摘 要:物理作為一門基礎學科,其中包含著無窮無盡的知識,而初中物理是物理學習的開始,也是學生最基礎的物理學習階段.培養學生的物理學習能力,有助于提高學生對事物存在的理解和認知,幫助學生理解自然的運動、萬物的規律,更是響應新時代背景下對人才的需求.在初中物理教學中,“比例法”是一種簡便且好用的方法,學生能夠通過“比例法”快速理解并消化問題,有效提升學生解題速度,使學生分數得以提高.
關鍵詞:初中物理;解題教學;比例法
中圖分類號:G632 ??文獻標識碼:A ??文章編號:1008-0333(2022)02-0076-03
作者簡介:田苗(1981.11-),女,江蘇省揚州人,本科,中學一級教師,從事初中物理教學研究.
在初中物理教學當中,“比例法”是通過數學比例進行物理問題運算的一種方法,能夠使用數學比例應用到電阻問題、氣壓問題、電流并聯串聯問題等初中物理試題當中,為學生認識初中物理打開了一扇新的窗戶.運用正比和反比的數學思想,靈活使用“比例法”處理電阻、氣壓等初中物理問題,可以幫助學生快速解題、提高答案準確性,將較為復雜的電阻、氣壓等初中物理問題變得更加簡便、容易,讓學生解題思維增加一個選擇,解題能力再獲提高.
1 “比例法”的簡介
初中物理以力、電、氣壓、密度、速度等生活中常見的物理元素構成,更多物理知識偏向于物理的基本概念、基本運用,是高中物理、大學物理的鋪墊,更是學生整個物理學習期間的奠基石.而初中物理試題的選擇以電流、電阻、電壓等“三電”為核心命題方向,這也是學生往往受困惑的重點、難點.如何解決學生對于此類問題的困惑,初中物理教師在教學過程中,不僅需要對于基本概念有所掌握,更需要對解題方法加以了解.隨著命題方向的多元化,題目難易程度的加深,對于初中物理教師提出了新的挑戰,要求也更加嚴格.因此,教師必須掌握“比例法”的使用,從“比例法”中突破命題方向的隨機性,題目難易程度的隨機性.
“比例法”是物理教學中常用的一種解題方法,而“比例法”的使用更加偏向于運用數學思維通過正比、反比的比例關系應用題干中的比例信息來解決物理問題,從而加快學生解題速度,提高解題精準度.“比例法”的應用主要是以找到題干中比例關系為關鍵,以題目所問為插入點,運用反向思維的方式,將題目所問與已有信息進行橫向對比,發現兩者之間是否存在明確的比例關系,如果存在明確的比例關系,并進一步突出比例關系,快速使用“比例法”進行解題;如果不存在比例關系,或題目中沒有相關關系,則選擇中間變量作為替代,并找到中間變量與已有信息之間的比例關系,或者放棄“比例法”采取其他方法進行解題.在解題時,應當靈活采取方法進行解題,而不應一味地采取“比例法”進行解題,要將多種方法共同融匯其中,達到解題目的.
2 “比例法”妙用相關例題示范
例題1 假設現在有一根銅導線,這根銅導線的電阻阻值約為20Ω,如果將這根銅導線均勻地拉伸為原先的2倍,那么這根新的銅導線,其電阻阻值約為多少?
思路:從題干中可以知道,原先的銅導線的電阻阻值約為20Ω,,并且將該導線拉伸為原先導線的兩倍,存在明確的比例關系,根據前文“比例法”解題思路,在存在明確比例關系之后,應當使用“比例法”進行解題.
解 由于銅導線材質并未發生變化,因此前后導線電阻與導線長度、橫截面積成比例關系,新的導線長度變為原先導線長度的兩倍,那么新的導線的橫截面積也將變為原先導線橫截面積的二分之一.由此可設原先導線長度為L0,橫截面積為S0;拉伸后的導線長度為L1,橫截面積為S1,由此可得公式:
將題目中所包含的信息帶入(1)式當中得:
由例題1,可以看出“比例法”在解決電阻問題時的方便與快捷,可以更快地處理電阻阻值問題.通過對于電阻導線前后長度、橫截面積的改變,進行判斷前后導線電阻的阻值變化,以“比例法”快速解決電阻問題.
“比例法”非常適用于電阻、電壓、電流等物理電學問題,在例題1中已經講解了電阻問題的使用,在例題2中將會以電壓問題為導向進行講解.
例題2 如圖1所示,電阻分別為10Ω、20Ω、30Ω,則兩個電壓表之比為多少?
思路 在電流圖中,電壓表V1檢測的是電阻R1和電阻R2的電壓值,而電壓表V2檢測的是電阻R2和電阻R3的電壓值,整個電流圖呈現串聯關系,不存在并聯關系,整個題目仍然有明顯的比例關系,因此可以使用“比例法”進行解題.
從例題2中,可以了解到“比例法”在電壓問題時的妙用所在,可以用電阻之比來測算出電壓之比,例題2往往是一道電學大題的第一小問,但是至關重要的一道小問,如果不認真處理,很有可能無法做出剩下的題目.所以,“比例法”可以快速幫助電學問題得到解決,無論是電阻問題,還是電壓問題、電流問題,都可以采用“比例法”,通過在題干中尋找到的比例關系進行解決問題.
3 “比例法”在物理解題中的策略分析
從兩個例題中,可以看到“比例法”可以有效提升解題速度,減少解題時間,尤其是在物理電學問題上,由于電流、電壓、電阻存在明顯的比例關系,“比例法”能夠展示出其強大的解題功能,幫助學生更好地解題電學問題.在所有的物理問題解題方法當中,“比例法”有著其特有的功能,但學生對于如何正確使用“比例法”仍有一定的問題,因此必須對正確使用“比例法”的策略進行分析.
在使用“比例法”時,需要從題干入手,找出明確的比例關系是使用“比例法”的首要前提,學生必須對物理基本概念有著深刻的了解,要不斷加強電流、電阻、電壓、功率等基本概念的認識,不能忽視基礎的重要性.而第二步在于使用已找到的比例關系去研究題目本身的所求,逐步發現題干已知信息與題目所求信息之間的關聯.由于一些物理問題中,并不會直接給出明確的關聯,而是通過間接的關聯來引導學生解題,如并聯問題中,已知電阻求其功率之比、電流之比,往往需要借助電壓之比進行轉換比例關系,從而達到解題的目的.第三步則是進行對所得答案的復查,“比例法”不僅可以快速解題,更能通過已求得的答案進行檢查是否答案正確,通過比例關系進行反復檢查答案的正確性,保證學生能夠獲得本題分數.以上三步便是使用“比例法”的重要步驟,也是學生應對題目時,靈活運用“比例法”的關鍵.
4 “比例法”在物理解題中的反思
“比例法”是一種關鍵的物理解題方法,但“比例法”并不是唯一的方法,也并不是適用于每一道物理題,如密度問題、自由落體運動問題.在自由落體運動問題中,“比例法”并不適用于物體運動過程,直接運用公式反而更加便捷,也能夠直接得出問題答案.因此,學生在使用“比例法”解題時,要靈活運用解題方法,不能將思路僅局限于“比例法”一種解題方法,解題視野要開放,思維不能形成定式.
物理教師在教學過程中,要幫助學生理解“比例法”,但也要學生明白“比例法”的局限性,使得學生能夠將所有解題方法都融會貫通,才能保證解題流暢,沒有卡頓的情況發生.在物理電學問題上,“比例法”是解決問題的首選,但在其他問題上,要以整體的視角分析問題,多維角度分析解題可行性.教師仍然需要收集學生解題中的疑惑,將自身解答及時反饋學生,幫助學生解決在使用“比例法”過程中的不適和疑惑.
“比例法”在初中物理解題教學中的妙用有很多,通過使用“比例法”,可以快速解決電學問題、壓強問題,促進學生對物理現象的認識與了解,加快學生對物理問題的解答速度.物理解題方法有很多,在物理教學過程中,需要教師能夠主動引導學生使用“比例法”這種簡便的方法進行解題,加深學生對物理基礎概念的認識,改善學生解題的不良習慣,提高學生的解題效率.
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[責任編輯:李 璟]
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