物理教学中思维能力培养之探究

中学物理教学培养学生的思维能力，要求学生能把物质运动的规律和应用从一般到特殊和从特殊到一般的方法来分析综合、比较、概括得到物理物质运动规律，并用已知的运动规律去解决问题.当前学生的学习中，解题是培养学生利用已学知识解决实际物理问题的一个平台，教学中重视学生的解题过程，可以有效提高学生的学习能力.特别是近几年的中考题，屡次出现锻炼学生思维能力的问题，而大部分学生对此类问题在有限的时间内一筹莫展，仔细斟酌之后，发现这样的题并非没有规律： “用总电压保持不变进行列式计算”即可.

例1图1是小明和小华设计的拉力健身器示意图.在拉环处加拉力时，滑杆PQ可随之自由滑动（导线对滑杆滑动无影响）.已知：在弹性限度内，弹簧伸长的长度与受到的拉力大小成正比.老师认为他们的设计有不足之处，应在电路中串联一个定值电阻.

（1）串联定值电阻在电路中的作用是.

（2）小明和小华的改进方案分别如下.

小明：把定值电阻串联接在A、B之间.

小华：用定值电阻替换电流表.

若按照小明的方案，闭合开关，向右拉动拉环，滑片P向右移动的过程中，电压表的示数（选填“变大”“不变”或“变小”）.

若按照小华的方案，闭合开关，当拉力为0 N时，滑片P位于B端，电压表示数为0 V；当拉力为500 N时，电压表示数为1.5 V；当拉力为1000 N时（在弹性限度内），电压表示数3 V（选填“大于”“等于”或“小于”）.

答案保护电路，变大，小于.

对第一个和第二个空，一般学生都能写上，第三个空就有一定的难度.针对第三个空，我们就可以采用上述方法.

解析当P位于B端时，电路中只有定值电阻，设为R0，这时电压表的示数为0 V.

（1）当拉力为500 N时，电压表的示数U1=1.5 V，滑动变阻器的电阻为R1，

U1=UR1+R0R1变形得U=R1+R0R1U1（1）

（2）当拉力为1000 N时，电压表的示数为U2，滑动变阻器阻值为2R1（拉力与长度成正比）.

U2=U2R1+R02R1（2）

把（1）代入（2）得U2=U12（R1+R0）2R1+R0，

U2=1.5 V×2×R1+R02R1+R0.

最后得U2=3 V×R1+R02R1+R0.

因为R1+R0

例2为粗略测定一个滑动变阻器的最大电阻R，小明按图正确连成电路，其中电源电压大于6 V，电压表仅有0～3 V量程可用，灯泡L的额定电压是3 V，电阻是R0（阻值不变）.实验步骤：（1）使滑片P处于阻值最大的位置，闭合开关S，电压表示数为U1；（2）调节滑动变阻器的滑片P至中间位置，电压表示数为U2，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为R′.由导体电阻与的关系可知R′=0.5R，则R=（用相应字母表示）.假如滑动变阻器的阻值太大，电压表示数会，导致误差太大，这种情况下，只需要在增加（限一种器材），仍可粗略测定滑动变阻器的最大电阻R.

答案长度R=2（U2-U1）2U1-U2・R0，太小，电流表.

此题的第二个空也用如此的方法分析.

解析无论如何调节滑动变阻器，电源电压保持不变.设电源电压为U，根据串联电路电压的特点：U1+U2=U，灯泡电阻为R0.

（1）当P位于阻值最大时，灯泡两端的电压为U1，通过滑动变阻器的电流为I=U1R0，电压为U2=U1R0R，则

U=U1+U2=U1+U1R0R（1）

（2） P位于滑动变阻器的中间位置时，连入电路中滑动变阻器的电阻为12R，则

U=U2+U2R0・12R（2）

（1）式等于（2）式：U1+U1R0R=U2+U2R0・12R，

移项得 U1-U2=U2R0・12R-U1R0R，

通分得 U1-U2=U22R0R-U1R0R，

合并同类项得U1-U2=（U22R0-U1R0）R，

解得R=2（U1-U2）U2-2U1R0或2（U2-U1）2U1-U2・R0.

对中学生物理思维能力培养的教学，体会到：一，提高教学质量的关键在于教师水平的提高.在物理思维能力培养的教学过程中，教师也得到了学习和“培训”，经常进行问题讨论，大力开展教育科学研究，可以收到良好的效果.二，物理思维能力的培养教学，是物理教育中落实基础课程改革的核心内容之一.以物理思维能力的培养为中心，同时加大学习方法指导和非智力因素的培养，使学生的素质得到全面的提高.三，教育教学必须有科学的理论作指导.指导我们培养学生物理思维能力的