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文献检索:
  • 充分发挥学生的主体作用——实施“学案教学”的体会
  • 我校在实施教学改革过程中 ,从 2 0 0 0年春开始在高一两个班物理课上进行“学案教学”课堂教学改革 ,并于 2 0 0 0年秋在新入学的高一年级物理课全部实施“学案教学”.“学案教学”把改革课堂教学作为教学改革的突破口和切入点 .以下是我们在实施“学案教学”中的一些体会 .一、何为“学案教学”“学案教学”不仅是教法改革 ,更重要的是学法改革 .“学案”是学生如何学的剧本 ,突出的是“学”.“学案教学”就是课前将“学案”发给学生 ,让学生根据“学案”中的“学习目标”,通过看书 ,做“自学检测”,了解和初步掌握一节课中的基本内容 ,并思考“问题讨论”中的问题 ,对课本内容进行较深入的理解和挖掘 ,在课堂上主要进行“问题讨论”.学生经过课前的准备 ,在课堂上展开充分的讨论 ,老师进行适当的诱导和指导 ,然后经过“思维训练”,达到一节课的学习目标 .“学案教学”与过去传统教学的最大区别在于课堂上的主角是学生 ,而不是老师 ,变老师的“一言堂”为学生的“群言堂”,改变了老师讲学生听的被动局面 .学生需要自己学习 ,自己思考 ,在课堂上阐述自己对某一问题的看法和观点 ,有时还要自己动手做实验 ,课堂变成了学生大显身手...
  • “凤头”更须“豹尾”——浅谈结课的艺术
  • 古人写文章注重“文首”,也很讲究设计一个耐人寻味、发人深思的结尾 ,形象地称之为“豹尾”.理科教学除精心设计“导入”新课外 ,也应注意课堂教学结尾 (以下简称“结课”)的设计 ,做到善始善终 ,而不要“其头也勃 ,其收也赢”,虎头蛇尾 ,草草收场 .结课的好坏 ,也是衡量教师教学艺术水平高低的标志之一 .许多优秀教师都很讲究恰到好处地“结课”,或归纳总结 ,强调重点 ;或留下悬念 ,引人遐想 ;或含蓄深远 ,回味无穷 ;或新旧联系 ,铺路搭桥等 ,显示出了精湛高超的教学艺术 .但青年教师经常忽视“结课”这一课堂教学的最后环节 ,或听到铃声 ,道一句“今天就到这了”然后下课 ,或提前完成了教学内容在等待中听到铃声后悄然离开 ,或兴之所至 ,一拖数分钟仍“恋恋不舍”,更有甚者 ,能一节课后再上满 1 0分钟“加时课”.因而 ,很有必要研究一下结课的艺术 .把“结课”上升到一个艺术的高度去重视去研究 ,首先应明确它的重要作用以及应遵循的原则 .其重要作用主要有 :( 1 )梳理知识 ,突出重点 ,总结规律 ,画成点睛 ;( 2 )开阔视野 ,激活思维 ,启迪智慧 ;( 3)留下悬念 ,诱发兴趣 ,鼓励创造 .好的“...
  • “阿基米德原理”教学设计
  • 一、材料分析1 .教材地位、作用本课题是在学过力、二力平衡、密度和液体内部压强的基础上来研究浮力的问题 :认识浮力的存在 ,探索浮力的规律 .这是对前面知识的综合和深化 .而浮力现象是学生在生活中比较熟悉的 ,也是他们容易发生兴趣的现象 .因此教学中可利用学生的心理特征 ,激发学习兴趣 ;并在探索浮力规律的过程中 ,培养学生的科学态度 ,发展思维 ,提高分析问题的能力 ;同时使以前学习的知识得到复习、应用和巩固 .本节内容是本章甚至是初中物理教学中一个重点问题 .2 .学生情况分析学生对浮力是有感性认识的 ,但他们的认识是肤浅的 ,而且往往有些认识是错误的 .例如 ,有的学生看到木块能浮在水面 ,而铁块会沉到水底 ,就认为木块受到的浮力大 ,铁块受到的浮力小 ,或者认为水对木块有浮力 ,对铁块没有浮力 .另外 ,由于浮力与液体内部压强有关 ,学生知道液体内部的压强随深度变化 ,就错误地认为浮力也与物体在液体内的深度有关等 .这些错误的认识由于先入为主 ,所以往往相当顽固 ,会抗拒正确的认识融入已有的知识结构 ,成为学习的思维障碍 .另一方面 ,这部分知识需要较强的抽象思维和推理能力 ,对学生的要求较高 ,所以...
  • 如何演示共振现象
  • 在演示共振现象时 ,一般我们是在一根张紧的细绳上悬挂几个固有频率相同和不同的图 1单摆 ,如图 1所示 ,让单摆 A先摆动起来 ,对其它的单摆产生驱动力 ,其它的单摆也会振动起来 ,振幅越来越大 ,并且单摆 B、C的振幅大于单摆 D、E的振幅 ,同时单摆A的振幅逐渐减小 ,直到为零 ;当单摆 A的振幅为零时 ,单摆 B、C的振幅达到最大 ,之后又逐渐减小 ,直到为零 ;此时 ,单摆 A和单摆 D、E的振幅不为零 ,即单摆 D、E的振幅又大于单摆 B、C的振幅 .在整个过程中 ,出现单摆 B、C的振幅有时大于单摆 D、E的振幅 ,有时又小于单摆 D、E的振幅 ,那么什么时候能说明产生了共振现象呢 ?有些老师从能量的观点来分析 ,指出当单摆 B、C的振幅明显大于单摆 D、E的振幅时 ,就可以认为产生了共振 ,实验就可以结束了 .笔者认为 ,这种观点是不恰当的 .严格地讲 ,如图 1所示的这个实验装置是一种耦合振动系统 ,虽然与单摆 A固有频率相同的单摆B、C的最大振幅的确是最大的 ,但是其中每一个单摆都通过绳子受到了周期性的强迫力矩的作用 ,其运动现象是频率相近的两个同方向的简谐振动合成的“拍”,即振幅时大时小 ...
  • 用示波器验证正弦式电流的最大值与有效值之间的关系
  • 交变电流的有效值是根据电流热效应规定的 .让交变电流和恒定电流分别通过相同阻值的电阻 ,如果它们在相同时间内产生的热量相等 ,就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值 .在中学课本中 ,只说明“实验和计算表明”,正弦式电流的最大值与有效值之间有如下关系Im=2 I,Um=2 U.实际上 ,在教学过程中可以通过示波器演示验证这种关系 .1 .实验器材 两个规格相同的小电珠 ,滑动变阻器 ,降压变压器 ,示波器 ,干电池组 ,交变电流表 ,交变电压表 ,直流电流表 ,直流电压表 ,各种开关和导线若干 .2 .电路图 电路图如图 1所示 .图 13.实验步骤( 1 )闭合开关 S1与 S2 ,调节滑动变阻器 ,使两个小电珠亮度相同 .分别读出各电表的示数 ,比较示数 I1和 I2 、U1和 U2 ,发现有I1≈I2 ,U1≈U2 ,则 I2 、U2 就叫做正弦式电流相应物理量的有效值 .( 2 )示波器的 DC、AC开关拨至 DC位置 ,按常规调节示波器 .( 3)将开关 S接到“1”,使 Y输入接在 L1两端接通交变电流 ,调节示波器 ,直到荧光屏上得到如图 2 ( a)所示的正弦曲线 .调节 Y增益 ,使...
  • 自制“振动器”演示水波的干涉和衍射
  • 现行高中《物理》第一册 (必修 )课本中 ,有关水波的干涉和衍射现象的演示实验 ,除可以用整套的发波水槽做实验外 ,也可以把打点计时器稍加改制 ,再配以相关的盛水容器和学生电源完成此实验 ,且效果不错 ,同行们不妨一试 .改制方法 取两根长约 1 2 cm,直径约 1mm,有一定硬度的金属丝 ,把每根金属丝的一端用电烙铁焊上体积约为 3mm3的焊锡 ,另一端弯成周长约为 1~ 2 cm的圆环 ,并在距环约8cm处弯成与环面垂直的直角形 (如图 1所示 ) .再找一对螺钉螺帽和一个垫片 ,要求螺帽和垫片的外径都大于打点计时器振动片上略呈椭圆形小孔的宽度 .然后用螺钉、垫片和螺帽把两个做好的金属丝的圆环端固定在打点计时器振动片振针旁的小孔上 ,注意使金属丝大致与振动片的边垂直 (如图 2所示 ) .这样整个改制工作就完成了 .图 1        图 2使用方法 把改制好的打点计时器放置在方形透明盘 (类似发波水槽所用的槽 )的旁边 ,在盘内倒入清水 ,使水深适当 ,并调整打点计时器的角度和高度 ,使焊锡刚好与水面接触 .接通打点计时器电源 (使用 J1 2 0 2型学生电源的交流接线柱 ) ,使打点计时器正常振...
  • IC卡知识ABC
  • IC卡是指将集成电路芯片固封在塑料基片中的卡片 ,是一种功能多样、用途广泛的电子卡片 .它的外形和尺寸同普通名片差不多 ,一般厚度为 0 .76~ 1 .2 mm,小巧玲珑 ,携带方便 ,使用简捷 .卡的基片是由聚氯乙烯硬质塑料制成的 ,内装集成电路芯片 .因集成电路的英文缩写为 IC,所以称为 IC卡 .它可与多种终端设备连接使用 ,具有多种功能 .IC卡的最初设想是由日本人提出来的 .1 96 9年 1 2月 ,日本的有村国孝先生提出了一种制造安全可靠的信用卡的方法 ,并于 1 970年获专利 .那时叫 ID卡 .1 974年 ,法国的罗兰德·穆瑞拉发明了带集成电路芯片的塑料卡片 ,并取得了专利权 .1 983年 ,这一发明受到法国政府的重视 ,由政府出面推动 IC卡的实用化 .IC卡根据卡中所用嵌粘的集成电路的功能不同 ,可分为接触式 IC卡和非接触式 IC卡两大类 .接触式 IC卡 ,具有标准形状的铜皮触点 ,通过和卡座的触点相连后实现与外部调和设备的信息交换 .非接触式 IC卡 ,为封闭式包装 ,通过射频和外部设备传送信息 .它利用外部发射的高频电磁波能源和信号源 ,进行擦写存储 .在实际使用中 ,...
  • “力的合成用图”的设计与使用
  • 一、设计意图以往在进行“力的合成”的演示或学生分组实验中 ,需多次标度力和测量角度 .我们设计的“力的合成用图”兼有刻度尺和量角器的功能 ,在力的合成类实验中 ,缩短了实验时间 ,提高了准确率 .也能用于其它矢量的合成 .二、“力的合成用图”的介绍“力的合成用图”如图 1所示 ,该图由互相垂直的两条直线和 1 8个同心圆组成 .同心圆图 1 力的合成用图的圆心 0就是两直线的交点 .第 1个圆的半径与同心圆间隔相等 ,36 0°等分圆 ,准确到 1°.在水平直线上以 0点为对称点在圆外标出偶数位圈数 .在第 1 7圈外画小分度线 ,在第 1 8圈外标大分度数 (即以竖直直线为对称线 ,从竖直方向起按序标出 1 0°至 80°) .为美观方便 ,仅在如图 1所示的“力的合成用图”中画出从第1 2圈到第 1 8圈的大分度线 ,从 0点画出 30°和6 0°角的边线 .因篇幅有限 ,该图仅设计了 1 8个同心圆 .考虑到实验时弹簧秤的量程和最小刻度 ,读者使用本图时 ,可自行增加圆的个数 .同时圆间隔选 0 .2 cm至 0 .5cm均可 .三、“力的合成用图”的使用方法1 .标度力的大小选择好某一标度可在图上标度...
  • 测摆长无需用游标卡尺
  • 一次高中物理毕业会考实验操作考查时 ,笔者发现 ,做“用单摆测定重力加速度”实验操作的学生在用游标卡尺测摆球直径 .遂问任课教师 :为什么要用游标卡尺 ?回答说 :测摆长准确 .在一些练习题册中 ,经常看到“用单摆测定重力加速度”的练习题 ,要求用刻度尺测摆线长度 l,用游标卡尺测摆球直径 d,再由 L=l+ d/ 2求出摆长 .理由是为了提高测量准确度 .翻开“必修本”第一册学生实验五“用单摆测定重力加速度”一节 ,测摆长的要求是 :“用刻度尺测量摆长 L.量摆长的时候 ,摆长的下端应从球心算起 .”这里 ,明白无误地说明用“刻度尺”测量 ,没有说要用游标卡尺 .况且 ,在“必修本”中 ,到高二第二学期才学游标卡尺的使用方法 ,怎能在高一就让学生使用呢 ?那么 ,这种测法是从何而来的呢 ?当然 ,也不是空穴来风 .1 984年启用的“甲种本”里 ,测量摆长的方法是 :“用米尺量出悬线长 l,准确到毫米 .为了测量方便 ,可以用游标卡尺测量摆球的直径 ,然后算出摆球的半径 r,也准确到毫米 .单摆的摆长是悬点到球心的距离 ,所以 l+ r就是摆长 .”其根据大概就在这里 .这里要指出 :( 1 )在“甲种本”...
  • 物理学中的“不可能”
  • 在人类享受电子技术、计算机、信息网络等一系列高新技术带来的新生活方式时 ,首先得感谢物理科学的发展 .近几个世纪物理学的发展走在社会发展的前列 ,从宏观宇宙体系到原子内部微观世界 ,研究得相当广泛而深入 ,人类似乎是“无所不能”的 .然而 ,在对客观规律的认知逐渐深刻的同时 ,也发现了许多令人扫兴的“不可能”事件 ,物理学家也只能面对这些事实遗憾地发出长叹 .1 .永动机不可能制成“永动机”的概念 ,除教科书之外 ,现已经很少被人提起 .然而 1 9世纪以前 ,人们十分热衷于此类机器的研究 ,“永恒运转”确实动听诱人 .从历史上的几百种永动机模型来看 ,不乏丰富的想象、精奇的构思 ,但都以失败告终 .1 9世纪确立的热力学第一定律 (广义形式是能量转化和守恒定律 )指出 ,系统在对外做功的过程中内能要减少 ,要想不消耗其内能 ,外界必须同时对它做功或给它传递热量 ,也就是说 ,要不断供给系统能量 ,系统才能持续对外做功 .热力学第一定律对无须消耗能量就能运转的“第一类永动机”作出了科学的判决 .于是人们又空想了第二类永动机 ,它能从单一热源取热 ,使之完全变为有用功而不产生其他影响 .有人曾计算过 ,地球表面...
  • 对阿基米德原理公式表示形式的讨论
  • 在“浮力”一章中 ,阿基米德原理的公式表示形式是 :F浮 =G排 =ρ液 g V排 .在教学中 ,学生用这种形式的公式做作业 ,出错的很多 ,究其根源 ,是对阿基米德原理没有真正理解 .对此 ,笔者采用另一种表示形式 ,即 F浮 =G排 =ρ液V排 g,仅把 g和 V排 位置调换 ,易于加深学生对原理的理解 ,收到了好的效果 .其实两种表示形式本质相同 ,在教学中各有优缺点 .一、F浮 =G排 =ρ液 V排 g形式的优点1 .公式形式与内容的一致性语言是思维的直接表现 .物理公式是通过对原理内容的提炼后 ,用数学语言真实地表达出来的一种形式 .如果公式的形式与原理内容的语序一致 ,则表达式最完美 .阿基米德原理内容为 :“浸入液体里的物体受到向上的浮力 ,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力 .”用数学语言表示该内容 ,则是 :F液 =G排液重 =m液 g=ρ液 V排 g,简写成 F浮 =G排 =ρ液 V排 g,这种表达形式就与原理内容语序一致 .2 .注重直观形象思维 ,减轻初学浮力者的理解难度对于初学浮力者 ,若用 F浮 =ρ液 g V排 形式表达 ,学生在思维时要多转个弯 ,把 g和 V排 交换位置后才...
  • 漫话电池
  • 我们把能将化学能、内能、光能、原子能等形式的能直接转化为电能的装置叫做电池 .日常生活中常把化学电池称为电池 .电池在生活、生产、科研等领域应用非常广泛 .下面就简单介绍一些有关电池的一些知识 .一、化学电池化学电池是最先发明的电池 ,也是我们日常生活、生产中接触最多的电池 .它的基本原理是利用氧化还原反应使电路形成电流 ,从而提供电能 .不能重复使用的电池 ,叫做原电池或一次电池 .经充电后可反复使用的电池叫做蓄电池或二次电池 .1 .伏打电池伏打电池是世界上最早发明的电池 .它是意大利物理学家伏打于 1 80 0年发明的 .1 870年意大利生理学家伽伐尼在解剖青蛙时偶然发现了“生物电”,伏打在对伽伐尼的发现进行检验时 ,得出了不同的结论 ,进而通过大量实验发现 :当两种不同金属插入导电的潮湿的物体时 ,就会出现一个带正电一个带负电的现象 .他提出了著名的伏打序列 :锌、锡、铁、银、金等 .按此顺序任选两种金属 ,将其插入导电液中 ,排在前面的金属带正电 ,则后面的带负电 .伏打用铜和锡两种金属片 ,中间夹一层浸透食盐水的纸 ,再将两金属片连接起来 ,便产生了电流 ,他把这个装置叫做伽伐尼电池 .当把多个...
  • 关于电势零点选择的几个问题
  • 在电场确定的情况下 ,空间各点电势的描述与零点的选择密切相关 .本文就零电势选择的几个问题作深入一步的分析 ,愿与同行共讨论 ,并澄清一些模糊认识 .一、为什么零电势选择是任意的 ?从物理学上讲 ,电势是一个相对量 ,孤立地谈某点电势的高低和正负是没有意义的 .参考点不同 ,各点的电势也不同 ,但参考点的变化 ,虽然要影响各点的电势 ,却并不改变电场 ,不改变电场中两点的电势差 .如同高度这类物理量一样 ,只有相对于确定的参考点 ,它才有确定的物理意义 ,选不同的参考点 ,高度值不同 ,但两点间的高度差是不变的 .正因为不同的电势可以描述同一电场 ,所以电场中允许零电势点选择具有任意性 .二、为什么常选择 U∞ =0 ?不难想象 ,在几乎一切实际静电场问题中 ,尽管带电体系的电量不同 ,分布各异 ,但电量和分布范围均有限 ,因此 ,根据问题所要求的精度 ,在离带电体足够远 (在物理上 )而称为无穷远点的广大空间是具有零场强和恒定电势的位置 .尽管实际静电场问题的具体条件不同 ,但都存在着具有上述性质的“无穷远点”,这是共同的普遍的特点 ,把它选作参考点 ,取U∞ =0既普遍适用又方便自然 .其外 ,既然电势与...
  • 关于连通器实验的改进
  • 人教版九年义务教育三年制初中物理第一册第十章第四节中 ,课文的连通器原理演示实验是用两个玻璃管 (两端开口 )和一根橡胶管连接起来组成连通器 .在演示这个实验时 ,图 1事先用夹子夹住橡胶管 .打开夹子管时 ,如果两管中液面不相平 ,液体将发生流动 ,最终达到相平 ,如图 1所示 .然后用液体的压强公式证明了连通器的原理就是要在底部产生相等的压强 .所以两液面必须保持相平 .这种方法学生虽然也能理解 ,但不能直观形象地把这一原理表象出来 .如将这个实验稍加改进 ,那么 ,实验的效果将会更加明显 .一、实验所需材料及仪器1 .一端开口、一端封闭且在封闭端侧面有两个相对称的管道的玻璃容器两只 .2 .普通气球两只 .3.橡胶管一根 ,夹子一个 .4.微型压强计两套 .二、改进方法用剪刀剪去气球的一部分 ,将开口小的一端套在玻璃管道上 ,将开口大的一端套在微型压强计的金属盒上 ,用同样的方法也套好另一个气球 ,并用橡胶管把两玻璃容器的侧管连接起来组成连通器 ,如图 2所示 .在未倒入液体前 ,用夹子夹住橡胶管 ,然后分别在两玻璃容器中倒入同种液体 .如果两容器的液面不相平 ,则两金属盒上扎的橡皮膜受到的压强必然不相...
  • 演示液体压强与其重力无关的两种方法
  • 初中物理对液体压强是这样论述的 ,液体压强产生的原因是液体的重力 .液体压强的大小用公式表示为 p=ρgh,即液体压强由其深度 h决定 ,而与液体的重力无关 .这就令许多学生不解 ,既然液体压强是由液体重力引起的 ,怎么又跟液体重力无关呢 ?仅从理论上解释往往适得其反 ,而直观明了的实验可以达到事半功倍的效果 .演示方法一实验器材溢水杯一个 ,50 0 m L烧杯两个 ,压强计一个 ,水 .实验步骤 ( 1 )按图 1所示安装好实验仪器 .图中 1为压强计 ,2为溢水杯 ,3、4为小烧杯 .图 1( 2 )用手向下压烧杯 3.现象 :水位上升 ,压强计液面差增大 .结论 :水的重力不变 ,但水的深度增加 ,液体压强增大 .( 3)继续下压烧杯 3,至杯中水溢出 ,缓缓下压保持水位不变 .现象 :杯中水的重力减小 ,水位不变 ,压强计液面差不变 .结论 :水的重力减小 ,但只要水的深度不变 ,液体的压强就不变 .实验结论 液体的压强跟重力无关 ,是由其深度决定的 .演示方法二实验器材透明盛液筒两个 ,粗细差别明显的玻璃管两根 ,硬纸片两个 (跟两玻璃管搭配 ) ,橡皮筋两个 ,清水 ,着色水 (用墨水染成 ) ...
  • 地球质量M=5.89×10~(24)kg吗?
  • 全日制普通高级中学教科书 (试验修订本 )《物理》第一册 (必修 )面世以来 ,得到教育界的高度评价 ,此书有利于全面推进素质教育 ,提高普通高中教育质量 .但笔者认为此书还有值得商讨之处 ,例如第 1 0 8面提供的地球质量 M=5.89× 1 0 2 4 kg,此数据可能有误 .1 979年国际大地测量和地球物理联合公布 :地球的赤道半径 ra=6 3781 37m≈ 6 .378× 1 0 6m,极半径 rb=6 356 752≈ 6 .357× 1 0 6m,扁率 e=12 98.2 57,忽略地球非球形对称 ,平均半径 r=6 .371× 1 0 6m.在赤道某海平面处重力加速度的值 ga=9.780 m/s2 ,在北极某海平面处重力加速度的值 gb=9.832 m/s2 ,全球通用的重力加速度标准值 g=9.80 7m/s2 ,地球自转周期为 2 3小时 56分 4秒 (恒星日 ) ,即T=8.6 1 6× 1 0 4 s.如果把地球看成质量均匀 ,并且忽略其它天体的影响等 ,有以下几种方法计算地球的质量 .方法一 在赤道上 ,地球对质量为 m的物体的引力等于物体的重力与随地球自转的向心力之和 ,...
  • 浅谈电磁感应选择题的Φ-t图斜率解法
  • 在电磁感应现象中 ,根据楞次定律不难知道 :当穿过一个闭合回路中的磁通量随时间而改变时 ,若 Φ- t图的斜率都为正 (或负 ) ,回路中产生感应电流的方向一定相同 ;若一个为正另一个为负时 ,一定相反 .这是一个很重要的结论 ,用它可以快速处理电磁感应程序选择题 .现介绍如下 :一、用 Φ- t图解电磁感应程序题的思路磁通量发生程序性变化时 ,可借助于 Φ- t图判断感应电流的方向 ,大致可按如下步骤进行 .第一步 :找到穿过闭合线圈的原磁场的磁感线的分布 .第二步 :找到穿过线圈的磁通量的程序变化 ,同时作出 Φ- t草图 ,然后根据斜率关系排除选项中一些不可能的情况 ,肯定一些可能情况 .第三步 :再由楞次定律判断任意一个过程中感应电流的方向 ,即可得到正确答案 .二、常见的四类电磁感应程序选择题1 .穿过闭合线圈的原磁场是已经给出了磁感线的程序题例 1 ( 1 996年全国高考题 ) 一平面线圈用细杆悬于 P点 ,开始时细杆处于水平位置 ,释放后让它在如图 1所示的匀强磁场中运动 ,图 1已知线圈平面始终与纸面垂直 ,当线圈第一次通过位置 和位置 时 ,顺着磁场方向看 ,线圈中感应电流的方向分别为...
  • 巧用圆定理 “圆”解物理题
  • “圆”是平面几何中重要的图形 ,也是描述物理过程 ,反映物理规律 ,研究物理问题的重要模型 .高考说明对考生能力要求中明确指出 :“必要时能运用几何图形进行表达、分析”物理问题 .因此 ,在教学中 ,教师应有意识地指导学生学会利用几何图形 ,尤其用“圆”处理物理问题 ,从而提高运用几何知识解决物理问题的能力 .一、利用“垂径定理”和“相交弦定理”解题1 .垂直于弦的直径平分这条弦 ,并且平分弦所对的两条弧 ,这就是垂径定理 .2 .圆内的两条弦相交 ,被交点分成的两条线段长的乘积相等 ,这就是相交弦定理 .例 1 如图 1所示 ,质量为 m,电阻为 r,半径为 R的金属环 ,竖直落入磁感强度为 B、垂图 1直纸面向里的匀强磁场中 ,在离开磁场还有 h=12 R时 ,加速度为零 ,求此环下落的速度 .解 设在磁场中圆弧CD的有效切割长度为 L,根据垂径定理有CE=DE=L2 .再根据相交弦定理有( L/2 )× ( L/2 ) =( R/2 )× ( 3R/2 ) ,则 L=3R.若加速度为零时 ,圆环下落速度为 v,根据平衡条件 ,有mg=BIL=B·BL vr ·L,解得 v=mgr3B2 R2 .二、利用...
  • 例谈数学方法在物理习题中的有效整合
  • 随着综合科目考试制度的不断推进和深化 ,对学生具备各学科知识的渗透和跨学科综合的能力的要求越来越高 .在习题教学中 ,如能巧用数学方法处理物理问题 ,则是培养学科间有效整合能力的捷径 ,常常也能使问题简化 .所谓数学方法就是运用数学所提供的概念、符号、规则、理论和技巧 ,对所研究的对象进行定量分析 ,并用数学形式表达其物理规律的方法 .以下通过对具体例子的分析 ,阐明物理习题中常用数学方法的有效整合 .1 .比例法在物理习题中如有大量的公式推算或进行符号运算时 ,常常把所求物理量通过比例换算用其他物理量表示出来 ,再进行求解 ,可使问题简化 .例 1 一筒内贮有压强为 40 atm、温度为47℃的氧气 1 kg,如果使用一段时间后压强和温度分别降为 30 atm、2 7℃ ,问用去了多少氧气 ?解析 根据克拉珀龙方程 p V=mμRT知 ,相同体积的同种气体 ,其质量与压强成正比 ,与开氏温度成反比 ,即m′m=p′Tp T′ m- m′m =p T′- p′Tp T′ ,所以 Δm=p T′- p′Tp T′ m=0 .2 kg.此法较之运用克拉珀龙方程求出该筒容积和氧气剩余量后 ,再求耗氧量的方法要简单得...
  • 关于磁流体发电机电动势的计算
  • 本刊2000年第3期刊出“电学综合复习例说”一文后,先后收到了多位读者来稿,分别对“例说”中的例1进行了指正,现摘录如下
  • “声音的共鸣”演示实验的改进
  • 高中《物理》(必修 )第一册第五章“声音的共鸣”安排了一个演示实验 ,实验装置如图 1所示 ,取两个频率相同的音叉 A和 B,使它们图 1的木箱开口相对 ,用橡皮槌敲击音叉 A,使它振动发声 ,然后用手捏住 A的叉股 ,使它停止振动 ,这时 ,我们就会听到音叉 B振动发出的声音 .因为音叉 A振动产生的能量只有很少一部分传给音叉 B,因而音叉 B共振的现象并不十分明显 ,在环境比较安静的情况下 ,只有离讲台较近的学生能清楚地听到音叉 B振动发出的声音 .为此 ,本人将该实验作如下改进 (下面的实验音叉 A和 B均应选取 440 Hz共振音叉 ) :1 .取 40 W直管日光灯金属反射罩一个 ,开口朝下放在桌上 ,将音叉 A和 B的共鸣箱开口相对 ,彼此相距 2 5cm左右置于反射罩上 ,如图 2所示 .激发音叉 A使它振动发声 ,经过 1~ 2 s用手捏住 A的叉股 ,使它停止发声 ,这时就会听到音叉 B振动发出的声音 ,声音清亮缭绕 ,如果环境比较安静 ,在教室各个角落都能清晰听到 .2 .在上述实验中 ,如果周围噪音比较大 ,可用智力竞赛抢答扩音两用机 ,调节音量至适当位置 ,将话筒靠近发声的音叉 B,经...
  • 平抛运动演示仪
  • 一、实验原理平抛运动若用水注来演示 ,非常直观 .但用水注演示存在一个问题 ,即随着储水桶中水位的下降 ,水注喷出的速度发生变化 ,影响演示效果 .为此 ,笔者对储水桶做了如下改进 :图 1取一只 1 .2 5L的可乐瓶作为储水瓶 .选一只与瓶口大小适宜的橡皮塞 ,在其上钻两个小孔 ,插上两根玻璃管 A、B,如图 1所示 .当水从 B管中流出时 ,瓶内液面上的空气的体积增大 ,压强减小 ,这时 ,大气压强不断地把空气从 A管口压入 ,使瓶内水面上的空气压强不断增大 .这样 ,可使得 B管中与 A管口相平处的压强等于大气压 ( A、B两管相当于一个连通器 ) ,保持压强不变 ,从而使喷出水注的速度不变 .二、实验装置实验装置如图 2所示 .图 21 .取一个物理支架 ,在立柱上挂一只储水瓶 .2 .取一段 0 .5m长的软橡胶管 ,一端与储水瓶的 B管相接 ,另一端接上一支玻璃滴管 .在橡胶管上夹一只夹子 ,作为水注的开关 .3.取一块 6 0 cm× 40 cm的透明无色有机玻璃板 ,其上画上 1 cm2 见方的方格 ,在横边的上方钻两个小孔 ,用两条绳子把有机玻璃板横挂在物理支架的横杆上 .在其左边挂一个重...
  • 开创电气时代的“新生儿”——纪念法拉第诞辰210周年及发现电磁感应170周年
  • “我父亲是铁匠的助手 ,兄弟是个手艺人 ,曾几何时 ,为了学会读书 ,我当了书店的学徒 ,我的名字叫迈克尔·法拉第 .将来 ,刻在我墓碑上的也唯有这一名字而已 !”“上帝把骄矜赐给谁 ,那就是上帝要谁死”.——迈克尔·法拉第生活在电气时代的人们 ,千万不要忘记一个名叫法拉第的平民科学家和他作出重大成就的那段历史 !一、法拉第生平迈克尔·法拉第 ,1 791年 9月 2 2日生于离伦敦不远的纽因格顿一个铁匠的家中 ,铁匠有十个孩子 ,家境十分贫寒 ,他只在 7岁至 9岁读过两年小学 ,1 2岁上街卖报 ,1 3岁那年 ,他被送到书店里学习装订技术 ,开始他只是到各家分送报纸 ,后来才学习装订的手艺 .利用工作之便 ,法拉第经常禁不住翻开他要装订的书籍 ,读读其中的内容 .正是在这样的条件下 ,法拉第学到了不少科学知识 .业余时间 ,他也试着做了几个化学实验 ,还装了一台起电机 ,每天晚上他都去听各种各样科普题目的报告和演讲 .1 81 2年 ,当时著名的化学家戴维 ( 1 778—1 82 9年 )在皇家学院作一系列化学讲座 ,法拉第得到了一张票 .他发现自己完全能听懂戴维的讲演 ,十分惊喜 ,这说明自己多年来...
  • 从空间站到月球基地
  • 我们知道 ,在空间站上可以干许多人们在地球上无法完成的事 ,然而耗费巨资建设的空间站大约只能使用 1 0年 ,于是人们开始构想能不间断围绕地球飞行的永久空间站 ,人们思考的结果便是——建立月球基地 .月球是地球唯一的天然卫星 ,是离地球最近的天体 .月球空间和表面具有可供人类开发利用的独特资源 .月球的引力只有地球的六分之一 ,在那里发射太空探测火箭所需的燃料 ,将会比从地球发射少得多 ,而且月球上有着丰富的核燃料氦同位素氦 - 3,因此月球还是难得的航天发射基地 .科学家对月球神秘的两极区域进行详细分析 ,找到了最适宜的位置 .这个位于以英国探险家沙克尔顿命名的一座环形山边缘的位置符合建立月球活动基地两个基本要求 :那里有生产太阳能所需的充足阳光 ;而且其位置非常靠近一个可能储存着深冻冰的永久性阴影区 .现在让我们假设月球上存在着冰 ,根据探测器绘制的月球图像可以看出 ,月球南极有一些区域接近于在太阳的永久照射之下 .沙克尔顿环形山的边缘是一个特别令人感兴趣的区域 .因为它有 80的时间处于阳光的照射之下 .距离此处不远的环形山内部是一些永久性阴影区 ,如果那里储存有冰 ,将由于没有受到阳光的照射而不融化...
  • 示波管、显像管的物理基础
  • “中学物理是一门基础学科 ,是整个自然科学和现代技术发展的基础 .物理知识在现代生活、社会生产、科学技术中有着广泛的应用 .”高中《物理》课本中示波器原理等足以体现《大纲》这一精神 .示波器作为科技工作必备的基础工具 ,是新世纪学生必须掌握的 ,显示器件作为现代技术的终端 ,提供可视的图文 ,在现代生产、生活、科研、军事、航海、航天等诸多领域大显身手 ,无所不在 ,无法不用 ,足见其重要性 .因此 ,新教材安排了这部分内容的实验和专题 ,由选修改为必修 .但是 ,要使学生真正掌握好示波管、显像管的工作原理 ,了解示波器、显像管的使用 ,必须进行系统的、深入的分析 .现就此问题在此作一分析与归纳 ,突出其物理基础 .一、热电子发射我们知道 ,金属内部有大量的自由电子 ,自由电子在离子间不停地无规则热运动 .当电子趋近金属表面时 ,受到正离子向内的拉力将急剧增加 ,好像金属表面对电子形成了一道壁垒 .通常情况下 ,自由电子能量较少 ,无法越过这个壁垒 ,仅仅局限在金属内部自由运动 .如果设法增加自由电子的能量 ,如给金属加热 ,自由电子的能量随温度升高而增大 ,其中一部分电子可以获得足够的能量 ,克服表面层阻力而...
  • 探索与验证的选择——谈“查理定律”的教学设计
  • 查理定律是气体三大实验定律之一 ,也是高中热学中的重要内容之一 .查理定律内容是 :一定质量的气体 ,在体积不变的情况下 ,温度每升高 (或降低 ) 1℃ ,增加 (或减少 )的压强等于它在 0℃时压强的 1 /2 73,其数学表达式为 pt=p0 ( 1 + t/2 73) .在教学中 ,由于缺乏直观性 ,学生对于比例常数 1 /2 73的得出及其物理意义比较难以理解和掌握 ,造成了学生思维上的台阶 ,特别是像省级重点中学的学生和一般农村中学学生的基础相差悬殊 ,从而不同程度地形成了教学难点 .那么如何突破和化解这一难点呢 ?对于查理定律的教学 ,笔者认为有以下两条思路 :一、探索性实验教学法1 .操作实验测量数据实验定律的教学关键是做好实验 .本实验1.温度计  2 .气节门3.长颈漏斗 4 .排水孔5 .储水玻璃管图 1可采用 J2 557型气体定律演示器 ,其结构如图 1所示 ,具体操作如下 :( 1 )先打开长玻璃管气节门 ,调节长颈漏斗使左右两管中水银面相平 ,且左管中气栓高度取某一值 ,例如 2 0cm,然后关闭气节门 .测出储水玻璃管中冷水的温度 t.( 2 )通电加热储水玻璃管中的水 ,在温...
  • 水沸腾图象的实验分析
  • 初二学生分组实验“研究水的沸腾”中 ,有部分学生画出水沸腾的图象如图 1所示 ,并得图 1图 2出水沸腾一段时间后 ,水温降低的结论 .这跟多数同学得到水沸腾时水温不变的结论不一致 .为使学生自己弄懂原因所在 ,我们组织学生开展课外活动 ,重新做水沸腾的实验 ,实验装置如图2所示 .一、实验要求1 .认真观察实验现象 ,讨论现象产生的原因 .2 .水烧干后 ,温度计的读数怎样变化 ?二、学生实验记录的归纳及分析1 .两支温度计的读数记录如下表所示 (当时气温 1 7℃ ) .2 .观察到的现象及分析 :( 1 )刚开始时 ,烧杯外壁有一层水珠 ,这是空气中受热的水蒸气上升遇冷液化而成 .( 2 )烧杯底和内壁有气泡 .随着加热时间的延长 ,烧杯和水的温度升高 ,烧杯外壁的水珠消失 ,附在杯底和杯壁上的空气以及溶解在水里的空气受热膨胀 ,在杯底和内壁产生气泡 .( 3)水面上方有“白气”,温度计露出水面的部分附有水珠 .加热过程中 ,水温升高 ,水蒸发加快 ,产生大量的水蒸气 .水蒸气上升遇冷液化成的小水珠 ,有的悬浮在空气中形成“白气”,有的附在温度计上 .( 4)水沸腾前温度计 2的示数高于温度计1的示数 ...
  • 物理研究性学习内容的设计
  • 本文通过物理研究性学习的教学实践 ,对物理研究性学习的内容及其设计途径作了具体分析 ,提出了物理研究性学习课题的选择原则和组织模式 ,以及物理研究性学习内容的设计策略 ,旨在使这种新型的学习方式取得更好的效果
  • 物理概念形成的认知心理学基础初探
  • 在物理教学过程中 ,对物理概念的研究 ,一般都是从教师如何“教”的角度去讨论的 ,对物理概念教学的研究也不外乎是对物理概念的教学过程、物理概念教学的设计以及概念掌握的标准等方面的研究 .从现代教育理论来看 ,对物理概念教学问题的研究 ,不能只局限于教师如何“教”,还应着眼于学生如何“学”,也就是说 ,我们对物理概念的研究 ,必须涉及学生的学习心理 ,即学生在学习物理概念过程中 ,是以怎样的方式形成物理概念 .因此对物理概念形成的思考 ,就有必要对物理概念形成的心理基础作比较全面的认识 .本文试图用认知心理学的一些观点 ,对物理概念形成的心理机制及思维过程等作一初步探讨 .一、认识心理的发生认知论观点发生认识论的创始人、世界著名心理学家皮亚杰认为 ,发生认识的发展涉及到图式、同化、顺应和平衡四个方面 ,其中图式是作为一个核心的概念提出的 .图式就是动作的结构或组织 ,这些动作在相同或类似的环境中由于重复而引起迁移或概括 .个体所以能对刺激作出这样或那样的反应 ,是由于个体具有能够同化这种刺激的某种图式 ,因而作出相应的反应 .图式最初来自先天遗传 ,一经和外界接触 ,在适应环境的过程中 ,图式不断变化、丰富和发...
  • 浅谈物理教材中例题的处理原则和方法
  • 中学物理教材[1] 中编入了许多物理问题 .即含于课文中的例题、习题 ,以及各种形式的思考题、讨论题、小结复习题 ,等等 .它们组成了一个形式多样、数量庞大的物理问题系统 .而正确处理这些问题 ,则是物理教学的核心任务之一 .学生在物理课程学习一开始就要做物理习题 ,因为“物理练习是学生运用理论知识解决实际问题的起点”[2 ] .而课本中给出的各种形式的例题的解答正是给学生以最基本的解题训练和方法示范 .因此 ,本文将对教材中各类例题的处理原则和方法作一些探索 .一、例题教学的针对性原则由于课本中的例题数量不多 ,教师在实际教学过程中 ,有时也根据需要自行编制或从课文后的习题中选取部分题目来充实例题数量 .但无论作何处理 ,其例题的处理原则都是必须针对相应课文中的知识点展开 ,真正让例题起到帮助学生消化知识、理解课文内容的作用 .因为“解决实际问题是理解水平的一个新层次”[2 ] .例如 ,学生在学完第一册匀变速直线运动的加速度概念后 ,可解如下例题 :例 1 做匀加速运动的火车 ,在 40 s内速度从 1 0 m/s增加到 2 0 m/s,求火车加速度的大小 .汽车紧急刹车时做匀减速运动 ,在 2 s内速度...
  • 7.9km/s的物理意义
  • 在学习“人造地球卫星”的有关知识时 ,涉及到卫星发射速度和卫星绕地球运行速度 ,弄清楚这两个速度的极限值 ,不仅有助于对人造地球卫星的发射、运行有一个较全面的认识 ,而且对于消除一些模糊观点 ,澄清一些错误认识有较大的帮助 .一、7.9km/ s是人造卫星最小的发射速度人类的卫星之梦 ,从伽利略最初的设想到2 0世纪中期前苏联第一次把人造卫星送上天空 ,历经了漫长的岁月 ,实质问题就是人们要克服地球的强大引力而把卫星送上太空 .我们知道 ,卫星在地球引力场中运动 ,系统机械能守恒 ,即E=Ek+ Ep=常量 .人造卫星在空中运动的轨道方程为r=p1 +εcosθ,1其中焦点参数   p=L2GMm2 ,2偏心率  ε=1 + 2 EL2G2 M2 m3,3式中 L为卫星对地心的角动量 .可见人造卫星的轨道是以地心为焦点的圆锥曲线 ,如图 1所示 .而对于人造地球卫星而言 ,其轨道为圆或者椭圆 .因此有总能量 E图 1<0 ,表明人造地球卫星的初动能 12 mv0 2 的值小于人造地球卫星的万有引力势能的绝对值GMmr0 ,即卫星所具有的初动能不足以使卫星克服万有引力做功而达到无限远处 .卫星只能在有限的空间运...
  • 国际单位制与国际制单位
  • 现行高中物理课本中出现国际单位制与国际制单位两个概念 ,学生易混淆 ,本文主要阐述这两个概念的不同 .笔者在讲授牛顿第二运动定律 F=kma之后 ,举一例题如下 :在牛顿第二运动定律公式 F=kma中 ,比例系数 k的数值A.在任何情况下都等于 1B.k的数值是由质量、加速度和力的大小所决定C.k的数值是由质量、加速度和力三者的单位所决定D.在国际单位制中 ,k的数值一定等于 1多数学生都选 C、D两个选项 ,参考资料中也给出 C、D两个选项正确 .笔者认为只有 C项正确而 D项错误 ,多数学生及参考资料之所以选 D项 ,是因为他们把国际单位制与国际制单位混为一谈 ,等同起来 ,其实不然 .我们知道 ,国际单位制是国际上制订的一种通用的适合一切计量领域的单位制 ,国际代号为 SI,是 1 96 0年第十一届国际计量大会通过的 ,它包括 1国际制单位 ;2国际制词冠 ;3国际制单位的十进倍数与分数单位三部分 .而国际制单位是由基本单位、辅助单位和导出单位三部分构成 .国际制单位的基本单位有 :长度单位米 ,质量单位千克 ,时间单位秒 ,电流强度单位安培 ,热力学温度单位开 ,物质的量单位摩尔和发光强度单位坎德拉...
  • 物理公式教学十大要点
  • 物理公式教学是物理教学过程中的关键一环 .搞好物理公式的教学 ,对于学生正确认识和掌握物理规律 ,以及应用物理规律都是十分重要的 .在进行物理公式教学中 ,笔者认为有以下几个要点 :1 .公式中每个物理量的涵义弄清物理公式中每个符号表示什么物理量 ,每个物理量表示什么物理意义 ,其内涵是什么 ,外延是什么 ,有哪些单位 ,在国际单位制中的单位是什么 ,这个物理量是矢量还是标量 ,是过程量还是状态量 ,这都是学习物理公式的前提和基础 .2 .公式的性质( 1 )物理公式的分类物理公式分为物理量的定义式 ,物理量的决定式和一般联系式 .物理量的定义式 ,如电阻定义式 R=U/I,电场强度定义式 E=F/q;物理量的决定式 ,如电阻 R=ρ lS;平行板电容器电容 C=εS4πkd;一般联系式 ,如理想气体状态方程 p VT=常量 ,机械能守恒表达式 .弄清公式属于哪一种类型 ,对于理解公式中物理量的因果关系 ,适用条件等具有十分重要的意义 .定义式普遍适用 ,无须条件 ;决定式指出了物理量决定于什么因素 ,与这些因素是什么关系 ,公式中因果关系非常明确 ,对于理解该物理量的本质十分重要 .( 2 )因果性如牛顿第...
  • 充分发挥学生的主体作用——实施“学案教学”的体会(杨衣农)
    “凤头”更须“豹尾”——浅谈结课的艺术(王成)
    “阿基米德原理”教学设计(何冬莲)
    如何演示共振现象(朱红)
    用示波器验证正弦式电流的最大值与有效值之间的关系(魏海波)
    自制“振动器”演示水波的干涉和衍射
    IC卡知识ABC(尚红年)
    “力的合成用图”的设计与使用(吴秋芳)
    测摆长无需用游标卡尺(田天增)
    物理学中的“不可能”(吴国来)
    对阿基米德原理公式表示形式的讨论(唐盛明)
    漫话电池(向明军)
    关于电势零点选择的几个问题(蒋守培)
    关于连通器实验的改进(吴昌远)
    演示液体压强与其重力无关的两种方法(李洪武)
    地球质量M=5.89×10~(24)kg吗?(徐永明 徐乃军)
    浅谈电磁感应选择题的Φ-t图斜率解法(王凤元)
    巧用圆定理 “圆”解物理题
    例谈数学方法在物理习题中的有效整合(邓明富)
    关于磁流体发电机电动势的计算
    “声音的共鸣”演示实验的改进(杨为庄)
    平抛运动演示仪(林名钟)
    开创电气时代的“新生儿”——纪念法拉第诞辰210周年及发现电磁感应170周年(李良春 田培银)
    从空间站到月球基地
    示波管、显像管的物理基础(钟俊敏)
    探索与验证的选择——谈“查理定律”的教学设计(朱世慧)
    水沸腾图象的实验分析(肖云康)
    物理研究性学习内容的设计(蔡卫东)
    物理概念形成的认知心理学基础初探(谢勤)
    浅谈物理教材中例题的处理原则和方法(杨萍)
    7.9km/s的物理意义(杨建华 伍洲)
    国际单位制与国际制单位(张怀春)
    物理公式教学十大要点(邱新生)
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