试论初中物理习题的选编

时间:2022-09-19 07:07:28

试论初中物理习题的选编

当前,我国教辅图书行业空前繁荣,却显得相当无序,教学辅助资料满天飞,多数教师面对这种现状,一时难以适从,最终实行题海战术,导致学生课业负担繁重,苦不堪言。然而,一到考试结束,常常听到一些教师有这样的叹息,考前要求学生做了大量的习题,结果没有一题中的;也常常听到一些教师有这样的抱怨,做过讲过的题目,结果学生还是做错了。究其原因,实际上是习题的选编缺乏科学性和逻辑性,题海战术中的习题繁多而零乱,使教师觉得不知讲哪一道习题为好;另一方面,学生做了大量的习题,过后也不知道是怎么做出来的,考试考到相同或类似的题目时,还是不会做或做错了。在这一点上,我认为,现阶段的习题教学效率还是相当低的。

作为教师,不能要求学生把所有的习题都做完来应付考试,而应该对习题做出筛选,通过精选的习题帮助学生巩固所学的物理知识,训练学生的解题能力,以提高习题教学的效率。

关于习题的选编,本人经过多年的思考和实践,总结出以下几点经验,供大家参考。

一、习题的选编要有较强的针对性和目的性

习题教学可以帮助学生加深对所学物理概念、定律、公式的理解,可以帮助教师进行有效的教学反馈,可以提高学生解决实际问题的能力,可以拓宽学生的知识面,可以激发学生的求知欲,可以培养学生热爱科学的情感,等等。所以,习题的选编必须有针对性,有明确的目的。下面从三个主要方面加以论述。

1.选编的习题,应能帮助学生加深对物理概念的理解

【例1】 某电能表表盘上标有“3000r/kW?h”,用该电能表和手表来测算某电灯的电功率,发现转盘转15转用了3min,则这只电灯的电功率是 W。

根据人民教育出版社的物理教材安排,学生学习“电功率”这个物理概念时,还没有学习力学上的“功”和“功率”, 课本也没有介绍“电功”的概念,“电功率”这个概念是这样给出的:一个用电器功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能。所以,学生学习“电功率”这个概念时,觉得很难理解。通过选编这道习题,可以帮助学生加深对“电功率”的理解。

同时,可以组织学生在完成这道习题时,利用电能表和手表来测算教室里某电灯的电功率,使学生通过完成习题来经历实验探究过程,在科学方法上也有一定的收获。

2.选编的习题要能帮助学生加深对物理定律的理解

【例2】 由欧姆定律的公式I=U/R,变形可得到R=U/I,关于此式的物理意义,下面说法正确的是( )。

A.导体的电阻跟它两端的电压成正比

B.导体的电阻跟通过它的电流强度成反比

C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流强度无关

D.加在导体两端的电压为零,则通过它的电流为零,此时导体的电阻为零

通过对这道习题的分析解答,可以帮助学生加深对欧姆定律的理解,使学生深刻体会到,对于物理定律和公式,不能死记硬背、生搬硬套,而要深刻理解它的物理意义。同时,也能帮助学生加深对“电阻”概念的理解,使学生知道电阻是导体的一种特性,由导体的材料、长度、横截面积和温度决定的,与电压和电流无关。

3.选编的习题要能帮助学生加深对物理研究方法的理解

【例3】 下列说法正确的是( )。

A.长度相同的两根导线,细的导线电阻一定大

B.粗细相同的两根导线,长的导线电阻一定大

C.长度相同的铜导线和铁导线,铜导线的电阻一定小

D.常温下,在长度和横截面积都相同时,铝导线比铜导线的电阻大

这道习题虽然不是直接考查探究实验中的研究方法——控制变量法,但通过对此习题的分析,可以从另一个侧面加深对“控制变量法”的理解。

二、习题的选编要有较强的典型性和代表性

图1【例4】 如图1所示,已知电源电压为6V,电流表A1的示数为0.2A,则电压表V2的示数是 ,电流表A2的示数是 。

这是一道较为典型的电路分析习题。通过对此题的分析解答,可以使学生学会分析复杂电路的基本方法。首先是简化电路,把电压表看成断路,把电流表看成导线,判断用电器或电阻之间是串联还是并联。若为串联,则电流相等,各个电流表示数相等;判断电压表的示数时,每次只接入一个电压表进行判断。若为并联,则电压相等,各个电压表示数相等;判断电流表的示数时,每次只接入一个电流表进行判断,其余电流表看成导线。通过这道习题的训练,学生可以基本掌握分析复杂电路的方法。

三、习题的选编,在难度上要有梯度性

学习的过程是一个循序渐进的过程,习题的训练亦应如此。所以,习题的选编要呈现由浅到难的梯度。在涉及的知识内容上,应首先选编直接应用所学物理知识就能够解决的习题,再选编先需要作出选择、灵活应用所学物理知识才能解决的习题。在涉及的解题方法上,应先选编用简单的、学生易于接受和掌握的方法就能解答的习题,再选编复杂的、学生需要经过一番思考才能解答的习题。

下面通过六道练习题,对此进行详细说明。

图2

1.如图2,利用动滑轮匀速提升重为960N的物体,所用拉力为600N,物体匀速升高1m,则人做的有用功是 ,总功是 ,额外功是 ,动滑轮的机械效率是 。

图3分析:此题为计算滑轮机械效率的典型基础题,只要分析计算出s=2h=2×1m=2m,就可以运用公式进行计算。

2.如图3所示,小穆同学在“测量滑轮组机械效率”的实验中,用弹簧测力计通过滑轮组匀速拉起重为6N的物体,使物体升高了0.2m,弹簧测力计示数如图2所示,则该滑轮组的机械效率为 。

分析:此题与前一题相比,难度稍微有所增加,即需要先从图中读出弹簧测力计的示数,然后在进行计算。

3.某工人用图4所示的滑轮组搬运重物,若工人用360N的拉力F将重900N的重物匀速吊起,则滑轮组的机械效率为 。

分析:从题给条件中,只知道G和F,不知道h和s,学生必须通过分析判断,得出对于同一滑轮组,h和s的比值是相同的,才能进行计算。难度又有所增加。

图44.如图4所示,拉力F通过滑轮组将重为21N物体匀速提升,已知动滑轮重3N,不计摩擦及绳重,则拉力F的大小是 ,该滑轮组机械效率是 。

分析:此题不再给出拉力F的大小,而要在“不计摩擦及绳重”的条件下,先利用已知的物重和动滑轮重计算出拉力F的大小,再进行后面的计算。难度明显增加。

5.用如图4所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm,所用的拉力F=5N,滑轮组的机械效率为 。若不计摩擦和绳重,当改为提升18N的重物时,该滑轮组的机械效率为 。当被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。

分析:此题在前一题的基础上,还要求学生计算当所提物重改变后的滑轮组的机械效率。解答此题的关键是抓住使用同一滑轮组,动滑轮的重力是不变的。另外,还要通过前面两个问题的计算,得出同一滑轮组的机械效率与所提升的物重有关,当被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将增大。此题的难度又进一步增加。

图5

6.如图5所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120N.则滑轮组的机械效率为 ;若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 (不计滑轮重、绳重,也不计绳与滑轮之间、轮与轴之间的摩擦)。

分析:此题是沿着水平方向拉动重物,所做的有用功不再是克服物体的重力,而是克服物体与水平支持面之间的摩擦力,解题的思维方式来了一个比较大的转变。另外,题给条件“重800N”又起着“干扰”的作用,使此题的难度更大。

以上六道习题的难度是由浅入深,循序渐进的。

四、习题的选编要涉及各种解题方法,注重解题方法的训练

常言道:“授人以鱼,不如授人以渔”。学生不可能把所有的习题都做完,教师也不可能把所有的习题都给学生讲解一遍。问题的关键是,习题教学的目的不能仅仅停留在解决某一道习题上,而是要通过某一道习题的分析解决,达到巩固知识、掌握方法和培养情感的目的。所以,习题的选编要涉及各种解题方法,注重解题方法的训练,注重一题多解,注重习题教学的多种功能。

五、习题的选编应以课程的三维目标为准则

习题的选编,不能仅仅停留在巩固、加深所学物理知识,拓宽物理知识面上,更重要的是实现课程的三维目标。习题的选编应该转变教学理念,以课程三维目标为追求,通过习题教学,不仅使学生在知识与技能方面有收获,而且在情感、态度与价值观方面也得到提升,有时还可以通过习题教学使学生经历探究过程,在科学方法上也有一定的收获,如前面的例1。

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