活用“右手定则”，简看“模式科学”

周菊红

        

【内容摘要】本文以高效减负为宗旨，在教学和解题中探寻“模型”式科学，通过几个简单的习题初探“模式科学”的解题方法。在实践教学中获得了较好的结果，但是笔者一般任教初三科学，不能十分系统的阐述或者连贯一些题目，这也是在书写时遇到最大的问题。本文简述的电学模型适用于一切滑动变阻器和定值电阻串联问题，而化学上的离子模型则适用于离子共存、离子检验、除杂和判断题，这些在实际教学中都有一定的效果。不过笔者也在探寻是不是可以渗透“电子层”，更加系统化学教学。

【关键词】右手定则  解题  模式科学  轻负高效

新课改要求教师在教与学方式的转变下功夫，学习新的教育理念和教学，构筑民主平等的师生关系，实质在于创新教育教学。在教学中要充分发挥学生思维的主体性，开展探究性教学，利用简单的模型题引导学生有模式科学的理念，将类似的知识点或者类似的模型紧密结合在一起，灵活的应用与解题中。

一、活用“右手螺旋定则”

右手螺旋定则，也叫安培定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。以上是我们教学中经常讲解的关于右手螺旋定则，据此知识我们可以简化很多题目。

习题1：如图所示，a、b、c是放置在通电螺线管周围的三个软铁片，它们被磁化后，关于它们的磁极极性有以下一些说法，其中正确的说法是（      ）

A.a、c的左端为N极，b的右端为N极

B.a、b的左端为N极，c的右端是N极

C.a、b、c的右端都是N极

D.a、b、c的左端都是N极

习题2：为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在如图四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）

习题2中我们将右手螺旋定则与地球的转向联系在一起，那么这个右手螺旋定则和地球转向是否有关呢？我们一起来看看下面的例子。

习题3：下列四幅图中，能正确表示地球自转方向的是（   ）

以大拇指指向为N极，那么四指的方向就是地球转动的方向，这个性质在地球公转和自转中都是适用的。用科学的方法将两个几乎没有关系的题型紧密的联系在了一起，是不是可以大胆的假设科学教学中就有那么一种模式，能把一系列的题目串联起来。这对我们课堂教学是非常有利的。接下去，我们一起来看看其他的例题。

二、看“模式科学”

（一）解析“电路模型”

在这个电路中我们看到，当滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的有效长度就增大，电阻增大，串联电路中的总电阻就增大，在电压不变的情况下，电流减小，即电流表示数减小，灯泡电阻假定不变，那么灯泡两端的电压即电压表的示数就减小，电路中总的电功率就减小。据此原理，我们可以解答很多习题。

习题4：如下图所示：闭合开关S，当滑动变阻器滑片P从a向b滑动过程中，：电流表、电压表及电路总功率变化正确的是（电源电压不变）  （     ）

A、电流表、电压表的示数都增大，总功率也增大

B、电流表、电压表的示数都减小，总功率也减小

C、电流表示数增大，电压表示数减小，总功率不变

D、电流表示数减小，电压表示数增大，总功率不变

思维转化：如果把滑动变阻器改编成热敏变阻器，我们同样可以用相同的方法解题。

习题5：家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料，它的电阻随温度变化规律如图所示.使用时发热体直接连入家庭电路，当发热体的温度为60℃时，则此时电功率为_______W，如果这只电灭蚊器的平均电功率为5W，按一天工作10h计算，这只家用电灭蚊器一个月（按30天计算）消耗电能_______kW·h;当发热体温度继续上升时，电灭蚊器发热体的电阻会_______;它的电功率会_______（最后两空选填“增大”、“不变”、“减小”）。

在教学过程中，引导学生用联系的观点和发散思维去思考这个变阻器。不难发现，我们可以将模型中的变阻器变化成热敏变阻器、压敏变阻器、声敏变阻器、X敏变阻器……

（二）套用“化学方程式”

化学教学其实更是一个模式教学，在八年级的课程中，我们简单的解释了元素周期表。有些好问的学生会发现新大陆的指出“为什么相对原子质量总有小数”“最后一列的电子层数是什么意思”等等一些科学问题，在教参和教育目的中，或许这些都是高中知识。然而要带着这些疑问去学习化学，笔者认为这是更加难化了化学。所以在笔者的教学中，大胆的将电子层的概念渗透于化学教学之中，从而强化“同一主族其化学性质是相同的”这句话的含义，在教学中大胆指出化学变化的实质问题。

习题6：关于酸碱中和的实质是H⁺ + OH^- == H₂O这就是化学中的一个模型，我们根据这个模型可以书写任何反应。简单的盐酸和氢氧化钠：HCl+NaOH==NaCl + H₂O ;硫酸和氢氧化钠：H₂SO₄ + 2NaOH==Na₂SO₄+2H₂O 其中里面涉及2个H⁺，需要2個OH^-，反之也是如此。举个例子，不熟悉的氢氧化锂和氯酸反应：LiOH+HClO₃==LiClO₃+H₂O 。（关于化学式氯酸的写法，我们可以套用初二年级的氯酸钾。）

根据对象的特征和建模目的，对科学问题进行必要的、合理的简化，用精确的语言作出假设，是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概考虑，无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为，所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力，善于辨别主次，而且为了使处理方法简单，应尽量使问题线性化、简单化。

【参考文献】

1、 浙江教育出版，朱清时主编的《义务教育课程标准实验教科书》，2006、6;

2、 浙江教育出版，《义务教育课程标准实验教材----作业本》，2004、7;

3、 新疆青少年出版，胡明享主编的《原创新课堂》，2013、5。