例說初中物理習題變式教學法

秦開友++葛華團

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）17-0158-02

所謂“變式”是指在對問題進行直接觀察時， 從不同角度、方面和方式變換事物非本質的屬性，以便揭示其本質屬性的過程。在應用物理知識解答習題過程中， 由于學生久已形成習慣思維定式，造成學生分析問題時方法單一，從而步入解題誤區。應用“問題變式”教學， 一方面能激發學生的學習興趣， 開發學生的智能； 另一方面可以使學生突破思維定式， 加深對物理概念的理解。筆者結合多年的初中物理教學經驗，嘗試并總結出四種“變式”教學法：一題多變、一題多問、一題多解和一題多聯。

一、一題多變

一題多變指的是依靠母題，變化過程，強化學生對物理規律的應用。浮力這章一計算題難度大，技巧性強，因此在教學中要靈活多變，突破重難點，其中一題多變，創設問題情境是最好的方法。

例如：一個邊長為10cm的正方體木塊浮在水面，它露出水面的部分高4cm，（取g=10N/kg）求：（1）水對木塊向上的壓強、壓力是多大？（2）木塊受到的浮力多大？（3）木塊的重力是多大？（4）這個木塊的密度是多大？

解：（1）由題10cm的正方體木塊正立浮在水面，它露出水面的部分高4cm，所以木塊浸在水中深度h=10cm﹣4cm=6cm，

所以木塊底部受到的壓強

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa；

（2）V排=Sh浸=10cm×10cm×6cm=600cm3，

木塊受到的浮力為：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg ×600×10﹣6m3=6N；

（3）木塊漂浮，所以G木=F浮=6N；

（4）木塊密度ρ木= = = =0.6×103kg/m3.

變試一：用手將木塊緩慢壓人水中，當木塊剛好全部沒人水中時，手對木塊的壓力是多大？當木塊的力為2N時，木塊露出液面的體積。

解：當木塊浸沒水中時，對木塊進行受力分析如圖所示：

木塊完全浸沒時受到的浮力為

F浮1=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N

手對木塊的壓力為F=F浮1﹣G=10N﹣6N=4N.

（3）當F′=2N時，則：

木塊所受浮力F浮2=F′+G木=2N+6N=8N；

由F浮2=ρ液gV排2得

物排開液體的體積V排2= = =8×10﹣4m3；

V露=V木﹣V排2=1.0×10﹣3m3﹣8×10﹣4m3=2×10﹣4m3.

變試二：如果撤到壓力，在木塊上放一砝碼時，木塊恰好沒入水面，那么砝碼的重為多少牛？

解：在木塊上放砝碼，木塊正好全部沒入水中，則有：F浮1=G砝+G；

砝碼的重力G砝= F浮1 -G木=10N-6N=4

變試三：如果把砝碼拿走，則木塊下掛一密度為5×103kg/m3的金屬，那么金屬的重為多少牛木塊才能剛好沒入水中？

解：木塊和懸浮在水中，則有：F浮3=G金+G木；

即：ρ水g（V木+V金）=ρ金gV金+ρ木gV木，

則合金體積為：

V金= V木= ×10﹣3m3=10﹣4m3；

所以合金的重力G=mg=ρ金gV金=5×103kg/m3×10N/kg×0﹣4m3m3=5N；

通過問題情境創設的變化，大大提高了物理題目的效能，同時提高了學生解決物理問題的能力

二、一題多問

習題課教學中通過一題多問，由簡到繁、由易到難、緩坡度的設問，讓不同層次的學生都有收獲。下面對一道力學習題多個設問嘗試。

例：滑輪組在建筑中應用廣泛，如圖所示為建筑工人自制的滑輪組.某工人用此滑輪組將質量為90kg的重物5s提高5m，所用的拉力為600N.（不計繩重和摩擦）求：（1）該重物所受到的重力；（2）滑輪的重力；（3）工人通過滑輪組所做的有用功；（4）工人做的總功；（5）滑輪組的機械效率； （6）工人做功的功率（7）當用這個滑輪組提升1100N的物體時，機械效率是多少？

通過上面例題7個設問，降低了學生學習難度，既激發了學習興趣，又提高了學習效率。

三、一題多解

一題多解不僅能使學生掌握不同的解題技巧，還能培養學生的發散思維，拓寬解題思路，增強審題能力、分析能力和應變能力，從而提高靈活運用物理知識解決問題的能力。下面對一道電學習題進行多種解法剖析。

例題：如圖所示的電路中，A、B兩點間的電壓是6V，電阻R1=4Ω，電阻R1兩端的電壓是2V，求電阻R2的阻值.

解法一：根據歐姆定律可得，流過R1的電流：

I1= = =0.5A；

由電路圖可知，電阻R1和和R2串聯，則：I=I1=I2

電阻R2兩端的電壓：U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，

電阻R2的阻值：

R2= = = =8Ω.

解法二：由電路圖可知，電阻R1和和R2串聯，電阻R2兩端的電壓：

U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，

根據串聯的分壓規律：U1/U2=R1/R2 ，即2V/4V=4Ω//R2

解得電阻R2=8Ω。

解法三：根據歐姆定律可得，流過R1的電流：I1= = =0.5A；

由電路圖可知，電阻R1和和R2串聯，則：I=I1=I2

總電阻：

電阻R2的阻值：R2=R﹣R1=12Ω﹣4Ω=8Ω.

四、一題多聯

一題多聯是指通過一道題的練習，把其它方面的知識類似的題目聯系起來，抓住其相同的本質問題，尋找解題中相同的處理方法和關鍵，還引導善于發現題目的本質不同之處。把知識化多為少，化生為熟，化難為易，使學生進行類比模擬，按性質歸類，于異中求同，培養學生的知識遷移能力。例如：

1、如圖所示，在四個相同的水槽中盛有質量和溫度都相同的水，現將電阻絲R1、R2（R1

2、生活中大多數電熱器都有多個檔位，學習了電功率知識后，小銳同學利用電壓為6V的電源，兩個阻值不同的定值電阻，設計了如圖所示的電路來探究電熱器多檔位的問題.已知R1=10Ω，R2=30Ω，請計算：該電路中的最大功率和最小功率之比是多少？

以上兩道題看似風馬牛不相及，但它們有一個共同的特點：當電路中總電阻最小時總功率最大，總電阻最大時總功率最小。通過這樣的訓練可以達到觸類旁通、舉一反三的作用，既減輕了學生的學業負擔，又提高了課堂效率。