admin 发表于 2024-8-27 01:01:52

初中物理学习难点:等效替代法和转换法

首先,感谢各县、区、片负责人收集了众多一线老师的问题。我将选择其中具有代表性的问题,跟大家分享我的观点。今天跟大家分享的是:等效替代法和转换法。

至少在八年前——我最早的关于物理方法的讲座PPT上显示的时间是2012/5/21,见截图。

我就开始在大大小小的会议上贩卖我的教学观念:注重物理方法的渗透教育。在外地的讲学过程中,也都炫耀我市老师的特点——注重物理方法的教育。值得欣慰的是,我市老师的确在课堂教学中注重了这一点。这几年,新进年轻老师较多,他们可能对物理方法存在着模糊认识。今天,我们就研讨容易混淆的等效替代法和转换法。

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我们先来看看等效替代法的定义。

等效替代法:将某个物理量、物理装置、物理状态(或过程),用另外一个物理量、物理装置、物理状态(或过程)来替代,得到同样的结论,这种方法叫“等效替代法”。

在初中物理的学习中,有很多地方都涉及到了等效替代法,比如:

1. “曹冲称象”的故事中,用石块的重量等效大象的重量。

2. 测量不规则小块固体的体积时,用它排开水的体积等效固体的体积。

3. 在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像.

4. 求多个用电器组成的串、并联电路的总电阻。

……

在诸多应用中,学生可能不会应用物理过程的等效,下列例题可以帮助学生形成应用等效替代法的意识,供老师们参考。

例题:有10块重均为18N、厚度均为 6cm的砖,平铺在水平地面上。小明想把它们一块一块地叠放起来,则他至少需要做功_________J。

解析:小明要做的功,就是克服每一块砖的重力所做的功的总和,“至少”则意味着匀速。虽然这一点很容易明白,但想到要把九块砖一块一块地叠放起来,而且每次重心升高的高度都不相同,学生可能没有继续下去的勇气。这个时候,就是渗透物理方法教育最佳时机。

从效果上看,把九块砖一块一块地叠放起来,跟一次把九块砖放上去的效果是一样的,如图所示。

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这样一来,问题就得到了简化,九块砖的重心(位于第6块砖的重心)升高的高度为5h,做功W就等于:

W=Gh=9×18N×5×0.06m=48.6J

在上述等效的过程中,还应用了“整体”的解题方法。讲好这道题,对形成学生的方法意识具有很强的指导作用。

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我们再来看看转换法的定义。

转换法:在研究看不见的物质或现象时,可以通过研究该物质或现象所产生的可见的效果,由此进一步分析物质或现象,这种方法叫转换法。

初中物理涉及到转换法的地方有:

1. 利用乒乓球的振动来判断音叉的振动。

2. 利用小桌陷入海绵的深度判断压力的作用效果。

3. 根据小球将木块推动的远近来判断小球动能的大小。

4. 利用纸片的飘动来判断气体压强的变化。

5. 通过扩散现象研究分子的热运动。

6. 判断电路中是否有电流时,可通过电路中的灯泡是否发光去确定

7. 判断磁场是否存在时,可用小磁针放在其中看是否转动来判断

8. 电磁铁的磁性强弱通过它吸引大头针的多少来确定。

……

转换法很少涉及到计算,基本上都是定性问题,抓住其特征:把看不见的或是不易观察的事物转化为可以研究的事物。就不易与其它物理方法混淆。

祝老师们愉快!
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