發布時間:2023-10-11 15:54:05
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇初中物理公式的用法,期待它們能激發您的靈感。
一、創新演示實驗,突破教學難點
在初中物理人教版教材中,有些知識結論沒有安排演示實驗進行說明,給教學帶來一定的難度.這時,教師可以創新設計一些演示實驗,突破教學難點
1.摩擦力是人教版初中物理教材第八章第三節的內容.教材中沒有安排實驗說明摩擦力的方向,而摩擦力方向的判別是學生普遍認為的難點,尤其是靜摩擦力的方向,其主要原因是學生生活中缺乏這方面的感性認識,難以想象兩個相對靜止而又有相對運動趨勢的物體接觸面間的情況.在教學中,教師可以取兩只鞋刷,使刷毛相對地疊放在粗糙的臺面上,水平推上面的一只鞋刷,可以看到上、下物體間刷毛形變的方向相反,由此可推想象出上、下物體所受靜摩擦力的情況.讓兩刷毛相對滑動,也可以直觀演示滑動摩擦力方向.這樣,給學生提供了一個表象思維的模型,化抽象為形象,從而幫助學生掌握摩擦力的知識.
2.顯微鏡是人教版初中物理教材第五章第五節的內容.教材中介紹了顯微鏡的工作原理和一個結構圖,但對學生來說還是比較陌生.在教學中,教師可以創新設計如下實驗:在光具座上做凸透鏡成放大實像的實驗,當成實像時把光屏換成毛玻璃片,在毛玻璃片后面能看到實像,再在毛玻璃片后面放一個凸透鏡,使毛玻璃片在凸透鏡的一倍焦距以內,在凸透鏡的后面用眼睛觀察,看到一個放大的虛像.這就是顯微鏡的結構.這時,教師可以向學生介紹此裝置的原理和結構:做成實像時的凸透鏡就相當于顯微鏡的物鏡,在毛玻璃片后面的凸透鏡就相當于目鏡.通過兩次放大作用,我們就可以看到肉眼看不到的小物體.
3.聲音的傳播是人教版初中物理教材第二章第一節的內容.對于液體能否傳播聲音,在教材上沒有安排特定的演示實驗進行驗證,只是有“將要上鉤的魚,會被岸邊的說話聲或腳步聲嚇跑;在花樣游泳比賽中,運動員在水中也能聽到音樂,這些都是因為水能傳播聲音”這樣的描述.在教學中,教師可以創新設計液體能夠傳播聲音的實驗,取甲、乙兩部手機,把甲手機用塑料密封好,用乙手機打它,保持呼叫狀態,把甲手機輕輕放入較高的裝有很多水的玻璃桶中,在手機浸沒到接觸桶底之前,一直能聽到聲音,說明液體能傳播聲音.
4.大氣壓是人教版初中物理教材第九章第三節的內容.為了說明大氣壓的存在,教師可以創新設計一個瓶吞雞蛋的演示實驗.在實際教學中,很多教師沒有做這個演示實驗,原因就是做完這個演示實驗后雞蛋不易從敞口瓶中取出,不能在下一班再演示,浪費資源.如果在實驗中改用燒瓶和鵪鶉蛋實驗,效果非常好.先把燒瓶在熱水中燙一下,然后把剝皮鵪鶉蛋(燒老一些)放在口上,鵪鶉蛋就會慢慢進入瓶內,倒置燒瓶口朝下或口朝側向會更有說服力(因為口朝上,有的學生說是重力的作用).可以設法讓瓶子把鵪鶉蛋慢慢吐出來.這個實驗能多次重復.由于燒瓶頸長,可以延長鵪鶉蛋被大氣壓壓入的時間,增加了實驗的可見度,并能連續多次展示實驗.
二、改進演示實驗,提高實驗效果
在初中物理人教版教材中,有些演示實驗不好操作或實驗效果不理想,這時,教師可以對演示實驗進行一些改進,提高演示實驗效果.
1.海波熔化是人教版初中物理教材第三章第二節的內容.對于這個演示實驗,很多教師都有一個感受,就是實驗操作有一定的難度,且不易做成功.因此,教師上課時大多采用講實驗或播放錄像的方法.對學生來說,聽實驗或看錄像與觀察實際實驗的效果是完全不一樣的.教師可以通過查找資料,對該實驗進行了一些改進.(1)選擇純凈新鮮的海波.由于海波有較強的還原性,可以與空氣中的氧氣發生反應,因此海波應密封保存,存放在陰涼處,不能受高溫和光照,避免因存放時間過長而引起變質.尤其在炎熱的夏天更應該注意,若晶體不純,則不宜再用,更不要重復使用.(2)選擇兩只量程為0~100℃的溫度計,一只溫度計插入試管測量海波的溫度,另一只溫度計插入燒杯中,監測水溫的變化.(3)選擇合適的溫水.海波在33℃以上的干燥空氣中易風化失去結晶水,熔點降低.實驗采用水浴法加熱時,可先調節燒杯中的水溫在40℃左右,再把盛有海波晶體的試管放入燒杯中加熱.這樣,可以縮短實驗時間,避免因加熱時間過長而使海波失去結晶水,從而解決了溫度未達到48℃海波就開始熔化.(4)給海波加熱要緩慢均勻.在實驗中,如果加熱太快,試管中各部分晶體受熱不均勻,海波與試管外壁接觸部分先熔化變為液體,且溫度繼續升高,而中間固態部分還未熔化,就會嚴重影響實驗結果,導致錯誤結論.水浴時應緩慢加熱,控制速度,可以適當移開酒精燈,石棉網和燒杯可以維持一段加熱,使試管內外溫度差保持在3~5℃左右.在海波熔化過程中,應保證水溫不超過51℃.(5)不停地對海波進行攪拌.海波是熱的不良導體,當試管中有液態海波出現時,為了保證試管壁處和中間部分的溫度一致,要不斷攪拌海波.(6)及時調整溫度計的位置.溫度計測得的溫度只能反映溫度計玻璃泡周圍樣品的溫度,不能反映整個樣品的溫度變化.當試管中外圍的海波開始熔化時,玻璃泡附近的溫度有可能沒有達到海波的熔點,這時學生觀察到溫度尚未達到熔點,海波就已經開始熔化的現象;有時溫度計玻璃泡附近的海波已熔化,并且溫度已開始上升,但整個樣品還沒有完全熔化,學生就會認為,海波還沒有熔化完,而溫度已經上升了.在海波熔化過程中,應及時調整溫度計的位置,使溫度計的玻璃泡始終處于固、液的交界處.
關鍵詞 人工濕地,污水處理,管理方法
ABSTRACT: In the past decade, environmental disfunctions have risen to a seriously environmental issues which arise public's awareness of how to face this alarming situation. Nonetheless,given to the recent research achievements,revealing that constructed wetlands are playing a indispensable role in terms of urban sewage disposal and ecological restoration.In this paper,we will analysis how to choose a right method to utilize and manage this promising disposal route in city life.
濕地
1.1濕地的定義
濕地系指天然或人工、長期或暫時之沼澤地、泥炭地,帶有靜止或流動的淡水、半咸水或咸水的水域地帶,包括低潮水位不超過6m的濱海海域。 濕地是一類既不同于水體,又不同于陸地的特殊過渡類型生態系統,為水生、陸生生態系統界面相互延伸擴展的重疊空間區域。
1.2濕地的類型
濕地主要分為兩大類:天然濕地和人工濕地。
1.2.1天然濕地
天然濕地包括海洋、以永久性淺海水域、河口水域、礁涂、巖石性海岸、沙灘等類型為主的海岸濕地以及由主要由永久性三角洲和湖泊組成的內陸濕地。
1.2.2人工濕地
水產池塘、灌溉地、鹽田、蓄水區、采掘區、廢水處理場所、運河甚至排水渠、地下輸水系統等都屬于人工濕地。隨著天然濕地的老化以及功能的衰退,人工濕地即將承擔越來越多的水凈化和處理的期望和責任。
1.3濕地的作用
濕地不僅可以提供水源、補充地下水、防止自然災害,清除和轉化毒物和雜質保留營養物質,還可以固定二氧化碳調節城市氣候從而保護城市生物和遺傳多樣性。而作為濕地的一種更為直接和有效的類型,人工濕地技術,其由于低廉的投資,良好的出水水質,簡單的操作,強大的抗沖擊負荷的能力,維護方便,較高的氨氮去除率,同時可使污水處理與環境生態建設有機結合,在處理污水的同時創造城市生態景觀等特點逐步被越來越多的國家接受,并廣泛應用。
人工濕地處理污水的基本原理
在一定的填料上種植等特選的植物,將污水投放到人工建造的類似于沼澤的濕地上。當以富營養化為主的污水流過一定長寬比及底面有坡度的人工濕地時,經沙石、土壤或一些其他構筑物混合組成的填料床過濾,污染水可以在床體的填料縫隙中曲折流動,或在床體表面流動。而填料上植物根際的多種微生物活動,增加了濕地基質的透水性,與周圍環境的原生動物、微生物等形成各種小環境,通過氧的傳遞,更加增強了凈化廢水的能力。人工濕地的顯著特點之一是其對有機污染物有較強的降解能力,因此更適用于處理生活污水以及城市污水一類。人工濕地可分別處理廢水中的不溶性有機物與可溶性物質。不溶性有機物通過濕地構造中的填料層被沉淀、過濾、截留,進而被微生物利用,而可溶性有機物則可直接通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解、去除。
人工濕地在不同環境下的應用及效果
3.1植物的布局
3.1.1沉水植物
以蘆葦、香蒲為主,由于其具有發達的根系、營養物質吸收能力強、可向水體輸氧等特點其在特定的人工濕地中長勢良好。其可郁閉整個水面,可有效吸附、攔截懸浮物[參考文獻:
[1] 李光遠,北方潛流人工濕地植物布局與管理探討[B],中國水利,2010(5)][1]。這些沉水植物對污水通過土壤截留-發生物理化學吸收-化學分解-沉淀-微生物的氧化降解等過程對污水進行高效、廉價的降解和有害物質的吸收。而蘆葦濕地系統針對于油田污水尤其有較高的去除效果。生活與含油污水,經蘆葦濕地處理系統處理后,BOD5 去除率為85%,SS 去除率為87%,T-P 去除率為85%,氨氮去除率為54%,污水中的無機污染物(重金屬)和有機物也很大限度的被濕地蘆葦吸收,出水水質可達到《綜合污水排放標準》要求[[2] 陳 坤,蘆葦濕地系統處理油田污水的研究[A],科技傳播,2011(1)][2]。
3.1.2浮水植物
以鳳眼蓮、大、水鱉為主以及少量細綠萍。藻類在冰封條件下也能較好地生長, 對濕地系統冬季運行起著良好的作用。浮水植物以鳳眼蓮、大生長旺盛,鳳眼蓮水下根系根據水質狀況可長達30~70 cm, 長勢良好,可郁閉整個水面。但鳳眼蓮、大生長季短, 一般適應期為4 月中下旬至10 月中旬,冬季需打撈[[3] 王全金,李麗,李忠衛,復合垂直流人工濕地除氮磷效果研究[A],湖北農業科學,2010(6)
[4] 李麗娜,李亞治,達良俊等,復合垂直流人工濕地處理廢紙造紙廢水的研究[A],中國造紙,2009(9)
[5] 胡勝華,張婷,周巧紅等,武漢三角湖復合垂直流人工濕地對重金屬元素的去除研究[A],生態環境學報,2010,19(10)
[6] 余志敏,袁曉燕,崔理華等,復合人工濕地對城市受污染河水的凈化效果[A],環境工程學報,2010(4)
[7] 劉紅,劉學燕,歐陽威等,人工濕地植物系統優化管理研究[A],農業環境學報,2004,23(5)
[8] Richard C Russell . Constructed wetlands and mosquitoes :Health haz2ards and management options2An Australian perspective [J ] . Ecologi2cal Engineering ,1999
[9] 姚枝良, 聞岳, 李劍波等,人工濕地處理系統的運行管理與維護[A],四川環境,2006(5)
[10] US EPA.Manual :Constructed wetlands treatment of municipal wast2e2waters[ Z] . Cincinnati ,Ohio :EPA ,2000. 1112119.0
[11] 盧少勇, 張彭義, 余剛等,人工濕地處理農業徑流的研究進展,中國水環境污染控制與生態修復術高級研討會
[12] 聞岳,董寧,周琪,修復受污染水體人工濕地系統的開發與管理,建設科技,2008(14)
[13] 克雷格•S •坎貝爾, 邁克爾•H •奧格登 著, 吳曉芙譯.濕地與景觀[M].北京:中國林業出版社,2005.
][1]。
3.1.3復合性布局
通過篩選和對比,在選擇人工濕地植物布局時應著重考慮當地的氣候、溫度、植物適應性等條件,根據不同的廢水種類和要求進行選擇。而每種植物均應從耐污力、植物生長量、根系、經濟性、管理難易性( 包括病蟲害少、抗倒伏和易繁殖)等方面進行詳細的考察,通過對其氮磷積累量、TP、TN凈化率進行分析確定詳細的植物布局。
3.2處理效果
由于大部分類型的人工濕地都對氮磷有著非常明顯的去除效果,以下將由復合垂直濕地為例從其他三方面進行闡述。
3.2.1構造示意圖
試驗床體表面為緣園皂皂厚的摻有石灰石的本地土壤袁下部為遠耀員園皂皂的礫石層遙兩組濕地床種植植物分別為美人蕉和風車草袁種植密度為5株每平方米。
3.2.2處理造紙廢水的應用
一些無機物以及難降解有機物會積累在濕地中而堵塞填料間的空隙, 延長系統的實際水力停留時間。據悉,天寶造紙廠的人工濕地建成投入使用一年來, 運轉良好, 尚未出現堵塞狀況。但在上行池表面, 已出現一層黑色毯狀的致密污泥層, 距離布水口10~ 30 cm 處尤其顯著[
][4]。但是此現象可以通過暫時性停床休息解決。這樣不僅可以使填料部分恢復滲透性,也可以讓收割后的植株體得到更好的恢復。
3.2.3對重金屬元素的去除
武漢三角湖位于武漢市傳統工業區,故其水體中含有較多種類的重金屬元素。這些重金屬元素過量時往往具有高毒性,在環境中富集到一定程度后可能會導致公害問題出現。中國科學院水生生物研究所的檢測結果表明三角湖人工濕地進水濃度較低,其去除率依次為:Cd>As>Mn>Pb>Zn>Cr>Cu>Ba>Li>Ni[][5]。但依舊可以看出人工濕地對各重金屬元素仍具明顯的去除效果。
3.2.4對污染的城市河水凈化
研究表明[][6]復合垂直流濕也對城市污染河水具有良好的去除效果, 其對河水中TN、TP、COD和SS的平均去除率可達50% 、85% 、85% 和80%以上。垂直下行流與水平流復合人工濕地系統對TN、TP、COD 和SS 的平均去除率分別為43%、83%、85% 和76%。
人工濕地的運行管理與維護
4.1水位
對于一個設計、運行良好的人工濕地來說,影響其處理性能的主要因素還是水位控制和流量調整。水位的改變不僅會影響人工濕地處理系統的水力停留時間,還會對大氣中的氧向水相擴散造成影響。水位控制的不好極有可能使人工濕地產生不可設想的衰退甚至廢棄。當水位發生重大變化時,要立即對人工濕地處理系統進行詳細的檢查,首先考慮的應是是否發生滲漏、出水管是否堵塞等機械問題。對于最常用的表面流型人工濕地,水位的調整與植物的生長也有密切聯系。啟動階段水位應該逐步提高,以免植物幼苗被淹死或脫離土壤隨水漂走。在該系統運行期間,管理者可以考慮在每年春天降低水位以促進新芽的生長。這樣做可以使陽光更容易穿透水體照射到喜光的植物上[][7]。
4.2病蟲害狀況
人工濕地植物病蟲害發生狀況人工濕地作為一個人工生態系統,如同農田生態系統,有時則會在蘆葦上發現蘆葦、蒲草上發現蚜蟲等一些病蟲害。如果不及時處理很有可能導致植物枯黃矮小,甚至死亡。在觀測中發現病蟲害多發生于夏秋,此時正是植物生長迅速時期,一旦發生病蟲害、對人工濕地的運行效果特別是對植物的產量將會造成較大影響[][7]。
4.3蚊蠅
濕地系統中高大的挺水植物成熟后容易發生彎曲或伏倒在水面上, 這種生境非常有利于蚊蠅的孳生。因此可以通過加強濕地植物的管理來控制蚊蠅, 在水邊不種植水生植物, 或種植低矮的植株并每年進行收割[][8]。必要時可以在蚊蠅產卵的季節使用桿菌殺死蚊卵, 或使用能夠導致蚊子幼蟲發育衰減的激素來控制蚊蠅[][9]。
4.4氣味的控制
表面流型人工濕地如果進水負荷過高, 會形成厭氧的水域,釋放出難聞的氣體。這種情況主要是由于進水的有機負荷過高或氨氮負荷過高造成的, 因此降低有機物和氮的負荷可以控制濕地系統散發出難聞的氣味[][9]。由于植物能夠將氧氣傳輸到系統中, 因此在布局上可以將那些開闊的水域分散在種植較多植物的水域中[][10]。
4.5濕地堵塞
在所有人工濕地中, 懸浮物的積累是一些系統正常運行的主要威脅之一。雖然通過過濾和滲流可以吸附截留一大部分懸浮物可被微生物吸收消耗,但一些無機、大范圍的懸浮物處理廠和預處理程度不夠容易導致大型植物床的堵塞[][11]。在水平潛流濕地中, 床中水流大部分以潛流方式通過由活的、死的根和根莖造成的溝以及土壤孔隙。根和根莖的生長會擾動和弄松土壤。采用階段式進水可有效防止堵塞[][11]。
4.6護堤的維護
要經常對護堤進行檢查,防止水面以下護堤的外部斜坡面出現滲水現象,過多的或顏色異常暗綠的植被生長都是出現滲漏的癥狀。定期清除護堤和堤面上的雜草,以免雜草蔓延到人工濕地處理系統中與濕地植物形成強有力的競爭[][12]。對于較淺的潛流型人工濕地處理系統,定期去除濕地床中的樹苗也是非常必要的。因為隨著樹木的生長,其根系可能會穿透防滲膜墊層,同時成熟的樹木會遮擋陽光,抑制濕地水生植物的生長[][13]。
人工濕地的前景展望
5.1凈化城市污水廢水
通過在條件相應的污水處理廠布置一定面積的人工濕地可以高效率底能效的解決一部分污水的排放和凈化問題,但應注意在管道選擇時應選擇耐壓力較大的管材,以免無法達到國家地表水質四級標準的污水滲漏影響深層地下水而帶來不可估計的損失。
5.2對生態損壞區進行修復
以人工濕地為載體,引進一些先鋒植物進行種植和栽培,不僅可以達到景觀的美化同時也為后續修復工作帶來巨大便利。但應注意的是,在引進植物的時候應避免由于先鋒生物生命力過強、繁殖速度過快而產生生物入侵。例如全國范圍內的水葫蘆入侵事件,在種植這類植物的時候應圈養并長期打撈,防止其過度繁殖和散逸。
5.3城市濕地公園的建設
在城市中建設濕地公園不僅可以擴大城市綠化面積、改善生態狀況,為人們提供更加多樣化的休息娛樂場所,還能夠在涵養城市水源保護生物多樣性等方面發揮巨大的作用。而城市濕地公園的景致應保持或貼近自然狀況,保留現狀植物和水域,主要在濕地設置游覽線供人們行走和休息,在濕地內圍可以展現各種適合的水生植物、鳥類觀賞區等。
參考文獻:
[1] 李光遠,北方潛流人工濕地植物布局與管理探討[B],中國水利,2010(5)
[2] 陳 坤,蘆葦濕地系統處理油田污水的研究[A],科技傳播,2011(1)
[3] 王全金,李麗,李忠衛,復合垂直流人工濕地除氮磷效果研究[A],湖北農業科學,2010(6)
[4] 李麗娜,李亞治,達良俊等,復合垂直流人工濕地處理廢紙造紙廢水的研究[A],中國造紙,2009(9)
[5] 胡勝華,張婷,周巧紅等,武漢三角湖復合垂直流人工濕地對重金屬元素的去除研究[A],生態環境學報,2010,19(10)
[6] 余志敏,袁曉燕,崔理華等,復合人工濕地對城市受污染河水的凈化效果[A],環境工程學報,2010(4)
關鍵詞:初中物理;電學;計算題;解題技巧
隨著社會發展的腳步日益加快,大家對學習的要求已不再滿足于儲備更多的知識,而是要掌握學習的方法與技能。學習的根本作用就是解決實際的生活難題,物理問題無時無刻不伴隨我們的生活,從時間到空間、從質量到數量,我們一直在解決物理問題。在近幾年我國對中學生各方面能力都進行強化,由于年齡的原因中學生在邏輯思維以及文字理解方面確實有著無法彌補的短板。這要求教師在平時教育過程中要注重學生在此類題目上的訓練,掌握答題技巧。
1.初中電學的知識結構
美國教育心理學家布魯納主張,教學的最終目標在于促進學生對學科結構的一般理解。掌握電學學科結構有助于提高學習興趣,有助于學科知識的記憶,并在類似的情景中廣泛遷移應用。所以在教學過程中幫助學生構建一個完整的電學學科結構就顯得尤為重要。初中電學部分盡管內容繁多,但主要由三大系列公式和兩大基本規律(即串并聯電路的特點)作為骨架支撐,而充當填充組織的內容,像識別串并聯電路,電表的用法及其讀數所代表的含義等則作為學科基本素養存在于學生大腦―電學知識結構當中。
三大系列公式:
兩大基本規律:(1)串聯電路的基本規律:(以兩個電阻R1和R2的串聯為例)①串聯電路的各處電流相等,即I=I1=I2;②電源電壓等于各個用電器電壓之和,即U=U1+U2;③串聯電阻的等效阻值為R=R1+R2;④串聯電路消耗的總功率等于所有用電器功率
和,即P=P1+P2;⑤串聯電路總電功等于所有用電器的電功和,即W=W1+W2。
(2)并聯電路的基本規律:(以兩個電阻R1和R2的并聯為例)①并聯電路中干路電流等于各個支路電流之和,即I=I1+I2;
2.基礎知識
在平時老師的教學中,首要的教育點必須是基礎知識,只有對其理論依據有最為徹底的理解,學生在以后更多知識的延伸上才可以做到迅速接受,舉一反三。對于電學來說就是對電路各方面的基本信息有著倒背如流的記憶。這樣才可以在做題的時候準確抓住考核的知識點,并進行知識網絡的編制。
3.解題公式記憶技巧,防止其數學化
對于物理來說,它和數學一樣有著繽紛復雜的很多公式。這就要求老師在教育解析這些共識的時候將它們務必進行公式推導,使其物理含義能夠完全暴露在學生腦中,而不是讓學生進行死記硬背。大量的實例說明對于死記硬背的公式,學生長期記憶的準確度大大降低,經常在使用時出現差錯。下面就是一些老師在此方面教育的方法建議:(1)在講解基礎公式時,適當進行一些小的情景實驗,通過最為直觀的物理現象將公式理念展現給學生,從而幫助學生進行理解記憶。(2)對于一些物理問題,可以讓學生自己進行課外的合作探究,布置一定的課余開放性學習作業,如對于追擊問題和速度問題,可以讓幾位學生一起模擬情景,這樣可以讓他們從自身角度體會物理知識。
總而言之,只有將物理學科的知識公式等賦予自身的理解模式才可以橢學生在學習時系統地了解知識,建立物理知識體系,對以后理解更深層次的知識提供強有力的基礎。
4.解題思路
教學中發現,有些學生面對電學計算題,難以找出已知量和未知量之間的關系,解題存在畏難情緒,要么不知從何入手,要么解題中出錯。這是因為他沒有一個正確的解題思路。要建立正確的解題思路,首先要掌握基礎知識,熟記公式,然后認真讀懂題目,充分了解已知條件和題目要求。題目中如果有圖像,就要充分利用圖像,從圖像中獲得有用信息,用在解題當中。
(1)向下推導,認真閱讀題目,找出題目中的已知條件,聯系相關的物理公式,順向思維,推想:已知這些條件,根據相關公式,就可求出另一物理量。例如:關于某一元件的電壓U和電阻R已知,求出的新物理量也許是題目所要求出的,也許對后續解題有幫助。
(2)向上倒推,認真閱讀題目,弄清題目要求,聯系相關的物理公式,逆向思維,倒推:要求出該物理量,需要知道哪些物理量呢?電學計算題確實不難,從上可以看出,任何一個電學公式(除計算電功的公式外)都是三個物理量之間的關系。所以電學題的解法我們可以歸類為“已知兩個物理量求第三個物理量”的簡單題型中。電學題無非就是建立串、并聯電路進行出題,而已知條件就是電流、電壓、電阻(電功或電功率),如果其中兩個已知條件恰是某一公式中兩個對應的物理量,此即為本題的突破口,下一步的計算就顯得順理成章。
5.運用數學方法的解題策略
在初中物理習題的解題過程中,數學方法的運用主要是指不等式法、列方程法和假設法等,應根據實際的習題內容來選擇最合適的解題方法,如,在解決力學中力的平衡問題時,可以合理地運用列方程方法,以利用“平衡條件”這個已知量來列方程。目前,列方程這個解題策略已經成為初中年級物理習題中比較常用的解題方法,需要按照找等量關系、列方程和求解三個步驟來進行,才能更快地解答出所求的物理量。由于人的思維經常都處于比較朦朧的狀態,只有在對某個事物進行詳細研究的過程中,才能將相關概念結合到一起,因此,合理運用數學方法,可以促進初中生思維能力不斷提升,對于推動初中物理習題解題策略不斷創新有著重要影響。
6.方程解題,化難為易
在近年來各大省市的中考物理題目中,有多個狀態電路的出題率逐漸增大。對于該種狀態電路來說,如果能夠在其中的某一狀態中獲得定值電阻、電源電壓的值,則可以在對上述值求出之后在另一個狀態中求解。而在實際解題操作中,該種方式對于學生來說也是一個較大的難點。為了較為直觀、簡單地對問題進行求解,列方程可以說是非常有效的一種解題方式。
綜上所述,根據初中年級物理教學的實際情況,合理運用各種物理習題的解題策略,可以快速地獲得正確答案,使初中生的解題思維更加活躍,在提高教學水平的同時,還可以提升初中生的創新能力。
參考文獻:
一、“養”
1、明確實驗的名稱、目的、內容.即根據實驗的名稱,學生要知道做這個實驗需要達到什么目的,知道實驗內容有哪幾個.如初中學生接觸的第一個實驗是“用刻度尺測長度”,學生要根據實驗的名稱知道該實驗的目的有三個:練習正確使用刻度尺測長度和記錄測量結果;練習估測到分度值的下一位;學習進行長度測量的特殊方法.知道該實驗內容有三個:測作業本和物理課本的長、寬;測細銅絲的直徑;測硬幣的直徑.
2、知道實驗的原理和方法。即每個實驗的原理是什么,用什么方法去完成。
3、如何設計實驗步驟。即將實驗怎樣細化為具體的實驗步驟;清楚做實驗的順序;知道實驗過程中應注意的問題,這是學生實驗的重點和難點。
4、需要什么實驗器材。即根據實驗步驟的順序準備實驗器材.這樣準備的實驗器材能做到不多不少,而且每項器材學生都清楚它在本實驗中的用途、用法、使用注意事項,避免學生對實驗器材的死記硬背。
5、怎樣做好實驗記錄,并且能根據實驗的需要設計實驗記錄的表格。
6、怎樣進行實驗數據處理,知道數據處理過程中的技巧和應注意的問題。
7、實驗的結果是什么。
二、“講”
學生明確了整體把握實驗的思路后,教師要結合具體實驗,采用“套公式”的方法“講”好實驗的每一個思維環節(報告項目).引導學生明確每一個環節的具體內容,消除每一環節的學習障礙,突破難點,同時訓練學生整體把握實驗的思路.實驗步驟的具體化和程序,實驗記錄表格的設計及數據處理,對學生來講有較大的難度,教師要通過多問幾個“為什么”來幫助學生重點突破。
三、“說”
語言是思維的再現.讓學生對實驗本身的理解明確化,并且用語言把它表述出來.學生“說”好實驗分兩個階段.第一階段是學生“說”好教師“講”好了的實驗,是對教師“講”好了的實驗的鞏固、掌握,是學生進入實驗室做實驗前必須完成的.第二個階段是學生通過預習和討論,由學生為主“說”(設計)好實驗.從教師“講”好實驗到學生“說”好實驗,是由教師為主“套公式”到由學生為主“套公式”,是一個質的飛躍.學生采用“套公式”的方法,按照實驗思維的過程,逐一“說”清每一思維環節(報告項目)的具體內容,難點及突破,應注意的問題和技巧等,使整個實驗“裝”在學生心中。這個階段教師的作用主要是對學生的“說”進行評價,“挑”毛病,完善學生的“說”.初中物理教材從第二冊“用電壓表測電壓”實驗開始,就沒有直接給出實驗的目的、器材、步驟、記錄表格等,而是要求學生在教師的指導下完成.
四、“做”
“說”好實驗是“紙上談兵”,是“做”好實驗的準備.“做”好實驗是將“說的理論”應用于實踐,需要有一個動手能力的鍛煉過程,按程序規范操作是訓練動手能力的技巧.“做”不僅是“說”的操作化,而且應是對“說”的調整、完善和補充.要“做”好實驗,必須做到:
1、學生做實驗前必須“說”好實驗,把整個實驗“裝”在心中.
2、確保每人動手,小組配合.實驗盡可能做到兩人一組,學習成績、動手能力優、差生的相互搭配,以好帶差.
3、突出“預防”,消除障礙.對于實驗中可能出現的普遍問題,實驗前進行適當引導,突破難點,確保實驗成功率。
4、做好實驗中的巡查和指導.教師在巡查中要及時發現學生在實驗中存在的困難、錯誤或不規范操作,并且及時給予糾正和指導.引導困難的學生“做”好實驗,幫助他們建立信心和興趣.
5、實驗做完后要統一答疑.實驗做完后,學生總是有許多問題和感受要問、要交流.教師要讓學生通過實驗后的交流,從中受到啟發,要及時幫助學生解答疑惑.
五、“寫”
學生“寫”好實驗報告是提高初中物理實驗能力的重要環節.它能檢查學生對實驗的整體把握情況和實驗的完成情況,教師對學生“寫”好實驗報告在提高初中學生物理實驗能力中的作用要有足夠的認識.如果從“說”到“做”是一次質的飛躍,那么從“做”到“寫”又是一次質的飛躍.應該說,有了學生對實驗的思維過程和報告格式的整體把握,學生能根據實驗名稱“說”好實驗,自己列出實驗器材,獨立“做”好實驗,學生“寫”好實驗報告是沒有困難的.初中物理實驗報告只需按教材和報告冊的要求,學生會“寫”簡單的實驗報告就行了.
第一步:“養”
初中物理學生實驗效果欠佳的一個重要原因是學生在實驗過程中缺乏思維的參與,因此教師首先要做的就是教會學生養成良好的實驗思維習慣。
初中物理實驗正確的思維過程是:首先,明確實驗的名稱、目的、內容,即根據實驗的名稱,學生要知道做這個實驗需要達到什么目的,知道實驗內容有哪幾個;其次,知道實驗的原理和方法,即每個實驗的原理是什么,用什么方法去完成;第三,如何設計實驗步驟,即將實驗怎樣做具體化,成為實驗步驟,清楚做的順序;知道實驗做的過程中的技巧和應注意的問題,這是學生實驗的重點和難點;第四,需要什么實驗器材,即根據實驗步驟的順序準備實驗器材,這樣準備的實驗器材能做到不多不少,而且每項器材學生都清楚它在本實驗中的用途、用法、使用注意事項,避免學生對實驗器材的死記硬背;第五,怎樣做好實驗記錄,能根據實驗的需要設計實驗記錄的表格;第六,怎樣進行實驗數據處理,知道數據處理過程中的技巧和應注意的問題;第七,實驗的結果是什么。
初中物理教材對實驗的編寫程序是:①實驗名稱,②實驗目的,③實驗器材,④實驗步驟,⑤實驗記錄及數據處理。實驗報告冊對實驗的報告格式,前五項同教材,增加了⑥實驗結果。教材和報告冊的這種編寫形式存在明顯的不足:一是這種編寫形式沒有反映實驗的全貌,過于“精煉”,不便于學生從整體(全貌)上把握實驗;二是這種編寫形式不能很好地反映學生學習實驗的思路,容易造成學生通過死記硬背去學習、掌握實驗。按照思維的順序,實驗報告的項目和順序應該是:①實驗名稱,②實驗目的,③實驗內容,④實驗原理和方法,⑤實驗步驟,⑥實驗器材,⑦實驗記錄及數據處理,⑧實驗結果。
按上述要求教會學生養成良好的實驗思維習慣,既有利于學生掌握實驗的思維過程,又使實驗學習具有較強思維性,是開展實驗教學的基礎。
第二步:“講”
學生明確了整體把握實驗的思路和其格式后,教師要從一開始,結合具體實驗,采用“套公式”的方法“講”好實驗的每一個思維環節(報告項目)。引導學生明確每一個環節的具體內容,消除每一環節的學習障礙,突破難點,同時訓練學生整體把握實驗的思路。實驗步驟的具體化和順序,實驗記錄表格的設計及數據處理,對學生來講難度是較大的,教師要通過多問幾個“為什么”幫助學生重點突破。如《測平均速度》的實驗。教材要求分別測出小車通過斜面全程和上半段路程的平均速度為υ1和υ2。因此,本實驗首先要觀察小車從斜面上滑下時的運動情況是否是變速運動。其次,根據平均速度的計算公式υ=s/t,要分別測出υ1和υ2,就必須分別測出s1、t1和s2、t2。s1和s2可用刻度尺測量,t1和t2用停表測量。第三,測s1和s2時,用紅粉筆分別標出小車前端在斜面頂端和底端(金屬片)的位置及把s1平分為兩段的位置。用刻度尺測s1時要根據分度值估讀。第四,測t1和t2時,一人把金屬片立在斜面底端(中間)紅粉筆線處,同時負責按停表計時;另一人把小車放在斜面頂端,并使小車前端與斜面頂端的紅粉筆線對齊;當計時同學發出“放”的口令并開始計時時,拿車人立即放手讓小車滑下;小車撞擊金屬片時,計時人停止計時。如此反復練習幾次熟練后,才正式測t1和t2。第五,讓學生自行分析,①本實驗中如果要測小車通過斜面下半段路程的平均速度υ3,該怎樣測?②根據本實驗結果,判斷小車在s1、s2、s3三段路程上的平均速度υ1、υ2、υ3相同嗎?哪個最大,哪個最小?“套公式”的方法整體把握學生實驗,一開始以教師為主,學生跟著教師的思維走。教師要讓學生多體會思維的過程,多體會學習障礙是怎樣消除的,多感受思維的力量、成功的喜悅。
第三步:“說”
語言是思維的外殼。讓學生對實驗本身的理解明確化,從意識下層面進到意識上層面,用語言把它表述出來。學生“說”好實驗分兩個階段。第一階段是學生“說”好教師“講”好了的實驗,是對教師“講”好了的實驗的鞏固、掌握,是學生進入實驗室做實驗前必須完成的。第二個階段是學生通過預習和討論,由學生為主“說”(設計)好實驗。教師“講”好實驗到學生“說”好實驗,是由教師為主“套公式”到由學生為主“套公式”,是一個質的飛躍。 學生采用“套公式”的方法,按照實驗思維的過程,逐一“說”清每一思維環節(報告項目)的具體內容,難點及突破,應注意的問題和技巧等,整個實驗“裝”在學生心中。這個階段教師的作用主要是對學生的“說”進行評價,“挑”毛病,幫助學生完善學生的“說”。初中物理教材從第二冊《用電壓表測電壓》實驗開始,就沒有直接給出實驗的目的、器材、步驟、記錄表格等,而要學生在教師的指導下完成。
第四步:“做”
“說”好實驗是“紙上談兵”,是“做”好實驗的準備。“做”好實驗是將“說的理論”應用于實踐,需要有一個動手能力的鍛煉過程。按程序規范操作是訓練動手能力的技巧。“做”不僅是“說”的操作化,而且應是對“說”的調整、完善和補充。“做”好實驗,一是學生開始做實驗前必須過好“說”好實驗關,把整個實驗“裝”在心中.二是確保每人動手,小組配合。實驗盡可能做到兩人一組,學生成績、動手能力優差生相互搭配,以好帶差。三是突出“預防”,消除障礙。對于實驗中可能出現的普遍問題,實驗前進行適當引導,突破難點,確保實驗成功率。如《用電壓表和電流表測電阻》實驗。學生普遍存在這樣一個問題:電源的電壓、電流表、電壓表量程的選擇和判定。學生對于本實驗的原理和電路圖是比較熟悉的,假如電源使用兩節新的干電池,待測電阻6~8Ω,則由于電源電壓只有3V,因此,電壓表選用小量程0~3V。而電流表量程的選擇,則應先計算可能通過待測電阻的最大電流Imax=Umax/Rxmin=3V/6Ω=0.5A
第五步:“寫”
學生“寫”好實驗報告是提高初中物理實驗能力的重要環節。它能檢查學生對實驗的整體把握情況和實驗的完成情況,反映學生的實驗能力。教師對學生“寫”好實驗報告在提高初中學生物理實驗能力中的作用要有足夠的認識。如果說從“說”到“做”是一次質的飛躍的話,那么從“做”到“寫”又是一次質的飛躍。應該說,有了學生對實驗的思維過程和報告格式的整體把握,學生能根據實驗名稱“說”好實驗,自己列出實驗器材,獨立“做”好實驗,學生“寫”好實驗報告是沒有困難的。初中物理實驗報告只需按教材和報告冊的要求,學生會“寫”簡單的實驗報告就行了。
第六步:“考”
對學生的實驗能力進行考核,是初中物理教學大綱的要求,是提高學生實驗能力的重要措施。初中物理實驗能力學期考核,以該學期的實驗為考核內容,通過抽簽形式確定被檢測的實驗。學生在規定的時間內完成實驗,通過實驗名稱學生自己提出實驗器材,自己獨立完成實驗操作和實驗數據記錄及處理,獨立寫出簡單的實驗報告。教師根據學生列出的實驗器材,學生實驗做的情況和實驗報告的完成情況等進行評分。檢測成績作為學生該學期實驗能力的考核成績。初中畢業物理實驗能力考核,以初中階段物理全部實驗為考核內容,仍然采用抽簽形式確定被檢測實驗,辦法同上。