咀嚼初中物理难点知识提升基础教育教学水平

2017-06-16 11:17钟西友
中学物理·初中 2017年5期
关键词:教学水平基础教育提升

摘要:初中物理也比较简单,但其中有些知识点也比较难理解.有的教师对其中的难点知识的理解、把握也不一定很透彻,特别是在边远贫困地区,有大部分物理老师是由中等师范毕业,通过函授学习而改教物理的,即使有的教师是刚从本科院校出的大学生,他们对这些难点知识的理解、把握也不是很准确、很透彻,所以在给学生讲解过程中,也就讲不透彻,学生也只能囫囵吞枣,不能达到“悟理”的效果,只能被动接受,这也是在基础教育中物理成绩较差的原因之一.

运动学部分(机械运动,匀速直线运动);热学部分(影响熔点的因素,内能,比热容,比热容与比热);力学部分(力的作用效果之一是力可以改变物体的运动状态,弹力,弹力的作用点,牛顿第一定律,惯性,力和运动的关系,摩擦力,能量);电学部分(半导体,欧姆定律);光学部分(光线,人眼看物体的原理)及特性与属性的区别.共19个难点知识.

关键词:初中物理;难点知识;提升;基础教育;教学水平

作者简介:钟西友(1962-),男,四川宜宾人,中学物理高级教师,本科学历,主要从事初中物理教育教学研究.

物理是基础教育中的一门重要课程之一,虽然初中物理也比较简单,但其中有些知识点也比较难理解.有的老师对其中的难点知识的理解、把握也不一定很透彻,特别是边远贫困地区,有大一部分物理老师是由中等师范毕业,通过函授学习而改教物理的,即使有的老师是刚从本科院校出的大学生,他们对这些难点知识的理解、把握也不是很准确、很透彻,那么,他们在给学生讲解过程中,也就讲不透彻,学生也只能囫囵吞枣,不能达到“悟理”的效果,只能被动接受,这也是在基础教育中物理成绩较差的原因之一.所以在此笔者认为的初中物理难点知识做一下解读,供同仁商榷,以提升基础教育教学水平.

1运动学部分

11机械运动

在物理学中,把物体位置的变化叫做机械运动,简称为运动.

分析:这个概念中的关键词是“位置”,它包含“距离”和“方位”.“位置”的变化就是“距离”和“方位”的变化,也就是说研究对象相对于参照物的距离发生了变化,或方位发生了变化,研究对象就是运动的.如做匀速圆周运动的物体,相对于圆心,虽然它们之间的距离没有改变,但它的方位在时时刻刻地发生改变,所以它是运动的.

12匀速直线运动

物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动.

分析:在这个概念中的关键词是“沿着直线”和“速度不变”.“沿着直线”就是物体的运动方向不变;“速度不变”在这里是指速度的大小不变,因为“速度”包括两个因素:速度的大小和方向,而前面已经有“沿着直线”,即运动方向不变了,所以,这里就指“速度的大小”了(注:初中物理不提“矢量”一词).因此匀速直线运动的特点:运动快慢不变、方向不变.还要强调:①“快慢不变”:指物体在任何相等时间内通过的路程相等.如,某物体以60m/min的速度运动,它是做匀速直线运动吗?不一定,它可能是匀速运动,也可能是变速度运动.②“方向不变”:指相对于同一参照物而言.

2热学部分

21影响熔点的因素

人教版八年级物理上册P56小资料,几种晶体的熔点,括号中标有标准大气压,可见晶体的熔点也不是固定不变的,学生就会问:老师,熔点受那些因素的影响呢?

分析:熔点的高低是晶體物质本身的一种特性.不同的晶体物质的熔点不同;同一种晶体物质的熔点还和外界的气压(压力)大小及含杂质的多少有关.气压越高晶体的熔点也越高;含杂质越多,晶体的熔点越低(如在结冰公路上撒盐是为了降低冰的熔点).因此影响熔点的因素有:①熔点与物质的种类有关;②熔点与大气压有关;③熔点与内含杂质多少有关.

22内能

物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子间相互作用的势能的总和叫做物体的内能.

分析:(1)决定内能大小的因素

①物体的温度:温度是影响内能的主要因素.温度升高时,物体的内能增加;温度降低时,物体的内能减少.

②物体的质量:质量决定分子数目.内能就是由微观势能和微观动能所决定的,即质量和温度都影响物体内能.一般说来,在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能高.但是在温度不确定时,质量大的物体内能就未必高了.

③物体的体积:体积决定了分子势能(相互作用力不同).分子平均势能与物体的体积有关.分子间距离改变时,分子平均势能也随之改变(类似于弹簧);宏观上物体体积改变(分子间距离改变),则物体的势能通常改变.在其他量不变时,体积越大内能越大,因为分子动能不变,分子之间的间隙大,分子势能大,所以内能就大.

改变体积可以改变内能的时候是因为体积增大对外做功释放能量,从而引起内能变化.但有的时候体积变化内能也不一定变化,例如在绝热的情况下让气体在真空中膨胀,其内能不会改变.

④物体的种类:物质的种类不同,其分子间的结构不同,即密度不同.因此,分子运动及分子间的作用力也就不同,所以内能不同.

⑤物体的状态:物体的状态不同,其分子运动及分子间的作用力也就不同,所以它们的内能就不同.如质量为1kg、温度为0℃的水比质量为1kg、温度为0℃的冰的内能大;质量为1kg、温度为100℃水蒸气的内能比质量为1kg、温度为100℃水的内能大.

(2)内能的特点

①整体性:从内能的定义可知,是整个物体内部“所有分子”具有的动能和势能的总和,不是“少数分子”,更不是“单个分子”. “少数分子”或“单个分子”是谈不上内能的,所以内能具有整体性.

②普遍性:因为一切物体在任何情况下都具有内能,对内能只能说有,不能说无,这就是它的普遍性.

③难测性:由于内能受很多因素的影响,而且有的因素无法用宏观的方法进行测量,所以不能准确知道一个物体内能的具体值.

23比热容

一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比.

分析:①比热容反映了物质吸热或放热的本领大小,这是比热容的物理意义.

②比热是物质的一种热学特性,不同物质的比热容一般不同.强调:“不是不同,而是一般不同.”如冰和煤油虽然物质不同,但它们的比热容是相同的.同种物质在状态一定时,其比热容是相同的.

③比热容也是物质的一种热惰性[1].比热容越大的物质越不容易传递热量,因此比热容是物质的一种热的惰性,也就是说,比热容大小是温度变化快慢的难易程度的一种体现.如:c铁

④比热容描述单位质量的物质容纳热量本领的物理量.可以简单理解为“热容量(热的容量)”、“热的容器”.比如,c铁=046×103 J/(kg·℃),c铝=088×103 J/(kg·℃),质量都为1kg的铁和铝,温度都升高1℃,铝就可容纳088×103 J的热量,而铁只能容纳046×103 J的热量,铝的 “热容量”几乎是铁的 “热容量”的二倍.

⑤比热容的大小只跟物体的种类、状态有关.而与物体的质量、体积、形状、温度、位置以及吸收(或放出)热的多少无关.

24比热容与比热

分析:比热容和比热是两个截然不同的物理概念.

比热容的大小是一定质量的某种物体吸收的热量与质量和升高温度的乘积之比.在国际单位制中,比热容的单位是焦耳/(千克·摄氏度)[J/(kg·℃)];物质的比热定义是一定质量的物质升高一定的温度所需吸收的热量与相等质量的水升高相同的温度所需吸收热量之比.比热就如同动摩擦因数一样,不过是一个无量纲的因数(系数)而已.比热容才是描述单位质量的物质容纳热量本领的物理量.

3力学部分

31力的作用效果之一是力可以改变物体的运动状态

分析:运动状态的改变就是速度的改变,而速度是包含两个因素:速度的大小、速度的方向.所以只要速度的大小或速度的方向两个因素之一发生改变,那么它的速度就发生了改变,它的运动状态也就发生了改变.如匀速转弯的汽车,其中“匀速”是指速度的大小不变,而“转弯”则是指速度的方向在改变.所以“匀速转弯的汽车”的运动状态发生了改变.

32弹力

物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力

分析:(1)弹力产生条件:从弹力的定义可知弹力产生的条有两个:⑴要接触;⑵要有挤压(即要有弹性形变).两个条件要同时满足,缺一不可.例如在图1甲中,挨着墙立在墙边的砖与墙之间并没有力的作用,因为它们虽然接触了,但它们之间没有挤压;在图1乙中,用一根轻弹簧把两个球连接起来,放在水平面上,当它们稳定后,球与弹簧之间没有力的作用,因为它们虽然接触了,但弹簧的长短没有发生变化.

(2)弹力的三要素:

①弹力的大小:与物体形变量有关,形变量越大,弹力越大(胡克定律:f=-kx).弹簧(橡皮筋)中弹力大小遵循胡克定律,F=kx;非弹簧中的弹力一般根据平衡条件[或牛顿运动定律列方程(高中)]解答.

②弹力的方向:弹力方向与物体形变的方向相反.例如,压力、支持力的方向垂直于接触面,绳子中拉力方向沿绳子方向.

③弹力的作用点:作用在迫使这个物体形变的那个物体上.

33弹力的作用点

分析:弹力的作用点在迫使这个物体形变的那个物体上.有以下几种情况:(1)如果物体间是面与面接触:作用点在接触面上,并垂直于接触面(如,一个粉笔盒放在讲桌上,如图2所示);(2)如果物体间是点与面接触:作用点在切点,并垂直于切面(如,一个铁球放在课桌上,如图3所示);(3)如果是点与点接触:作用点在切点,并垂直于切面(如,放在篮球筐里的篮球,如图4所示).

34牛顿第一定律

一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或直线运动状态.

分析:(1)“一切物体”:指所有物体(固、液、气;大到天体,小到微粒).

(2)“没有受到外力的作用”:指物体所处的条件.这是一种理想状态,实际上等效于物体受到的合力为零的状态.

(3)“总”:指总是这样,没有例外.

(4)“或”:指两种状态必居其一,不能同时存在.即由初始状态决定,也就是说物体原来是运动的,就保持运动状态;物体原来是静止的,就保持静止状态.

(5)“保持”:指物体不受力时,一直静止不动或一直做匀速直线运动.

35惯性

物体保持运动状态不变的性质叫做惯性

分析:理解惯性应注意以下几点:

(1)惯性是物体的固有属性.一切物体在任何状态下都具有惯性.物体无论受力与否,运动与否,运动状态改变与否,地理位置、温度及物态变化与否都具有惯性.

(2)惯性有大小,可以用质量来量度,而与物体运动速度无关.也就是说,物体的质量越大,它的惯性就越大;物体的质量越小,它的惯性就越小.

(3)惯性又叫惰性,是改变物体运动状态的难易程度,所以惯性又叫惰性.惯性大的物体,它的运动状态难改变,惯性小的物体,它的运动状态易改变.

(4)惯性不是力.不能说“惯性力”或“物体受到惯力的作用”.

(4)順口溜:物体有惯性,惯性物属性;大小看质量,不论动与静.

36力和运动的关系

分析:在讲“力和运动的关系”时,这个力是指物体受到的合力,力和运动到底有什么关系?如果合力为零,那么物体就处于静止状态或匀速直线运动状态;如果合力不为零,那么物体就做变速运动;从而得出力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因.

力和运动的关系

F合=0,静止状态匀速直线运动状态

F合≠0,加速运动状态,F与v的方向一致减速运动状态,F与v的方向相反

37摩擦力

两个相互接触的物体,当它们要发生或将要发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力.

分析:(1)产生条件:从摩擦力的定义可以看出其产生条件有四个:①要相互接触;②要有挤压(即要发生形变,或有压力);③要有相对运动或相对运动趋势;④接触面要粗糙(光滑表面无摩擦力)而且四个条件同时具备,缺一不可.

(2)方向:跟物体相对运动方向相反(跟物体相对于接触体的运动方向相反),不是跟物体的运动方向相反.

(3)作用:阻碍物体的相对运动.不是阻碍物体的运动而是阻碍物体的相对运动.

对摩擦力的概念的认识中的关键词: “相对”二字,少了“相对”二字的说法就是错的.

38能量

一个物体能够做功,就说这个物体具有能量.

分析:①能量简称为能;②物理学中,能量和功有密切的联系,功是能量的一种量度.能量反映了物体做功的本领.不同的物体做功的本领一般不同.一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大.③能量定义中的关键词:“能够做功”.能够做功≠正在做功.

4电学部分

41半导体

导电能力介于导体和绝缘体之间,叫做半导体.

分析:半导体具有哪些特殊性质?

(1)热敏性:当环境温度升高一些时,半导体的导电能力就显著地增加;当环境温度下降一些时,半导体的导电能力就显著地下降.这种特性称为“热敏性”.利用半导体的电阻率[2]与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件(热敏电阻).

(2)光敏性:当有光线照射在某些半导体时,这些半导体就像导体一样,导电能力很强;当没有光线照射时,这些半导体就像绝缘体一样不导电,这种特性称为“光敏性”.利用它的光敏特性可制成自动控制用的元件,像光电池、光电管、光电二极管、光电三极管和光敏电阻等.

(3)掺杂性:半导体还有一个最重要的性质,如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加.利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件,如半导体二极管、三极管等.

(4)压敏性:有的半导体在受到压力后电阻发生较大的变化.用途:制成压敏元件,接入电路,测出电流变化,以确定压力的变化.

(5)气敏性:主要是半导体气敏材料需要在一定温度下对待测气体有足够的吸附,气体分子可以充分在气敏材料表面(及晶界)扩散,引起材料的热电阻变化,这时测量电路就可以测量的准确. 简单的说就是不加热气敏材料不够“灵敏”,有待测气体时材料本身电阻变化幅.

42欧姆定律

通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.

分析:⑴在讲这个定律时,一定要强调定律中的“隐含条件”.即前者是在“电阻一定时”,后者是在“电压一定时”.

⑵公式中的I、U、R具有同一性.即①对同一段电路;②对同一时刻.不能张冠李戴.

5光学部分

51光线

表示光传播的路径和方向的直线(用实线表示).

分析:光线是表示光传播的路径和方向的直线,其实,只有大小不同的光束,没有真正意义上的光线,是为了研究光的传播特点,借用了几何中的直线,属于建立模型法的研究方法.

52人眼看物体的原理

分析:在讲光的反射时,首先就必须知道人眼看物体的原理.

(1)必须有光进入人的眼睛,人才能看见物体;

(2)人眼看东西是按光沿直线传播的;

(3)人眼睛确定光源的位置时应用“两条直线相交有且只有一个交点.”

53特性与属性的区别

分析:属性是指事物在任何条件下具有的性质,是所有物质共有的性质.如运动是物体的属性,因为一切物体都在运动;质量是物体的属性,因为质量不随形状、温度、状态、位置等改变;惯性是物体的属性,因为任何物体、在任何条件下都具有惯性.还有长度、速度、温度等等.

特性是物质在一定条件下具有的性质.通常条件变化时,这种性质也会发生变化.如状态是物质的特性,因为状态与温度有关;熔点是晶体的特性,因为熔点与种类、压强及参杂等有关;沸点是液体的特性,因為沸点与液体表面的气压有关;密度是物质的特性,因为密度与温度、状态、压强等有关;比热容是物质的特性,因为比热容与状态等有关;热值是燃料的特性,气体料的热值与压强有关;电阻是导体的特性,因为有温度降低到一定温度时,会出现超导体.音色是发声体的特性,因为不同的物体发出的声音不同.

注:

[1] 热惰性:就是指物体的蓄热和导热的一个基本关系.

[2]电阻率:某种材料制成的长1米、横截面积是1平方米的导体在常温下(20℃时)的电阻,叫做这种材料的电阻率.电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关,是导体材料本身的电学特性.

参考文献:

[1]主编:彭前程,副主编:杜敏.《八年级物理》<上册>[M].人民教育出版社,2012.

[2]主编:彭前程,副主编:杜敏.《八年级物理》<下册>[M].人民教育出版社,2012.

[3]主编:彭前程,副主编:杜敏.《九年级物理》<全一册>[M].人民教育出版社,2013.

[4]网络:http://baikebaiducom/view/2072831htm百度百科.

[5]网络:http://wenkubaiducom/view/a488ee3ceefdc 8d376ee 32b3html百度文库.第4页

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