摘 要:物理作为一门基础学科,其中包含着无穷无尽的知识,而初中物理是物理学习的开始,也是学生最基础的物理学习阶段.培养学生的物理学习能力,有助于提高学生对事物存在的理解和认知,帮助学生理解自然的运动、万物的规律,更是响应新时代背景下对人才的需求.在初中物理教学中,“比例法”是一种简便且好用的方法,学生能够通过“比例法”快速理解并消化问题,有效提升学生解题速度,使学生分数得以提高.
关键词:初中物理;解题教学;比例法
中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2022)02-0076-03
作者簡介:田苗(1981.11-),女,江苏省扬州人,本科,中学一级教师,从事初中物理教学研究.
在初中物理教学当中,“比例法”是通过数学比例进行物理问题运算的一种方法,能够使用数学比例应用到电阻问题、气压问题、电流并联串联问题等初中物理试题当中,为学生认识初中物理打开了一扇新的窗户.运用正比和反比的数学思想,灵活使用“比例法”处理电阻、气压等初中物理问题,可以帮助学生快速解题、提高答案准确性,将较为复杂的电阻、气压等初中物理问题变得更加简便、容易,让学生解题思维增加一个选择,解题能力再获提高.
1 “比例法”的简介
初中物理以力、电、气压、密度、速度等生活中常见的物理元素构成,更多物理知识偏向于物理的基本概念、基本运用,是高中物理、大学物理的铺垫,更是学生整个物理学习期间的奠基石.而初中物理试题的选择以电流、电阻、电压等“三电”为核心命题方向,这也是学生往往受困惑的重点、难点.如何解决学生对于此类问题的困惑,初中物理教师在教学过程中,不仅需要对于基本概念有所掌握,更需要对解题方法加以了解.随着命题方向的多元化,题目难易程度的加深,对于初中物理教师提出了新的挑战,要求也更加严格.因此,教师必须掌握“比例法”的使用,从“比例法”中突破命题方向的随机性,题目难易程度的随机性.
“比例法”是物理教学中常用的一种解题方法,而“比例法”的使用更加偏向于运用数学思维通过正比、反比的比例关系应用题干中的比例信息来解决物理问题,从而加快学生解题速度,提高解题精准度.“比例法”的应用主要是以找到题干中比例关系为关键,以题目所问为插入点,运用反向思维的方式,将题目所问与已有信息进行横向对比,发现两者之间是否存在明确的比例关系,如果存在明确的比例关系,并进一步突出比例关系,快速使用“比例法”进行解题;如果不存在比例关系,或题目中没有相关关系,则选择中间变量作为替代,并找到中间变量与已有信息之间的比例关系,或者放弃“比例法”采取其他方法进行解题.在解题时,应当灵活采取方法进行解题,而不应一味地采取“比例法”进行解题,要将多种方法共同融汇其中,达到解题目的.
2 “比例法”妙用相关例题示范
例题1 假设现在有一根铜导线,这根铜导线的电阻阻值约为20Ω,如果将这根铜导线均匀地拉伸为原先的2倍,那么这根新的铜导线,其电阻阻值约为多少?
思路:从题干中可以知道,原先的铜导线的电阻阻值约为20Ω,,并且将该导线拉伸为原先导线的两倍,存在明确的比例关系,根据前文“比例法”解题思路,在存在明确比例关系之后,应当使用“比例法”进行解题.
解 由于铜导线材质并未发生变化,因此前后导线电阻与导线长度、横截面积成比例关系,新的导线长度变为原先导线长度的两倍,那么新的导线的横截面积也将变为原先导线横截面积的二分之一.由此可设原先导线长度为L0,横截面积为S0;拉伸后的导线长度为L1,横截面积为S1,由此可得公式:
将题目中所包含的信息带入(1)式当中得:
由例题1,可以看出“比例法”在解决电阻问题时的方便与快捷,可以更快地处理电阻阻值问题.通过对于电阻导线前后长度、横截面积的改变,进行判断前后导线电阻的阻值变化,以“比例法”快速解决电阻问题.
“比例法”非常适用于电阻、电压、电流等物理电学问题,在例题1中已经讲解了电阻问题的使用,在例题2中将会以电压问题为导向进行讲解.
例题2 如图1所示,电阻分别为10Ω、20Ω、30Ω,则两个电压表之比为多少?
思路 在电流图中,电压表V1检测的是电阻R1和电阻R2的电压值,而电压表V2检测的是电阻R2和电阻R3的电压值,整个电流图呈现串联关系,不存在并联关系,整个题目仍然有明显的比例关系,因此可以使用“比例法”进行解题.
从例题2中,可以了解到“比例法”在电压问题时的妙用所在,可以用电阻之比来测算出电压之比,例题2往往是一道电学大题的第一小问,但是至关重要的一道小问,如果不认真处理,很有可能无法做出剩下的题目.所以,“比例法”可以快速帮助电学问题得到解决,无论是电阻问题,还是电压问题、电流问题,都可以采用“比例法”,通过在题干中寻找到的比例关系进行解决问题.
3 “比例法”在物理解题中的策略分析
从两个例题中,可以看到“比例法”可以有效提升解题速度,减少解题时间,尤其是在物理电学问题上,由于电流、电压、电阻存在明显的比例关系,“比例法”能够展示出其强大的解题功能,帮助学生更好地解题电学问题.在所有的物理问题解题方法当中,“比例法”有着其特有的功能,但学生对于如何正确使用“比例法”仍有一定的问题,因此必须对正确使用“比例法”的策略进行分析.
在使用“比例法”时,需要从题干入手,找出明确的比例关系是使用“比例法”的首要前提,学生必须对物理基本概念有着深刻的了解,要不断加强电流、电阻、电压、功率等基本概念的认识,不能忽视基础的重要性.而第二步在于使用已找到的比例关系去研究题目本身的所求,逐步发现题干已知信息与题目所求信息之间的关联.由于一些物理问题中,并不会直接给出明确的关联,而是通过间接的关联来引导学生解题,如并联问题中,已知电阻求其功率之比、电流之比,往往需要借助电压之比进行转换比例关系,从而达到解题的目的.第三步则是进行对所得答案的复查,“比例法”不仅可以快速解题,更能通过已求得的答案进行检查是否答案正确,通过比例关系进行反复检查答案的正确性,保证学生能够获得本题分数.以上三步便是使用“比例法”的重要步骤,也是学生应对题目时,灵活运用“比例法”的关键.
4 “比例法”在物理解题中的反思
“比例法”是一种关键的物理解题方法,但“比例法”并不是唯一的方法,也并不是适用于每一道物理题,如密度问题、自由落体运动问题.在自由落体运动问题中,“比例法”并不适用于物体运动过程,直接运用公式反而更加便捷,也能够直接得出问题答案.因此,学生在使用“比例法”解题时,要灵活运用解题方法,不能将思路仅局限于“比例法”一种解题方法,解题视野要开放,思维不能形成定式.
物理教师在教学过程中,要帮助学生理解“比例法”,但也要学生明白“比例法”的局限性,使得学生能够将所有解题方法都融会贯通,才能保证解题流畅,没有卡顿的情况发生.在物理电学问题上,“比例法”是解决问题的首选,但在其他问题上,要以整体的视角分析问题,多维角度分析解题可行性.教师仍然需要收集学生解题中的疑惑,将自身解答及时反馈学生,帮助学生解决在使用“比例法”过程中的不适和疑惑.
“比例法”在初中物理解题教学中的妙用有很多,通过使用“比例法”,可以快速解决电学问题、压强问题,促进学生对物理现象的认识与了解,加快学生对物理问题的解答速度.物理解题方法有很多,在物理教学过程中,需要教师能够主动引导学生使用“比例法”这种简便的方法进行解题,加深学生对物理基础概念的认识,改善学生解题的不良习惯,提高学生的解题效率.
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[责任编辑:李 璟]
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