物理中考中的常数

时间:2022-06-26 06:30:44

物理中考中的常数

物理学中的“常数”除了有“不变的数值”的含义外,更重要的是指“常识性数值”,因为初中物理中的常数都是跟日常生活有着紧密联系的,比如“水的密度”、“家庭照明电路的电压”等。也就是说熟练、并且准确地掌握学习过程中所涉及到的所有常数是作为一名中学生必备的科学素养之一。同时学生对这些常数的掌握情况也是物理中考中重要的考察点。

在整个初中物理学习过程中一共要涉及到九个常数,按照出现的顺序,它们依次是:空气中的声速(15℃时)――340m/s,真空中的光速――3×108 m/s,一节干电池的电压――1.5V,人体安全电压――不高于36V,家庭照明电路电压――220V,水的密度――1.0×103 kg/m3,重力和质量的比值(重力加速度)――9.8N/kg,标准大气压――1.01×105 Pa,水的比热容――4.2×103 J/(kg・℃);还有两个隐含常数――水的凝固点(冰的熔点)0℃和标准大气压下水的沸点100℃,它们是包含在一个非常重要的知识点――摄氏温度的规定:“在一个标准大气压下冰水混合物的温0℃和100℃度是0摄氏度,沸水的温度是100摄氏度,分别用0℃和100℃表示。0℃和100℃之间有100个等份,每个等份代表1摄氏度。”

这些常数在中考复习中常常不易引起老师们的注意,或者虽然非常重视却苦于没有一种行之有效的复习方法来取得很好的复习效果,而只能将它们穿插于知识点的复习中,这样处理容易出现的问题是:耗时多且易混淆,得不到应有的复习效果。

不管怎样,对这些常数的考查都是每年中考中一项不可或缺的内容。以2007年南京市中考物理试题为例,有三个题目直接考察了对这些常数的掌握情况.分别是

第3小题(单项选择):

下列数据中,符合事实的是:

A.初中物理课本中一张纸的厚度约为1 mm;

B.光在空气中的传播速度约为340 m/s;

C.普通鸡蛋的密度约为0.6 g/cm3;

D.一个家用电饭煲的额定功率约为800 W.

第19题(填空题):

我国地热资源十分丰富,已经发现的天然温泉水就有2000处,温泉水的温度大多在60℃以上,个别地方达100℃――200℃。100 kg的温泉水从60℃降到20℃放出的热量是______J,相当于______kg的煤气完全燃烧所放出的热量(煤气的热值为4.2×107 J/kg)。

第31题(探究与实验题):

某研究小组要测量一只阻值约为100 Ω的电阻R,所提供的器材有:① 干电池两节。② 学生用电流表(0――0.6 A 0――3 A)一只。③ 学生用电压表(0――3 V 0――15 V)一只。④ 滑动变阻器(100 Ω,2 A)一只。⑤ 开关和导线若干。请你帮助该小组完成以下两个步骤,要求在电表读数时,指针偏转超过最大刻度值的1/3。

(1) 你选择的器材是:______(填序号);

(2) 根据所选的器材,画出一个能反映测量方法的电路图。

这三个题目中,第3小题考察了最容易混淆的两个常数:空气中的声速和真空中的光速,它们也是中考中考查得最多的两个常数;第19题考察了水的比热容,在计算热量时必须根据放热公式Q放=cm(t0-t),显然,如果记不住水的比热容则该题将无法计算,同时学生在解题中还容易犯的一个小错误是容易把水的密度当做比热容使用,这样计算出来的结果当然就不可能正确了;31题则考察了干电池的电压,只有在明确干电池的电压是1.5 V的基础上才能正确选择电压表的量程为3 V,电流表的量程为0.6 A,而量程的选择是电路设计中学生最容易忽略的问题,但它恰恰是电路设计中最为重要的知识点之一。

既然对常数的考察在中考中占有这么重要的地位,怎样复习才能取得好的效果呢?笔者经过多年从事初三年级教学和中考复习的经验,总结出了以下两种针对常数的复习方法,跟同行们探讨。

首先是分类法。说到分类法,可能很多人会马上想到按知识板块结构分为力、声、热、光、电五类。事实上,这样分类对学生的识记方面的帮助是非常有限的,没有摆脱教材的束缚,也没有解决这些常数中容易混淆的问题.如果我们换一个角度,把这个识记过程跟生活有机地结合起来,把它们分为“水”、“电”、“气”三类常数.即跟水有关的常数:水的密度、比热容、凝固点(冰的熔点)和沸点(标准大气压下);跟电有关的常数:干电池的电压、家庭照明电路的电压、人体安全电压和真空(空气)中光速;跟空气有关的常数:空气中的声速和标准大气压.之所以可以把光速分在“电”里面,是因为光波本身也是一种电磁波,这个内容学生在高中就会学到。.这样分类后就只剩下重力和质量的比值这一个常数了,而这个常数在计算题中是使用最多的,对于绝大多数同学来说应该没有多大的问题.

其次就是联系法.所谓“联系法”就是将这些原本没有内在联系的常数想办法联系在一起.为此,笔者有针对性地作了一首名为“常数”的“诗”.具体内容是:

声速光速重质比,水的密度比热容。

照明电路干电池,人体安全大气压.

其中“声速”为15℃时空气中的声速,“光速”为真空(空气)中的光速,“重质比”为重力和质量的比值;“照明电路”为家庭照明电路的电压,“干电池”为一节干电池的电压,“人体安全”为人体安全电压,“大气压”为标准大气压。其实这些缩略语所指代的常数是一目了然的,应该不难看出。学生往往只需要花不多的时间就可以把这首“打油诗”倒背如流,而在他们背颂的同时,相应的数值就会在头脑中闪现,再辅之以相应的训练,就可以达到牢记且不易混淆的目的.

尽管在新的《课程标准》中弱化了对这些常数的识记要求,但作为一名初中毕业生,如果不能脱口说出诸如干电池的电压、家庭照明电路的电压、水的密度这一类的常识性数值,不也仍然是一件很值得郁闷的事吗?

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