端固定在墻上,且繩子剛好拉直,AB兩物體之間的動摩擦因數(shù)不為零,試分析在B拉出的過程中,A之間的摩擦力做功情況解析AB之間有相對運動,物 圖BA的滑動摩擦力但在這個力的方向上沒有位移產生A不做功.很顯然,在這里物體AB的滑動摩擦力對物體B做負功,可見,在分析滑動摩擦力做功的時候要正確理解/運動0和/相對運動0的關系.分清是誰對誰的滑動摩擦力和滑動摩擦力的方向與物體的位移方向,才能確定滑動摩擦例4如圖4所示M的小車Bv0的速度在光滑的水平面上勻速運動把質量為m的物體A輕輕地放在4所示,若物體A小車B之 圖的動摩擦因數(shù)不為零,車足夠長AB達到速度解析A放到小車B上時,由于慣性,A相對小車B向左滑動,B對物體A的滑動摩擦力的方向向右,A向右運動,這個摩擦力的方向與物體A運動的方向相同,做正功.A對小車B的滑動摩擦力的方向向左B的運動方向相反,對小車B做負功.

AB之間的動摩擦因數(shù)為L,現(xiàn)在AB之間的滑動摩擦力所做的功5所示A、B之間的滑動摩擦力的f=由此可見,滑動摩擦力阻礙的是物體的B對A2fL=1mv2A對B,0-fs=1Mv2-1mv,0 以上兩式相-fs=1(M+m)v2-1Mv s-L=d則0fd=1Mv2-1(M+m)v0 d恰好是AB兩物體之間的相對位移,AB兩物體系統(tǒng)所損失的機械能等于滑動摩擦力與兩物體之間的相對位移的乘可見,滑動摩擦力既可以做正功,也可以做負功,也可以不做功.在滑動摩擦力做功的過程中,能量的變化有兩種途徑:一是相互作用的物體之間的機械能的轉移;二是有部分機械能轉化為內能.一對相互作用的滑動摩擦力所做的總功總是負值,亦即等于系統(tǒng)的機械能的損失,也就有一部分機械能轉PhyscsTeachngnMddle教教自耦變壓器及其應浙江省諸暨市湄池中學

Vol33NoJul自耦變壓器是常用的變壓器之一,物理中只作了粗淺的介紹.為對自耦變壓器及其應用有更進一步的認識,本文作些適當?shù)难a充,供大家參考.一1是自耦變壓器的示意圖.這種變壓器的結構特點是鐵芯上只繞有一個線圈.

(即忽略漏磁),因此通過鐵芯中各個橫截面積上的磁通量5都一樣.由于5變化,使繞制在鐵芯上的每一匝線圈產生的感應電動勢都為$5$t.設變壓器原線n1匝副線圈有n2匝,則原線圈中總感應電動勢的大小= ,副線圈中總感應電動勢的大小E整個線圈作原線圈,副線圈只取線圈的一 1$

E 分,就可以降低電壓(如圖1甲所示);如果 n2$t.兩式相比得E2=n2.由于理想變壓線圈的一部分作原線圈,整個線圈作副線圈就可以升高電壓1乙所示調壓變壓器是一種典型的自耦變壓器,它的構造如圖2所示.

不計銅損、鐵損,所以線圈兩端的電壓在數(shù)值上就等于線圈中的感應電動勢,即U1UE1,UUE,因此得U1=n1. U 的變壓比.從變壓比可知,若n2>n1,U2>U1電壓升高;n2<n1,U2<U1,電壓降低.因此,自耦變壓器能改變電壓.自耦變壓器在改變電壓的同時,還起著改變電流的作用.在圖2中,設當自耦變壓器副I2時,原線圈中的電流為I1.由于是理想變壓器,輸入功率等于輸AB

出功率IU=IU,變形后為I1

U2.的鐵芯上AB之

1 2

I UU1后,動滑動觸頭P的位置 圖CD兩端輸出能連續(xù)變化的不壓U2.二自耦變壓器也是利用電磁感應原理制成的.2可以看出,在交流電源的作用下,原線圈中產生交變電流,從而在鐵芯中激發(fā)交變的磁通量.這一交變的磁通量將在原中產生感應電動勢,這便是自耦變壓器的工作原理.因此,自耦變壓器也具有一般變壓器所對于理想的自耦變壓器,

運用變壓比,即可得原、副線圈的變流比為I1=n2.I 從變流比可知,原、副線圈間電流與匝數(shù)成反比.對于升壓變壓器,n2n1,故I2<I1,即電流變小;對于降壓變壓器,n2<n1,I2>I1,即電流變大.通常所說/高壓小電流,低壓大電流0就是這個道理.3.利用自耦變壓器不僅能實現(xiàn)電壓變換和電流變換,而且還能實現(xiàn)電阻的變換.3a所示,兩端接一電阻R那么從變壓器的原線圈兩端來看就相當于一個電R'.那么R'究有多大呢為此,可設自耦變壓器的原線圈與一電壓U1的交流電源相連,此時原線圈的電流設I1.從原線圈的兩端來看,其等效電阻為Rc=U1.這樣,3a)I等效于圖3b)中虛線框內的電路.所謂等效,就是輸入電路的電壓和電流、功率不變,或者說成:直接接在電源上的電阻Rc和接在變壓R是等效的.

的交流電壓時eg為等勢點ef間的電壓應為110V.故該題的正確選項為B.

U1

n1和可得:

U1

2U,

25所示,水平銅盤置于磁感應U n又因為U2=RI

I IRRc常稱為

強度為B,方向豎直向下的勻強磁場中,銅盤的邊緣及中心處分別通過滑片與一理想的自耦變壓器的原線圈ab端相連,變壓器副線圈合電阻.折合電阻的意思就是說,2

cd兩端與一額定電壓不很高的小燈泡L接,各處導線接觸良好,所用器材均完好無損.當銅盤繞過圓心的豎直軸以角速度X構成的系統(tǒng)折合成阻值為Rc R的圓周運動時,小燈泡沒有發(fā)光.阻.從這種意義上說,的作用在電子技術中常用這一性質來實現(xiàn)最大功率匹配三自耦變壓器(如調壓變壓器)結構簡單,能在一定范圍內連續(xù)調節(jié)交變電壓,因此,自耦變壓器在科研、生產和生活中有著廣泛的應用.下面幾例,主要從中學物理的角度,對自耦例14,ab兩端與ef220V的交流電壓時,cd間與gh110V若分cd與gh110V的交流電壓,則ab間與ef間的電壓分別為:220V,220 B.220V,C.110V,110 D.220V,解析4甲、乙兩圖看似貌合,實是神離甲圖是一個自耦變壓器ab兩端加上220V的交流電壓時cd間的電壓為110V,根據(jù)變壓比不難得出nabBncd=所以cd兩端加上110V的交流電壓

發(fā)出光來,下列哪些措施是可行的增大角速度解析5左邊實際上是一個簡單的發(fā)電機當銅盤轉動時每一輻條直徑均將切割磁感線產生感應電動勢電動勢的大BR動的角速度X有關.如果銅盤轉動的角速度不變則盤心與盤邊有穩(wěn)定的電壓輸出,此時,相當于自耦變壓器原線圈ab兩端接了一個穩(wěn)定的直流電源故鐵芯中沒有變化的磁通量,自耦變壓器副線圈cd兩端的輸出電壓為零,所以,選項ABC均不可端有一定的電壓輸出L有可能發(fā)出光來所以,該題的正確選項D.PhyscsTeachngnMddle

Vol33No教材教法Jul教材教法/電動勢0教學處理之我中原油田第二高中電動勢是電學中的一個重要概念,由于它比較抽象,再加上各種電源產生電動勢的情況又都比較復雜,在中學階段要求學生深入具體理解這個問題是很的.中學教科書不從具體電源的結構來討論電動勢概念這一思路處理的很好.但現(xiàn)行高中5物理6第二冊(必修加選修)對電動勢的概念從簡處理難以理解.按教科書這樣講電動勢,很容易在學生頭腦中造成這樣的錯覺:/電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓0,/電動勢E等于U外和U0雖然教科書對E=U外+U也從電勢降落的角度進行了一段敘述,并且又給出了/兒童滑梯0的形象比喻但由于學生在這之前對電動勢的概念的本質缺乏最基本的認識,這就使得這段文字好像是/強加0

給學生的.教師在教學中總是要強調注意電動勢和電壓的區(qū)別,但如果不從本質上對電動勢這一概念有所了解,學生根本不能真正弄清兩者的區(qū)別.筆者認為從分析一個抽象的電源中引出非靜電力做功的概念,然后用比值定義電動勢的方法是可取的、有效的具體教學過程第一步介紹鋪墊性概念外電路和內1所示電路,虛線框內的AB是電源,R是用電器.ARB電路因在電源的外部,叫做外電路.電源內部的電路叫做內電路.外電路和內電路的交界處就是電源的兩個極.其中電勢較高的一個電極叫電源的正極如圖中A極,電勢較低的一個電極叫電源的負極如圖36所示為一理想的自耦變壓器電路,L1L2L3L為四

得變壓器和燈泡L2L3R3R3個完全相同的燈泡 為 =3R.所以,AB兩端AB兩端加交變

U1=I1R+I1Rc=4IR=4U,從而,UU2=4B1選項C正確都同樣正常發(fā)光CB兩端的電壓為U2,則U1與U2之 圖

解析二由解析一可知,n1=I2=3,再 I

變壓 可得原線圈兩端的電壓Uc=1 B. 1C. D.

U2=3U2AB兩端U1=UL+U1解析一設每只燈泡的電阻為R,額定電I,額定電壓為U;n1匝,副線圈共有n2匝.根據(jù)題意可知,自耦

=4UU1BU2=4B1選項C正確解析三由題意知I2=3I1根據(jù)能的壓器原線圈回路中的電流I1=I,副線圈回路中的電流I2=3I,U2 U.由電流變換關

化和守恒定律,得I

U1=P+P+P 可得n1

I2=3I

P,亦即,I1U1=I1U2+I2U2+4I1U2,所以4U1BU2=4B1選項C正確B極第二步:分析抽象電源中電荷的運動,建1所示電路在接通的情況下電路中形成電場,在靜電力的作用下,在外電路,正電荷(為簡便,只討論正電荷)從電勢較高的正極A經過R移動到電勢較低的B,如果不及時把正B轉移到電勢較高的正極A電路兩端的電壓將逐漸變?yōu)榱?電路中的電流將停止.電源的作用就是能夠提供某種與靜電力本質上不同的非靜電力,這種非靜電力能夠把電源內部的正電荷從電勢較低的負極B經電源內部搬運到電勢較高的正極A上,保持電源兩極間有一定電壓.對于學生頭腦中/這種非靜電力到底是什么力?0可以做簡單的一般性的交代非靜電力就是一種與靜電力本質不同的力,這種非靜電力是由電源的種類決定的,對于不同類型的電源,形成非靜電力的原因不同.如化學電池中的非靜電力來自金屬與電解液的化學作用,所以這種非靜電力又叫化學力;發(fā)電機中的非靜

第四步從能量轉化的角度說明電動勢,非靜電力做功,要消耗能量.電源非靜電力做功的過程,實質上就是把其他形式的能量轉化為電能的過程E越大,Wq越大,表示移送相同的電荷量時非靜電力做的功越多,也即表示這個電源把其它形式的能量轉化為電能的本領越大.可見電源的電動勢反第五步E=WqqE=W的研究可q以得出以下四個數(shù)值上的關系電源的電動勢在數(shù)值上等于非靜電力電源的電動勢在數(shù)值上等于電路中通1庫侖電荷量時電源所提供的電能后記:用比值定義物理量,在此之前學生已學過不少E=FU=E第三步:在分析非靜電力的基礎上用比 電容C=Q,電阻R=QL等等.所以用比值定設電源非靜電力將正電荷q從電勢較低 義電動勢學生是容易接受的.這樣定義電動的負極B經電源內部搬運到電勢較高的正極A所做的功W,則搬運2q3q、,,所做的 3=,,對于一個一定的電源,這個比值總是恒量.如果更換一個電源,這一比值就變?yōu)榱硪缓懔?可見,W反映了電源的特性,為描述q電源這一特性我們引入電動勢這一物理量.這樣就得出定義:非靜電力把正電荷從電源的負W跟被移送的電荷量q的比值叫做電源的電動勢.電動勢用E0表示則定義式E=W

的另一好處是:由于是在揭示了電源特性的基礎上,為了反映電源的特性而引進電動勢概念的,這就使得學生一開始就對電動勢所反映的q物理過程的實質有所清楚的認識,并對電動這一概念的出現(xiàn)的必然性和必要性有所領會.從而,使學生一開始就認識到電動勢是有別于電壓的一個新的物理量.確能起到事半法,不當之處敬請批評指正.PhyscsTeachngnMddle

Vol33No問題討論Jul問題討論多用測電阻時倍率擋的選擇及調江蘇省無錫市第一中學多用是由電流表經過改裝而成,改裝的過程囊括了電阻的分壓、分流原理、歐姆定律和閉合電姆定律,還用到了交流電的整流濾波的知識.可以說 對?式求微分,

I Rx+R只多用是檢驗學生電學掌握程度的好.在的高考物理中,多用電表也是考查的重點和難點.本文對用多用歐姆擋測電阻時的倍率選擇和調零作些探討,順便回答本2004第5期紀效花

$) $R IgR中$R x (R中+Rx (R中+x 測量電阻時由于精度引起的系統(tǒng)相對百分(Rx(Rx R)R中Rx2的問題:/一個困擾我多年的問題,多用的內阻0

$

$I(R中+Rx) $歐姆表電阻刻度已包括了從零到無窮大的所有

D=R$

IgR

=I

+4?值為什么還要設@1@10@100@1k@10k等不同的倍率擋位?測量時為什么要選擇合適的倍率擋位?怎樣選擇是正確的?改換倍率擋位后為什么必須重新調零?這四個問題是教學中必定會碰到的問題,設立不同的倍率擋位的目的是為了減小由于表頭精度引起的測量的系統(tǒng)誤差.如圖1,,

式 稱為電流計的滿刻度百分誤差,對精度I5級(中學系統(tǒng)的電流表一般為此等級)的電流計而言,為一恒量.下表列出了的對應關系:$I=?215%I為一恒量.D2Rx的對應關系RRR2或3或4或5或6或D??1?31?51??2D2Rx的關系曲線2可知RI=R+rR

+ 1)R

R Rx=0時調節(jié)調零電位器的阻值,使電流計指針滿偏轉,則I Rg+r+R當被測電阻的數(shù)值Rx=Rg+r+R0時,電流計的指針剛好半偏(),通常把此時的被測電阻的阻值稱為歐姆表的中值電阻(也稱歐姆表的內阻,但R中=Rg+r+R0=E I

統(tǒng)誤差最小為?102)被測電阻值偏離中值電阻越大,測量的系統(tǒng)誤差越大;3Rx=5R換用倍的擋位(R中c=10R),上講Rx=015R中c,來的?1810%降為?1113%,這 圖明通過換擋可以減小測量的系統(tǒng)誤差,正是這個原因,歐姆表設立了@1@10@100@1k@10k等不同的倍率當改換倍率擋位后能夠減小測量的系統(tǒng)誤差時,我們就必須改換擋位.那么什么情況時能夠通過換擋來減小誤差呢?一些參考書上:/一般應利用電刻度 ~刻度 ~4 0中這個范圍4說成/在中間刻度附近0.我們不妨作些計算,nRx>0,此時?R(n1)nD=$(n1)nI

流將超過滿偏電流,也就是說原來的調零對新的倍率擋來說是不適用的,故應該重新調零.(2)在電源電動勢不變的情況下,要使中值電阻減小必須通過擴大電流表的量程來實現(xiàn),如圖4所示,這時恰恰用到了電阻的分流作用,/即書本上所講的把電流計改裝成電流表0的原理,這種方法適用于從@1k@100@10、@1擋,通過多次改裝電流計,采用大十倍的倍率擋測量時,nc=Rx>011n

可以得到多量程的電流表,應于歐姆表就有了不同的倍 圖

011 12+4 擋.由中值電阻R中=Rg+rI

R0可知倍率擋變小時,若不減小調零電阻的阻值,令Dc<D,則可得n> 10=3116;同例若n<1,(此時換用小一擋測量)要使Dc<D,可以計算得n1 11據(jù)以上分析,可以得到這樣的結論/被測電阻值大于3.16倍中值電阻時,換用大一擋測量是合適的1~3.16倍中值電阻時,測量是合適的,可以減小測量的系統(tǒng)誤差0.根據(jù)I

表筆短接時,流過電流計的電流將小于滿偏電流,也就是說原來的調零對新的倍率擋來說是不適用的,故當以上討論中的誤差均指表頭精度引起的系統(tǒng)誤差,實際測量時,不同種類的被測電阻也有各自不同的允許誤差范圍,例如碳膜電阻一般可允許誤差范圍為5%20%,由于以上兩個原因,用歐姆表只能比較粗當 較精確測定電阻的方法可用電橋 =IgR中 Ig與1<n 10對應 Rg+R中Rg+R n+ 電流刻度范圍為(2%~7%),即中所說的中間刻度附近.在實際測量中,可以根據(jù)改換倍率擋位后指針是否更接近于中值電阻這樣一個標準來選擇合適的倍率位.

三電池用舊了,書本,當歐姆表中的電池用舊了,即使尚能繼續(xù)凋零,此時測量的誤差是很大的.但沒有其為什么.舉例來說,1.5V,=阻為1mA,則表盤刻度的阻值=二改換倍率擋位后為什么必須重新調零通常歐姆表設有@1@10@100@1k@10

R中=E=11

115=15008等不同的倍率擋位,相鄰的倍率擋位成十倍關系,對應的中值電阻成十倍關系.在歐姆表內部是怎樣實現(xiàn)中值電阻的這 據(jù)中值電阻的計

I I 3如果電池的電動勢降為1.2V,則由計算可得此R中=E=1.2=12008 I 10-:R中=Rg+r+R0=EI1)在電流計滿偏電流不變的情況下,通過增大電源的電動勢可以使中值電阻增加,如圖 圖所示@1k(1.5V電池變成@10k擋(115V電池).R中=Rg+r+R0可知,此時若不增大調零電阻的阻值,則當表筆短接時,流過電流計的電而表盤刻度一旦標定,就無法再改變了,此時若指針指在,則我們就讀成12008,與電阻的真實值的差異為20%.在這種情況下,由于電池電動勢的變化引起的讀數(shù)的百分誤差都是20%(除了零和無窮大外,所有的刻度都是存在20%的誤差).青年無線電實用手冊.:中國青年高中物理教學參考書(下冊).:人民育PhyscsTeachngnMddle

Vol33No初中教學園初中教學園習題課的探究式教學實施點王武(省松滋市大巖咀中學伴隨課程的深入發(fā)展,廣大教育教學工作者越來越重視教學中的探究式學習.所謂探究式教學,是指學生在教師的指導下,類似于科學探究的方式開展的學習活動它的主要教學模式如以下程序:鑒于探究式教學在今天的教改中表現(xiàn)出來的優(yōu)越性,結合物理學科的學習特點,廣大物理教師一般能將新授課改造成探究式的研究課,但往往忽略了習題課中的探究教學,在習題課中依舊老一套,對于哪些自覺性不強的學生來說是聽之無味,不聽可惜.實際上,習題課中的探究模式比教學中的探究式來得更直接,學生的成就感更強.首先每一道習題都創(chuàng)設了一種情境,也不缺乏問題;二是在分析問題的過程中伴隨著很多的假說;三是這些假說能在較短的時間內得到檢驗,學生容易獲得成功的喜悅;四是有些習題還能得出一些結論,并能在以后的學習和生活中得到應用.下面舉例說明筆者在習題課中實施的探究式學習.11所示,容器內分別裝有等質量的不同液體,設它們對容器底FF,則()

因素,并得出計算液體內部壓力是由F=pSp=Qgh來決定的,可是當學生應用他們探究出來的結論F=QghS來分析時卻出現(xiàn)新的問題,S甲<S,h甲>h但式中的Q甲、Q乙大小無不確定故壓力F大小無法判斷,至此,似乎選項D正確那么真的是無法判斷嗎?顯然不是?生探究F=QghS這個和題中質量相等這個條件,并引導學生能否換個角度考慮,,通過第二次探究,得出液體的重力G=QgV液液體對容器底的壓力F=QghS=QgV但中V變成了以圓臺底面為底液柱高為高的圓柱體體積,2所示,不難發(fā)現(xiàn)V<V甲液,V>V乙液,并得出:F1<G甲,F2>G乙由于G甲=G乙,F1< 為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象,又怎樣來解釋呢?A.F1>F B.F1<C.F1= D.探究過 根據(jù)題目所提供的物理情境和問題

步探究可以得出,在圖2(甲)中有一部分液體的重力由/傾斜壁0承擔了.最后仔細分析題目所給條件,對照分析過程,引導學生得出如下結論:對于圓臺形容器,液體對容器底的壓力與液體重力關系是:底面積大(與上底面相比)則壓力大(大于液體重力),底面積小則壓力就小(小于液體重力),上下底面積相等則壓力相等(等于液體重力).2甲燈泡標有6V2W0,乙燈泡標有/65W0,丙燈泡標有/6V,1W0.若將三個燈泡一起U=12V的電源上,為了保證這三個燈常發(fā)光,應當選用一個什么規(guī)格的電阻?怎樣連接這個電阻?為了節(jié)電,要使這個電阻消耗的電功率最小,探究過程問題與情境已經在題干中給出,根據(jù)以往學過的知識,學生會很快知道,要保證這三個燈泡正常發(fā)光,只能設計成串式混聯(lián)電路.接著組織學生以學組的形式通過多次探究討論并提出自己作出的假設電路,教師只需將的假設集中起來,評論并作相應的小結:要能保證這三個燈泡正常發(fā)光,電路可能是如圖3所示四種情況.然后分小組逐一制定探究計劃,驗算電阻消耗的電功率并加以比較,進而優(yōu)選出電阻消耗功率最小的電路來,最后計算并檢驗出該電阻的規(guī)格并得出結論.解答過程如下:解 依題,畫出能保證三燈正常發(fā)光的電路圖如圖3所示四種電路,這四個電路都是串式混聯(lián)電路,且明顯地可以劃分為電壓均為6V的左右兩段;由于這兩段電路的電壓和總電流都相等,故兩段電路消耗的電功率均相等.這四個電路中三燈消耗的電功率都為它的額定功率,分別為PPP.再設電阻Ra、RbRc、Rd消耗的電功率分別為PPbPcPd.3(a),三燈正常發(fā)時,P1+P2+P3=Pa Pa=P1+P2+P3=2+1.5+1=4.5(W)同理可得出3(b)(c(d)所示電路中三燈正常發(fā)光時,電阻RbRcRd消耗的電功率分別為Pb=P1+P2P3=2W+1.5W1W=2.5(W),Pc=P1+ P2=2W+1 1.5W=1.5(W)Pd=P2+ P1=1.5W+1 2W=0.5比較以上四式可知,Pa>Pb>Pc>Pd.可見只有圖3(d)所示電路才完全符合題意.則

Id=Pd/Ud=0.5/6=1/12(Rd=Ud/Id=6V/(1/12)A=72(8)應當選用一個阻值為728,工作電流不小于1212A的電阻,燈串聯(lián)接在12V的電源上,此時電阻消耗的功率最小,僅有0.5W.3每個家庭都需要照明燈泡,目前市場上既有白熾燈,又有電子節(jié)能燈,究竟選擇哪一種好呢?某中學/STS0課外活動小組的同學就這個問題進行了調查,25W的白熾燈與5W的電子節(jié)能燈,45W9W的電子節(jié)能燈,60W11W的電子節(jié)能燈的發(fā)光效果相當,他們選擇其中一