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重视归纳总结 提升学科思维

2022-05-30卢艳芳

湖北教育·教育教学 2022年6期
关键词:题型容器受力

卢艳芳

初中物理学科涵盖的知识点多,且有一定的难度。教师在讲解习题时要注意方法,对于常见题型要引导学生进行有效归纳、总结。这样才能使学生对一类题目形成清晰的解题思路,实现正确、迅速解答。笔者以三类常见习题的讲解为例,说明归纳、总结解题思路的具体方法。

一、受力分析的题型

力学是初中物理的重点内容,利用受力分析求力的大小是力学学习中必须掌握的基本知识。在解答这类题的过程中有两个难点,一是画受力分析图,二是利用相互作用力和平衡力的知识求力的大小。笔者以两道典型题目为例,引导学生讨论、分析较难的多物体、多情景的受力分析问题,帮助学生形成解题思路。

首先,笔者出示例1。如下图所示,A、B两个物体叠放在水平地面上,同时用力F1、力F2分别作用于A、B两个物体上,A、B始终处于静止状态,其中力F1=3N,方向水平向左,力F2=5N,方向水平向右,下列分析正确的是(    )。

A.A和B之间摩擦力为0

B.地面对B的摩擦力为2N,方向水平向左

C.地面对B的摩擦力为5N,方向水平向左

D.B对A的摩擦力为5N,方向水平向右

学生在解答这类题时,知道解题关键是画受力分析图,但却很容易画错。大多数学生提笔就画出物体A、B的所有受力,其实没有必要,因为本题的目的是求摩擦力的大小,摩擦力的方向是水平方向,我们在画受力分析图时,只需要画出水平方向的受力即可,于是分析可知此题选B。

然后,笔者出示例2。如下图,若完全相同的物体A、B重均为20N,若物体在15N的推力作用下,以3m/s的速度在同一水平面上做匀速直线运动,如下图所示,此时A对B的推力为____N.

本题主要考查滑动摩擦力的知识,在进行受力分析时,只需要画出水平方向的受力即可。解答此题还要用到以下知识点:滑动摩擦力的大小与压力和粗糙程度有关,且粗糙程度不变时,滑动摩擦力的大小与压力成正比,故A对B的推力为15×[1/2]=7.5N。

最后,笔者针对上述两道例题引导学生归纳、总结:对于几个物体放在一起的多物体的受力分析,可以分开进行单个物体的受力分析,从最简单的受力情况入手,运用相互作用力和平衡力的知识求解;还可以进行整体分析,将这几个物体当作一个整体,只需要分析外部对这个整体的作用力(几个物体之间的作用力就不需要分析),并利用平衡力的知识求解即可。

二、求容器对桌面压强的题型

压力、压强的计算是力学的难点。其中,容器对桌面的压强是常见题型。在归纳、总结中,由简单的题目类型过渡到复杂的题目类型,从根本上给出这类题型的解题思路和方法,有助于学生深刻理解并掌握这类问题。

首先,笔者引导学生理清求压力、压强的两个基本思路:①由受力分析求压力;②由公式P=[FS]求压强。然后,笔者呈现常见的四种题型。

第一种:空容器放在水平桌面上。对容器进行受力分析时,可知支持力F支=G容,F支=F,压力F=G容,所以压强P=[FS]=[G容S容底]。

第二种:将装水容器放在水平桌面上。把容器和水看成一个整体,对这个整体进行受力分析可知:支持力F支=G总,F支=F,压力F=G总=G容+G水,所以压强P=[FS]=[G容+G水S容底]。

第三种:在装水容器中放入物体后,再放在水平桌面上。把容器、水和物体看成一个整体,对这个整体进行受力分析可知:支持力F支=G总,F支=F,压力F=G总=G容+G水+G物,所以压强P=[FS]=[G容+G水+G物S容底]。

第四种:装水容器中放入弹簧测力计提着的物体后,再放在水平桌面上。还是把容器、水和物体看成一个整体,对这个整体进行受力分析可知:支持力F支=G总-F示,F支=F,压力F=G总-F示=G容+G水+G物-F示,所以压强P=[FS]=[G容+G水+G物-F示S容底](F示为弹簧测力计的示数,即浸在液体中时,物体受到的拉力)。

最后,笔者引导学生归纳、总结:计算固体压强的关键是由受力分析求压力,此时的受力要把容器和里面的物体看成一个整体,这样才能将问题简单化,并根据公式P=[F/S]求出压强。

三、用特殊方法测电阻的题型

测电阻是初中电学的重难点,学生不仅要掌握双表法测量的基本方法——伏安法,还要掌握常见的单表法测量的特殊方法。笔者通过对以下几种用特殊方法测量电阻的问题的解析,引导学生体会欧姆定律的运用,学会思考这类问题的解决方法。

1.等效替代法

如上图所示,用这种方法测电阻主要分4个步骤:①闭合开关S1,开关S2接a,Rx和滑动变阻器R串联接入电路;②调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记录此时电流表的示数I;③保持滑片P位置不变,开关S2接b,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I;④此时待测电阻Rx=R0。

这个类型的题目中,Rx的表达式很简单,重点考查实验步骤。解答时有两个关键点:一是S2接a、b的先后顺序不能调换;二是滑动变阻器前后两次接入电路中的电阻不能改变。

2.安阻法

如上图,这种方法的实验步骤很简单,重点考查Rx的表达式的推导。由于并联电路各支路两端的电压相等,Rx两端的电压等于R0两端的电壓,即IxRx=I0R0,所以Rx=[I0R0Ix]。

3.安滑法

如上图,用这种方法测电阻主要分3个步骤:①将滑片P移置最小阻值A处,闭合开关S,电流表示数为I1;②将滑片P移置最大阻值B处,闭合开关S,电流表示数为I2;③则Rx=[I2Rmax(I1-I2)]。这种方法重点考查Rx的表达式的推导。由于前后两次测量中电源的电压相等,即I1Rx=I2(Rx+R0),所以Rx=[I2Rmax(I1-I2)]。

最后,笔者引导学生结合上述三种方法归纳、总结测电阻方法:在借助电压表用特殊方法测电阻的实验中,Rx的表达式的推导有多种方法,但是最简单、最实用的方法是利用串联电路中串联电阻之比等于其两端的电压之比来求解,这种方法思路清晰,推导简单,适用性强。另外,用比例法进行推导时,要注意电阻和电压的对应性。

责任编辑  张敏

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