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抓住物理本质,正确运用物理“口诀”

2021-07-28蒋晓霞邵震山

新课程·上旬 2021年41期
关键词:电流表口诀结论

蒋晓霞 邵震山

高中物理中,学生对有些物理概念和规律的学习会感到很抽象、很深奥,难以理解和应用。教学中教师有时会把这些物理概念和规律改编成便于学生记忆的口诀或简化为某种方便操作的结论,以此来激发学生学习物理的兴趣,提高学生的学习效率。

但笔者在教学中发现,有些带有条件的“口诀”或“结论”一旦被强化,学生在应用这些“口诀”或“结论”解决新问题时更容易犯错误。遇到问题不去具体分析,也不管条件是否适用,忽视问题的内在逻辑和物理本质,生硬地套用“口诀”或“结论”。下面举几个例子来分析。

例1:加速度方向向下时,物体一定处于失重状态吗?

在进行“超重与失重”这一内容的教学时,教师一般都会归纳出判断物体处于超重还是失重的条件,那就是只要看加速度的方向:当加速度竖直向上时,物体处在超重状态,物体对支撑面的压力或对绳子的拉力(视重)大于实重;反之,当加速度方向竖直向下时,物体将失重,视重要比实重小。其实,这只是物体所受支撑面弹力或绳子拉力的方向与重力反向(即竖直向上)时所遵守的规律。如果物体所受弹力或拉力的方向竖直向下,就不能根据以上规律来判断超重或失重了。

反思:如果我们进行教学的目的仅仅是为了让学生掌握并记住一些口诀或结论,那么学生就很容易不重视学习的过程、忽视知识本身的物理原理,把推导过程中的二次结论当成定义而死记硬背。这样做的后果在于,当他们遇到新情境、新问题时,不会灵活运用物理知识,不会随机应变。所以,在教学中,我们应该通过创设情境,组织学生体验或探究,让学生经历概括和抽象的思维,从而实现知识建构。

例2:在判断电路的动态变化时,一定适用“串反并同”的方法吗?

在闭合电路的外电路中,如果某个电阻阻值发生变化,往往会引起电路中其他部分电流、电压相应变化,这时用“串反并同”的方法可以很方便地判断出这些电流、电压的变化情况。用这种方法判断电路的动态变化时很简单方便,学生很容易掌握。但是,在以下两种情况下,“串反并同”的口诀就要慎用。

1.电源内阻不计时

直流电路中,当电源内阻不计时,外电压始终等于电动势,这时外电阻再怎么变化,路端电压都不会跟着变化。如理想变压器,由于线圈内阻忽略不计,故线圈两端的电压等于电动势,根据理想变压器的原理,只要输入电压和匝数比保持不变,那么变压器的输出电压将不会随着负载电阻的变化而变化。

2.电路中有两个电阻同时发生变化时

当两个支路的电阻同时发生变化时,对支路内电流的判断将不能根据“串反并同”的规律进行判断,这时就必须根据闭合电路欧姆定律、串联分压、并联分流等特点进行具体分析。

反思:物理方法或者规律的得出,应遵循由浅入深、循序渐进的原则,正确理解方法或规律的前因后果,领悟它的真正含义和适用条件,才能自觉地将这些方法或规律运用到具体问题中去。教学中千万不能用方法取代知识,让学生生搬硬套。

例3:在用伏安法測量电阻时,选择电流表外接还是内接,一定是依据“小外小、大内大”的方法吗?

为了减小测量误差,用伏安法测导体电阻时,通常需要考虑电流表是用外接还是内接。有的教师为了节约学生的思考时间,简化学生的分析过程,归纳出“小外小、大内大”的口诀让学生运用。意思是“测量较小的电阻时,应用电流表外接法,这种方法测量的电阻值偏小;测量较大的电阻时,应用电流表内接法,这种方法测量的电阻阻值偏大”。这样的口诀读起来朗朗上口,很容易记忆,运用起来也比较方便,但是如果不理解造成电流表外接法和内接法的误差原因,一味背诵“口诀”,那么在解决问题时这种“口诀”可能会出错。因为“小”和“大”不是绝对的,是相对而言的。

总之,物理中有很多物理概念、规律和法则,它们是科学家智慧的结晶,是经过千锤百炼后最科学的表达,有着丰富的内涵和严密的逻辑关系。在物理教学过程中,教师应该引导学生体会、理解甚至体验这些美的科学经典,用科学的方法归纳出有关物理的规律或方法。当然,在教学中提炼出简洁易懂的“口诀”或“结论”无可厚非,但是如果这些“口诀”或“结论”变成学生远离科学本质和科学理解的解题法宝,那就本末倒置了。

参考文献:

[1]廖伯琴.普通高中物理课程标准解读[M].北京:高等教育出版社,2020-10.

[2]陈光才.谈简洁语言在高中物理教学中的高效应用[J].物理之友,2015(4).

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