郁晓萍
摘 要:笔者结合平时的教学实践,对每年的高考复习给出几点自己的经验与思考。
关键词:高考复习;考试说明;课本资源
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2014)10(S)-0045-6
如何在紧张的高考复习中帮助学生取得良好的复习效果,这是每一位高中物理教师值得去研究的问题。结合平时的教学工作,笔者想谈一谈对高考物理复习的几点建议。
1 首先,我们应该明确,高考考什么内容以及高考怎么考
教师应该认真研究新课程标准,仔细研读每年最新公布的江苏高考物理科《考试说明》,除此之外,还应该认真分析近几年的高考试题。这样才能对高考的内容、考查的方式做到心中有数,才能正确把握高考的动向。
1.1 重视考点说明的理解,减少复习中的无用功
学生的精力和时间是有限的,有些问题按照对考试说明的理解,在平时的复习中可以不涉及,这样就减少了复习的盲目性。
案例分析1
考点7,力的合成与分解 。高考对此考点的要求属于Ⅱ要求,但对于力的合成与分解的计算,只限于用作图法或直角三角形的知识解决。按照考点7的说明,平时复习时就可以不涉及以下这类题目。
例1 如图1,在半径为R的光滑半球面上高h处悬挂一定滑轮。重力为G的小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住。人拉动绳子,在与球面相切的某点缓慢运动到接近顶点的过程中,试分析小球对半球的压力和绳子拉力如何变化?
例2 (2009苏南四市模考)如图2所示,固定在竖直平面内的半径为R的光滑圆环的最高点C处有一个光滑的小孔,一质量为m的小球套在圆环上,一根细线的一端栓着这个小球,细线的另一端穿过小孔C,手拉细线使小球从A处沿圆环向上移动。在下列两种情况下,当小球通过B处时,求细线对小球的拉力F的大小和圆环对小球的弹力N的大小。
(1)小球沿圆环极缓慢地移动;
(2)小球以线速度v沿圆环做匀速圆周运动。
案例分析2
考点8,共点力作用下的物体平衡,Ⅰ级要求,只要求解决一个平面内的共点力平衡问题。所以江苏高考2010年第3题这类空间的立体平衡问题就可以排除到高考之外了。
例3 (2010江苏高考)如图3所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角30°,则每根支架中承受的压力大小为( )
A. mg
B. mg
C. mg
D. mg
相关的还有很多知识点,考察的要求都有详细的说明和解读,只要我们仔细研读《考试说明》,就可以在平时的复习过程中,做到有的放矢。严格落实每一个考点,突出重点,把握难点,而对于超纲的部分,绝不加重学生的负担。
1.2 对考试说明修订变动地方特别关注
江苏物理高考近几年比较趋于稳定,对《考试说明》的修订变动不大。在“命题指导思想”,“能力要求”,“考试形式及试卷结构”等几个方面几乎没有变化,只是在一些考点上做了一些细微的变化与调整。因此我们应该高度重视考点中做相应变化的部分,仔细研究。
案例分析3
原考点50“互感 自感”现在改为“自感 涡流”,删去了“互感”,新增了“涡流”,因此“涡流”这个知识点很有可能今年会出现在高考中。果真如此,在2014年江苏高考第7题中,就出现了对“涡流”这个知识点的考查。
例4 (2014江苏高考第7题)如图4所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有( )
图4 例4题意图示
A.增加线圈的匝数
B.提高交流电源的频率
C.将金属杯换为瓷杯
D.取走线圈中的铁芯
【答案】 AB
案例分析4
考点91“原子核的衰变 半衰期”删去了“用半衰期公式进行定量计算不作要求”这一说明。因此,半衰期公式的定量计算很有可能今年会出现在高考中,应该加强复习,使学生熟练掌握。2014年江苏高考的12题,就出现了半衰期的定量计算。
例5 (2014江苏高考第12题)氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤。它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是 Rn→ Po+
。已知 Rn的半衰期约为3.8天,则约经过 天,16g的 Rn衰变后还剩1g。
【答案】 He,15.2
1.3 对高考物理试题结构、特点、难度及命题趋势心中有数
仔细分析历年的江苏高考题以及《考试说明》中的典型题示例,就能对高考的考查方式、难度要求以及试卷的结构特点有一个直观的认识。从考查的题型上看,江苏高考题分为单项选择题、多项选择题、简答题和计算题。其中简答题分为必做题和选做题,必做题考查实验,通常一道力学实验,一道电学实验,选做题要求考生从选修3-3、3-4、3-5三个模块中选做两个模块。从考查的难度上看,近几年江苏高考题保持稳定,难度趋于合理,以中等难度题为主。一般来说,选择题的4、5、8、9以能力立意为主,难度稍难。简答题中,电学实验题的要求有降低的趋势,特别是电学设计类的考题渐渐退出了,而力学题有加难的趋势。三个选修模块力求难易程度相当,不会出现难题,以简单题和中等难度题为主。计算题一般为三道题,难度逐一增加。第一题比较基础,难度较低,一般考查选修3-2的内容,区分度不高。第二题难度中等,一般考查力学题。最后一题难度较大,通常考查带电粒子在电磁场中的运动。
2 在高三物理复习教学中,要精选教学内容,组织教学资源
2.1 根据复习阶段选择教学内容
在高三一年的复习中,大部分学校会安排学生进行两轮复习加考前冲刺。在不同的复习阶段,我们应该选择不同的内容,制定不同的计划,落实相应的要求。一轮复习的任务是基础能力过关。我们应该按照书本章节,复习基本概念、基本规律和一些重点难点问题,注重分析解题思路,解题技巧和方法,以及帮助学生养成规范的解题习惯。在一轮复习中,应该稳扎稳打,不要过快过深。着重落实知识点的复习,帮助学生理清概念,理解规律,学会运用相关的知识解决基本问题。因此,我们所选的复习资料和习题也应以基础题、典型题为主,不建议过早的涉及综合性的难题。二轮复习的任务是综合能力突破。我们可以通过专题的形式,整合知识结构,总结解题思路,优化解题方法。通过专题的复习,使学生的知识形成体系,并通过相应的练习,提高学生的综合能力。在二轮复习中,我们可以让学生适当的练习一些综合题,高考题,夯实学生的基础,拓宽学生的思路,提高学生的分析问题和解决问题的能力。最后的考前冲刺阶段,应该查漏补缺,对复习中出现的薄弱环节再进行巩固练习,同时适当的练习一些模拟题,使学生的解题速度和解题能力保持稳定,以便在高考中能够发挥良好的水平。
2.2 重视课本教材,落实学生双基
分析历年的高考试题,可以发现,很多高考试题的原型都来自于课本教材,适当的进行了一些改编和创新。高考的命题指导思想中也指出,要考查学生对基础知识、基本技能的掌握程度和运用所学知识分析、解决问题的能力。因此,我们在平时的复习过程中,应该立足于课本教材,重视教材中的基本概念、基本规律的复习,重视学生双基的训练,而不应该脱离课本一味的去追求难题、新题。近几年的江苏高考试卷,题目的难度日渐趋于合理,也越来越注重考查学生的能力。我们只有抓住基础,切实提高学生的基本技能,才能在当今的高考中立于不败之地。
2.3 以学定教,渗透课程意识
为了提高课堂复习的效果,我们应该根据学生可能出现的问题选择合适的教学内容和教学方式。
案例分析5
在以往一次高三教学测试中,有这样一道实验题:
“在探究加速度跟质量的关系”时,保持沙与沙桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如下表:
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图C(略)方格坐标纸中选择恰当变量建立坐标系,并做出相应的图线,可以得出的结论是 。
出乎多数老师的意料,不少同学在解答该题时,竟然选择做a-m图线,且据此也能得出在力F一定时,a与m成反比。
这样的结果不能不说是我们的教学出了问题。原因在于我们教学中强调选择做a- 图线的原因是直观,容易看出反比关系。但学生潜意识里觉得a-m图线是双曲线,不也表示a-m成反比吗?学生对一定要做a- 图线方能表示a与m成反比没有完全信服,更没达到同化甚至内化的教学效果。
为此,在牛顿定律实验复习教学中,可以增加这样一道作业:根据学生读出的实验数据,让不同学生分组分别作出a-m图线,a-m2图线,a- 图线,a-m3图线等,在下次上课时,展示某一个同学的实验图线,让全班同学猜是a-m图线,a-m2图线,a- 图线,a-m3图线中哪一个?如图1和图2,由于图线都是一个类似双曲线的图线,学生总有猜错的,原因是这样几个图线本身就难以区分,进而学生真正理解了为什么要做a- 图线。
图5 y= 曲线
图6 y= 曲线
尽管是复习课,对一些难点问题,也不应追求一步到位,而应采取多层次,使学生逐步加以消化。
2.4 根据教学需求,合适的才是好题,高考题未必都要做
在复习过程中,我们应精心挑选合适的习题来训练学生,才能起到事半功倍的效果。什么样的习题才是合适的呢?我们认为应该是那些紧扣考纲,能够考察学生的基本知识和能力,同时又能在一定程度上拓展学生思维的习题。而我们未必一定要让学生练习高考题,因为有些高考题作为考题,具有很好的选拔功能,但是作为平时的训练用题,却并不是很合适。
案例分析6
在复习功能关系和机械能守恒定律时,选择例6来训练学生,对于学生理解机械能守恒,可以达到很好的效果。该题还可以用牛顿运动定律求解,对学生的受力分析、过程分析有帮助。而例7作为一道高考题,用来平时训练学生,效果通常不理想。
例6 如图6,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮, 绳两端各系一小球a和b。a球质量为m, 静置于地面;b球质量为3m, 用手托住, 高度为h, 此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后, a可能达到的最大高度为( )
图6 例6题意图示
A. h
B. 1.5h
C. 2h
D. 2.5h
例7 (2012江苏高考22题) 某缓冲装置的理想模型如图7所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f。轻杆向右移动不超过l 时,装置可安全工作。 一质量为m 的小车若以速度v0 撞击弹簧,将导致轻杆向右移动l/4。轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦。
图7 例7题意图示
(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x;
(2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm;
(3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v'和撞击速度v 的关系。
3 在高三物理复习教学中,注意不断变换教学方法,追求高效
在一年的教学复习中,如果我们一直保持始终如一的教学方法,很难避免学生倦怠,课堂效果难保有效、高效。因此我们要在复习教学中主动求变,不断提高学生学习积极性,通过教学方法和方式的改变,达到高效复习的目的。
3.1 善于运用实验辅助习题教学
案例分析7
例8 如图8所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v 匀速上升。已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E ,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则( )
图8 例8题意图示
A.电源电阻r= -R
B.电源电阻r= - R
C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大
D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小
理论分析
由于电动机是非纯电阻电路,欧姆定律不再适用,电动机输入功率P1=UI,热功率P2=I2R,输出功率P3=mgv,P1=P2+P3,可解得:U=IR+ 。又由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir,解得:r= - R,故A错,B正确。若电动机转动时,U>IR,可引入等效电阻概念,R等效= >R,当电动机被卡住时,电动机变成纯电阻元件减小电阻为R,由闭合电路欧姆定律,得:I= ,电流增大。故C正确,D错误。
实验辅助
可以做这样一个简单的实验,用一台玩具电动机和干电池、小灯泡、电流表、开关、导线等组成一个简单电路。先用手挤住电动机的轴,不让它转动,(这时电动机可看作一个纯电阻)。合上电键,观察小灯泡亮度和安培表读数,如图9所示。然后放开手,合上电键,让电动机转动,再次观察小灯泡亮度和安培表的读数。通过两次实验对比,学生就可以获得直观的感性认识,进而能够很好的理解含有电动机的电路是非纯电阻电路,欧姆定律不再适用。
图9 含有电动机的电路
3.2 运用学生的考卷或作业,进行示范或纠错
在高三一年的复习过程中,教师经常会遇到一些头疼的问题。比如说,有些知识点已经在课堂上讲过很多遍,一些解题规范也已经反复训练过,但是还有不少学生屡次犯错。原因就在于,教师在课堂上讲解的时候,这类学生并没有仔细的听讲,或者只是表面上听懂了,没有真正理解和内化为他自己的知识。如何才能在课堂上引起这些学生的兴趣呢?我们认为,有时通过展示学生自己的作业来示范或者纠正错误,往往能够起到良好的效果。
案例分析8
在复习电学实验的时候,学生经常会犯各种错误。比如在按照电路图画实物连接图时,会直接把线连到滑动变阻器的滑动片上;在描点画图时,画的图象通常不符合要求,出现各种情况的都有,等等。在课堂上用实物投影把这些错误一一放给学生看,学生肯定会哄堂大笑。然后教师再及时的指出错误,作一定的分析讲解。相信这样的课堂效果,会比单纯的通过老师讲解要好的多,学生的印象也会深刻。
例9 (2013江苏高考第10题)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W”,电源为12 V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
(1)准备使用的实物电路如图10所示,请将滑动变阻器接入电路的正确位置(用笔画线代替导线)。
图10 实物电路图
3.3 适当尝试以学生为主导的课堂自主复习
按照现在的江苏高考模式,物理科目复习的时间很紧张,大部分老师在课堂上会采取讲授的方法,争取大容量的复习,以加快复习进度,提高复习的效率。但是时间一长,学生难免会倦怠,复习的效果也会大打折扣。所以,我们不妨尝试着在有些章节的复习上,采取以学生为主导的课堂自主复习。课前先指定一名学生做好准备,充当教师的角色,备好课。上课时,该同学在讲台上和大家一起复习该章节的内容,台下的学生可以提问和讨论,老师则在一旁倾听以及参与讨论。实践证明,这种教学方法可以大大提高学生的积极性,全班的同学都积极的参与进来,兴高采烈的思考和讨论问题。教师只要能够把握好课堂复习的大方向,其他的均可以放手交给学生。这种教学方法对于物理水平较高的学生,尤其能够起到很好的效果。学生不仅自己独立的整理了相关的物理概念和规律,形成了系统的知识网络,总结了解题的方法和技巧,而且能够在相互的讨论中锻炼表达能力、深入思考和探究的能力,增强自信心,培养科学的态度和严谨的精神,同时也加强了同伴之间的合作互助的能力。这些都是符合我们现在提倡的素质教育精神的。
3.4 设计不同的问题情境,诱导学生思考,提升思维能力
在高三的复习教学过程中,我们应该设计不同的问题情境,诱导学生深入思考,提升学生的思维能力。对相关的问题,我们还可以让学生举一反三,促使学生对知识的掌握做到融会贯通。
例10 如图11所示,倾角为37°,长为l=16m的传送带,传送速度为v=10m/s,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5 kg的物体。
已知sin37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2。求:
(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;
(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间。
图11 传送带运行图
解析
(1)传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,根据牛顿第二定律有
mg(sin37°-μcos 37°)=ma,
则a=gsin37°-μgcos37°=2m/s2,
根据l= at2得t=4s。
(2)传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得
mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1。
则有
a1= =10m/s2
设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1,位移为x1,则有
t1= = s=1s,
x1= a1t =5m 当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有mgsin 37°> μmgcos 37°,则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力——摩擦力发生突变。设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2,则 a2= =2m/s2 x2=l-x1=11m 又因为 x2=vt2+ a2t , 则有 10t2+t =11, 解得 t2=1s(t2=-11s舍去), 所以 t总=t1+t2=2s。 (栏目编辑 陈 洁)
3.1 善于运用实验辅助习题教学
案例分析7
例8 如图8所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v 匀速上升。已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E ,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则( )
图8 例8题意图示
A.电源电阻r= -R
B.电源电阻r= - R
C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大
D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小
理论分析
由于电动机是非纯电阻电路,欧姆定律不再适用,电动机输入功率P1=UI,热功率P2=I2R,输出功率P3=mgv,P1=P2+P3,可解得:U=IR+ 。又由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir,解得:r= - R,故A错,B正确。若电动机转动时,U>IR,可引入等效电阻概念,R等效= >R,当电动机被卡住时,电动机变成纯电阻元件减小电阻为R,由闭合电路欧姆定律,得:I= ,电流增大。故C正确,D错误。
实验辅助
可以做这样一个简单的实验,用一台玩具电动机和干电池、小灯泡、电流表、开关、导线等组成一个简单电路。先用手挤住电动机的轴,不让它转动,(这时电动机可看作一个纯电阻)。合上电键,观察小灯泡亮度和安培表读数,如图9所示。然后放开手,合上电键,让电动机转动,再次观察小灯泡亮度和安培表的读数。通过两次实验对比,学生就可以获得直观的感性认识,进而能够很好的理解含有电动机的电路是非纯电阻电路,欧姆定律不再适用。
图9 含有电动机的电路
3.2 运用学生的考卷或作业,进行示范或纠错
在高三一年的复习过程中,教师经常会遇到一些头疼的问题。比如说,有些知识点已经在课堂上讲过很多遍,一些解题规范也已经反复训练过,但是还有不少学生屡次犯错。原因就在于,教师在课堂上讲解的时候,这类学生并没有仔细的听讲,或者只是表面上听懂了,没有真正理解和内化为他自己的知识。如何才能在课堂上引起这些学生的兴趣呢?我们认为,有时通过展示学生自己的作业来示范或者纠正错误,往往能够起到良好的效果。
案例分析8
在复习电学实验的时候,学生经常会犯各种错误。比如在按照电路图画实物连接图时,会直接把线连到滑动变阻器的滑动片上;在描点画图时,画的图象通常不符合要求,出现各种情况的都有,等等。在课堂上用实物投影把这些错误一一放给学生看,学生肯定会哄堂大笑。然后教师再及时的指出错误,作一定的分析讲解。相信这样的课堂效果,会比单纯的通过老师讲解要好的多,学生的印象也会深刻。
例9 (2013江苏高考第10题)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W”,电源为12 V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
(1)准备使用的实物电路如图10所示,请将滑动变阻器接入电路的正确位置(用笔画线代替导线)。
图10 实物电路图
3.3 适当尝试以学生为主导的课堂自主复习
按照现在的江苏高考模式,物理科目复习的时间很紧张,大部分老师在课堂上会采取讲授的方法,争取大容量的复习,以加快复习进度,提高复习的效率。但是时间一长,学生难免会倦怠,复习的效果也会大打折扣。所以,我们不妨尝试着在有些章节的复习上,采取以学生为主导的课堂自主复习。课前先指定一名学生做好准备,充当教师的角色,备好课。上课时,该同学在讲台上和大家一起复习该章节的内容,台下的学生可以提问和讨论,老师则在一旁倾听以及参与讨论。实践证明,这种教学方法可以大大提高学生的积极性,全班的同学都积极的参与进来,兴高采烈的思考和讨论问题。教师只要能够把握好课堂复习的大方向,其他的均可以放手交给学生。这种教学方法对于物理水平较高的学生,尤其能够起到很好的效果。学生不仅自己独立的整理了相关的物理概念和规律,形成了系统的知识网络,总结了解题的方法和技巧,而且能够在相互的讨论中锻炼表达能力、深入思考和探究的能力,增强自信心,培养科学的态度和严谨的精神,同时也加强了同伴之间的合作互助的能力。这些都是符合我们现在提倡的素质教育精神的。
3.4 设计不同的问题情境,诱导学生思考,提升思维能力
在高三的复习教学过程中,我们应该设计不同的问题情境,诱导学生深入思考,提升学生的思维能力。对相关的问题,我们还可以让学生举一反三,促使学生对知识的掌握做到融会贯通。
例10 如图11所示,倾角为37°,长为l=16m的传送带,传送速度为v=10m/s,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5 kg的物体。
已知sin37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2。求:
(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;
(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间。
图11 传送带运行图
解析
(1)传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,根据牛顿第二定律有
mg(sin37°-μcos 37°)=ma,
则a=gsin37°-μgcos37°=2m/s2,
根据l= at2得t=4s。
(2)传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得
mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1。
则有
a1= =10m/s2
设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1,位移为x1,则有
t1= = s=1s,
x1= a1t =5m 当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有mgsin 37°> μmgcos 37°,则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力——摩擦力发生突变。设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2,则 a2= =2m/s2 x2=l-x1=11m 又因为 x2=vt2+ a2t , 则有 10t2+t =11, 解得 t2=1s(t2=-11s舍去), 所以 t总=t1+t2=2s。 (栏目编辑 陈 洁)
3.1 善于运用实验辅助习题教学
案例分析7
例8 如图8所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v 匀速上升。已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E ,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则( )
图8 例8题意图示
A.电源电阻r= -R
B.电源电阻r= - R
C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大
D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小
理论分析
由于电动机是非纯电阻电路,欧姆定律不再适用,电动机输入功率P1=UI,热功率P2=I2R,输出功率P3=mgv,P1=P2+P3,可解得:U=IR+ 。又由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir,解得:r= - R,故A错,B正确。若电动机转动时,U>IR,可引入等效电阻概念,R等效= >R,当电动机被卡住时,电动机变成纯电阻元件减小电阻为R,由闭合电路欧姆定律,得:I= ,电流增大。故C正确,D错误。
实验辅助
可以做这样一个简单的实验,用一台玩具电动机和干电池、小灯泡、电流表、开关、导线等组成一个简单电路。先用手挤住电动机的轴,不让它转动,(这时电动机可看作一个纯电阻)。合上电键,观察小灯泡亮度和安培表读数,如图9所示。然后放开手,合上电键,让电动机转动,再次观察小灯泡亮度和安培表的读数。通过两次实验对比,学生就可以获得直观的感性认识,进而能够很好的理解含有电动机的电路是非纯电阻电路,欧姆定律不再适用。
图9 含有电动机的电路
3.2 运用学生的考卷或作业,进行示范或纠错
在高三一年的复习过程中,教师经常会遇到一些头疼的问题。比如说,有些知识点已经在课堂上讲过很多遍,一些解题规范也已经反复训练过,但是还有不少学生屡次犯错。原因就在于,教师在课堂上讲解的时候,这类学生并没有仔细的听讲,或者只是表面上听懂了,没有真正理解和内化为他自己的知识。如何才能在课堂上引起这些学生的兴趣呢?我们认为,有时通过展示学生自己的作业来示范或者纠正错误,往往能够起到良好的效果。
案例分析8
在复习电学实验的时候,学生经常会犯各种错误。比如在按照电路图画实物连接图时,会直接把线连到滑动变阻器的滑动片上;在描点画图时,画的图象通常不符合要求,出现各种情况的都有,等等。在课堂上用实物投影把这些错误一一放给学生看,学生肯定会哄堂大笑。然后教师再及时的指出错误,作一定的分析讲解。相信这样的课堂效果,会比单纯的通过老师讲解要好的多,学生的印象也会深刻。
例9 (2013江苏高考第10题)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W”,电源为12 V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
(1)准备使用的实物电路如图10所示,请将滑动变阻器接入电路的正确位置(用笔画线代替导线)。
图10 实物电路图
3.3 适当尝试以学生为主导的课堂自主复习
按照现在的江苏高考模式,物理科目复习的时间很紧张,大部分老师在课堂上会采取讲授的方法,争取大容量的复习,以加快复习进度,提高复习的效率。但是时间一长,学生难免会倦怠,复习的效果也会大打折扣。所以,我们不妨尝试着在有些章节的复习上,采取以学生为主导的课堂自主复习。课前先指定一名学生做好准备,充当教师的角色,备好课。上课时,该同学在讲台上和大家一起复习该章节的内容,台下的学生可以提问和讨论,老师则在一旁倾听以及参与讨论。实践证明,这种教学方法可以大大提高学生的积极性,全班的同学都积极的参与进来,兴高采烈的思考和讨论问题。教师只要能够把握好课堂复习的大方向,其他的均可以放手交给学生。这种教学方法对于物理水平较高的学生,尤其能够起到很好的效果。学生不仅自己独立的整理了相关的物理概念和规律,形成了系统的知识网络,总结了解题的方法和技巧,而且能够在相互的讨论中锻炼表达能力、深入思考和探究的能力,增强自信心,培养科学的态度和严谨的精神,同时也加强了同伴之间的合作互助的能力。这些都是符合我们现在提倡的素质教育精神的。
3.4 设计不同的问题情境,诱导学生思考,提升思维能力
在高三的复习教学过程中,我们应该设计不同的问题情境,诱导学生深入思考,提升学生的思维能力。对相关的问题,我们还可以让学生举一反三,促使学生对知识的掌握做到融会贯通。
例10 如图11所示,倾角为37°,长为l=16m的传送带,传送速度为v=10m/s,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5 kg的物体。
已知sin37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2。求:
(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;
(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间。
图11 传送带运行图
解析
(1)传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,根据牛顿第二定律有
mg(sin37°-μcos 37°)=ma,
则a=gsin37°-μgcos37°=2m/s2,
根据l= at2得t=4s。
(2)传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得
mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1。
则有
a1= =10m/s2
设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1,位移为x1,则有
t1= = s=1s,
x1= a1t =5m 当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有mgsin 37°> μmgcos 37°,则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力——摩擦力发生突变。设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2,则 a2= =2m/s2 x2=l-x1=11m 又因为 x2=vt2+ a2t , 则有 10t2+t =11, 解得 t2=1s(t2=-11s舍去), 所以 t总=t1+t2=2s。 (栏目编辑 陈 洁)