借助圖形弄清情景突出思維——初中物理復習課習題教學中如何利用電子白板呈現思維過程

2016-01-07 07:07:59洪林旺

物理通報 2015年8期

關鍵詞：電子白板物理汽車

借助圖形弄清情景突出思維
——初中物理復習課習題教學中如何利用電子白板呈現思維過程

洪林旺

(武漢市新洲區教學研究室湖北武漢430400)

摘要：物理復習課習題教學中要合理利用電子白板呈現思維過程.借助圖形，弄清情景，分解思維明過程；借助圖形，弄清情景，明晰過程找關聯；借助圖形，弄清情景，明確狀態列方程.

關鍵詞：習題教學圖形情景思維過程

收稿日期：(2015-03-07)

初中物理復習過程中，在有效的時間內提高學生解題能力，是每位教師追求的目標.在這個過程中，教師要善于選取典型例題，合理利用電子白板動畫效果，將解題思路形成過程動感定格地呈現出來.通過典型習題的教學，讓學生掌握常見物理模型的實質，體會解題關鍵，達到舉一反三的效果.

1借助圖形弄清情景分解思維明過程

根據電路圖連接實物圖或根據實物圖畫電路圖，是每年各地中考的必考題型，這種題型可以考查學生的動手能力.

【例1】圖1甲是測小燈泡電功率的電路圖，將圖1乙實物按電路要求連接完整.

圖1

解析：這是一個典型的根據電路圖連接實物的基本題型，教學過程中，教師可利用電子白板，將連接過程情景分解定格為如圖2甲、乙、丙所示的連續的思維過程.

答案：圖2丙.

圖2

啟示：對于動手操作能力的考查，義務教育《物理課程標準》指出，有初步的實驗操作技能，會用簡單的實驗儀器，能測量一些基本的物理量[1].本題側重考查電流表、電壓表的使用及測量小燈泡功率的原理，通過電子白板對連圖過程進行分解，展示實物圖連接的思維過程，一目了然.學生以后遇到電路圖和實物圖轉換類習題就會得心應手.

2借助圖形弄清情景明晰過程找關聯

超聲波測速是近幾年各地中考的熱點題型，其物理過程復雜，如果不通過圖形分析，解題往往出錯.

【例2】(2014年全國物理競賽初賽)為了監督司機是否遵守限速規定，交管部門在公路上安裝了固定測速儀.如圖3所示，從測速儀向汽車發出兩次短促的超聲波信號.從測速儀第一次發出信號到其接收到經汽車反射回來的信號用時0.5s，從第二次發出信號到接收到經汽車反射回來的信號用時0.3s，若發出兩次信號的時間間隔是1.1s，超聲波的速度是340m/s，則

A．汽車接收到第一次信號時，距測速儀170m

B．汽車接收到第二次信號時，距測速儀102m

C．汽車的速度是30.9m/s

D．汽車的速度是34m/s

圖3

解析：測速儀發出的超聲波信號和汽車相遇，涉及到超聲波運動和汽車運動兩種運動過程，其過程可以簡化為圖4.

圖4

由圖4可知，汽車與超聲波兩個相遇點A2和B2之間的距離s=OA2-OB2=85m-51m=34m.

汽車在A1時測速儀發射第一次信號,時間間隔Δt=1.1s后，汽車在B1時測速儀發射第二次信號.A2→B2之間汽車運動的時間

t=1.1s-0.25s+0.15s=1s

即超聲波兩次與汽車相遇點之間的距離s=85m-51m=34m，超聲波與汽車的兩個相遇點之間汽車運動時間t=1s，汽車速度為

答案：D.

啟示：本題涉及到的情景Ⅰ是,超聲波從O射出，在A2與汽車相遇，同時汽車從A1運動到A2,此時，tOA2=tA1A2;涉及到的情景Ⅱ是，超聲波從O射出，在B2與汽車相遇，同時汽車從B1→B2,此時，tOB2=tB1B2.解題時，首先依照題意畫出等效圖；其次弄清情景Ⅰ以及情景Ⅱ中不變的量是什么(本題中tOA2=tA1A2，tOB2=tB1B2)；再次找出情景Ⅰ及情景Ⅱ之間的關聯量是什么(本題中t=1.1s-0.25s+0.15s=1s)；最后結合本題涉及到的原理求解.其思維過程可以在電子白板上呈現,如圖5所示.

圖5

3借助圖形弄清情景明確狀態列方程

動態問題是中考物理常考經典問題，問題涉及到的物理情景至少有兩個，情景的變化導致相關物理量發生變化.命題者在這個變化過程中考查學生分析問題和解決問題的能力.

【例3】(2013年河北中考試卷)如圖6所示，燈泡L上標有“6V，3W”字樣，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，變阻器R的最大電阻為100Ω.只閉合S1，滑片置于a點時，變阻器連入電路中的電阻為Ra，電流表示數為Ia.只閉合S2，移動滑片，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關系如圖7所示；當滑片置于b點時，電壓表的示數Ub= 8V，電流表的示數為Ib.已知Ra∶R0= 12∶5，Ia∶Ib= 3∶5.(燈絲電阻不隨溫度變化)求：

(1)小燈泡的電阻；

(2)定值電阻R0和電源電壓；

(3)在電表的示數不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下，只閉合S1時，變阻器連入電路的最小電阻為多少；只閉合S2時，電路消耗的最小功率為多少.