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摘 要:物理是一门以实验为主的学科,在物理教学中,教师要针对不同问题,引导学生根据物理概念和规律正确处理数据,提高学生对物理问题的判断和计算能力。本文结合实际案例,分析了引导学生正确处理数据的一些方法,以供相关教师参考。
关键词:初中物理;数据处理;教学策略
中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:2095-624X(2021)16-0077-02
引 言
物理是一门实验科学,它离不开实际生活和生产实践,所以应与纯数学有所区别,而初中生又刚接触到物理,所以教师应重视使学生掌握一些正确处理数据的方法。
一、多次测量取平均值,注意保留小数位多少合适
对于长度测量问题,计算时,并不是保留的小数位数越多越好[1]。初中物理第一册指导用书有这样一题:“某同学测量一块木块长度,四次记录数据分别为14.51分米、14.53分米、14.52分米和14.53分米,这块木板的长度是多少?”学生往往会得出如下错误的结论:分米=14.5225分米。这时,教师就必须加以引导:由原数据可看出,测量用的刻度尺的最小分度值为1厘米,14.5分米是直接由刻度尺上读出的,后面只应加上一位估计值。数据经过多次测量取其平均值后,刻度尺没有变化,因而分度值还是1厘米,所以以分米为单位还得保留两位小数,即L=14.5225分米=14.52分米。
二、采用“进一法”来处理数据
例1:用一根只能承受100牛顿拉力的绳子,要吊起320牛的重物,如何设计一个滑轮组?
解此题时,应先算出承担总重的绳子根数。,绳子没有0.2根,那应如何处理呢?若用常规方法“四舍五入法”,则应取n=3根。显然这在使用时,每根绳上分担的力都超过了100牛顿,绳子将被拉断,所以对此数据只能用“进一法”来处理,即n=4根。这样,每根绳上只受到80牛的拉力,不超过绳所能承受的极限拉力,而且数量又是最少的。
例2:2.5千克酒精需几只500立方厘米的瓶子才能装完?
此题应先计算出酒精的总体积,然后计算瓶数,即=6.25只。接着学生思考能否用“四舍五入法”,得到n=6只,这样会剩余一部分酒精装不完。这时,教师可以引导学生发现必须用“进一法”取n=7只。这样最后一个瓶子没有装满但是能将酒精装完。运输中的装车问题与此类似,亦应采取“进一法”。
例3:有许多6.3V的小节能灯,现选用几只小灯,怎样接法,才能接到家庭照明电路中使用?
此题家庭电路是220V,而小灯是6.3V,所以用的是分压原理,故用串联接法,计算:只≈35只。若用34只,超过额定电压则小灯泡可能会被烧坏。
三、应用“去尾法”处理数据
例4:用额定电流为3A的电能表,最多能装几盏220V,100W的电灯?
我们在解题时,应先算出允许装的总功率,然后算只数,若用“进一法”,n=7只,照明电路中电路是并联的,总功率是700W,则,干路中电流将超过3A,易损坏电表。为此,这类问题应采用“去尾法”取n=6只。
另有一类问题,结论与计算出的数据没有联系,需根据具体问题来具体分析,才能得出正确的结论。
例5:一空心金属球重5牛,体积6立方分米,将球放入水中,静止后受到的浮力为多大?
大多數学生计算过程如下:F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×103kg/m3=6N,他们审题时没想到金属球静止时位置在什么地方;V排不等于V物,就用阿基米德原理。实际上,此时物体的浮力大于重力,要上浮,最后静止时应漂浮在水面上,所以正确解答应该用漂浮条件:F浮=G=5N,若浮力求出来大于重力,则静止时下沉到水底,最后是浸没,V排等于V物,利用阿基米德原理求出浮力即可。所以,这类问题必须先判断物体静止时是什么状态,才能进行处理数据。
例6:一标准大气压下,质量为2千克、初温为20℃的水,吸收8.4x105焦耳的热量后,温度升高多少度?
这一题,很多学生做成,所以温度升高100℃。实际上,标准大气压下水的沸点是100℃,水从20℃升到100℃就沸腾了,沸腾后温度就保持在100℃不变,所以正确答案为:水温升高了80℃。
例7:某家庭电路里装有220V 40w的日光灯4盏,60W电风扇一台,100W电冰箱一台,需选用额定电流为多少的熔丝?
计算此题时,大部分学生会先算出P总=320W,再算出总电流,答题时,就错答为“应选用额定电流为1.455A的熔丝”。因为没有这种规格的熔丝,所以应选择略大于1.455A的熔丝,显然应取额定电流是1.5A的熔丝。
四、利用比例法化繁为简
例8:总长为15cm的平底玻璃管内装砂子,当玻璃管与沙子总重为0.392N时,玻璃管浸入水中的深度是10cm,为使其不沉没,则总重不应超过多少牛?
结 语
综上所述,在物理教学中,教师要针对不同问题引导学生根据物理概念和规律,运用不同的方法正确处理数据,以提高学生对物理问题的判断和计算能力,进而提高学生学习物理的兴趣[2]。
[参考文献]
姜水标.新课程下初中物理课堂教学若干问题的探讨[J].新课程(中学),2018(12):46.
吾义尼.在初中物理教学中实施科学探究的思考[J].学周刊,2011(19):112-113.
作者简介:李艳(1976.10—),女,江苏昆山人,本科学历,中学一级教师,研究方向:中学物理教学。
关键词:初中物理;数据处理;教学策略
中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:2095-624X(2021)16-0077-02
引 言
物理是一门实验科学,它离不开实际生活和生产实践,所以应与纯数学有所区别,而初中生又刚接触到物理,所以教师应重视使学生掌握一些正确处理数据的方法。
一、多次测量取平均值,注意保留小数位多少合适
对于长度测量问题,计算时,并不是保留的小数位数越多越好[1]。初中物理第一册指导用书有这样一题:“某同学测量一块木块长度,四次记录数据分别为14.51分米、14.53分米、14.52分米和14.53分米,这块木板的长度是多少?”学生往往会得出如下错误的结论:分米=14.5225分米。这时,教师就必须加以引导:由原数据可看出,测量用的刻度尺的最小分度值为1厘米,14.5分米是直接由刻度尺上读出的,后面只应加上一位估计值。数据经过多次测量取其平均值后,刻度尺没有变化,因而分度值还是1厘米,所以以分米为单位还得保留两位小数,即L=14.5225分米=14.52分米。
二、采用“进一法”来处理数据
例1:用一根只能承受100牛顿拉力的绳子,要吊起320牛的重物,如何设计一个滑轮组?
解此题时,应先算出承担总重的绳子根数。,绳子没有0.2根,那应如何处理呢?若用常规方法“四舍五入法”,则应取n=3根。显然这在使用时,每根绳上分担的力都超过了100牛顿,绳子将被拉断,所以对此数据只能用“进一法”来处理,即n=4根。这样,每根绳上只受到80牛的拉力,不超过绳所能承受的极限拉力,而且数量又是最少的。
例2:2.5千克酒精需几只500立方厘米的瓶子才能装完?
此题应先计算出酒精的总体积,然后计算瓶数,即=6.25只。接着学生思考能否用“四舍五入法”,得到n=6只,这样会剩余一部分酒精装不完。这时,教师可以引导学生发现必须用“进一法”取n=7只。这样最后一个瓶子没有装满但是能将酒精装完。运输中的装车问题与此类似,亦应采取“进一法”。
例3:有许多6.3V的小节能灯,现选用几只小灯,怎样接法,才能接到家庭照明电路中使用?
此题家庭电路是220V,而小灯是6.3V,所以用的是分压原理,故用串联接法,计算:只≈35只。若用34只,超过额定电压则小灯泡可能会被烧坏。
三、应用“去尾法”处理数据
例4:用额定电流为3A的电能表,最多能装几盏220V,100W的电灯?
我们在解题时,应先算出允许装的总功率,然后算只数,若用“进一法”,n=7只,照明电路中电路是并联的,总功率是700W,则,干路中电流将超过3A,易损坏电表。为此,这类问题应采用“去尾法”取n=6只。
另有一类问题,结论与计算出的数据没有联系,需根据具体问题来具体分析,才能得出正确的结论。
例5:一空心金属球重5牛,体积6立方分米,将球放入水中,静止后受到的浮力为多大?
大多數学生计算过程如下:F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6×103kg/m3=6N,他们审题时没想到金属球静止时位置在什么地方;V排不等于V物,就用阿基米德原理。实际上,此时物体的浮力大于重力,要上浮,最后静止时应漂浮在水面上,所以正确解答应该用漂浮条件:F浮=G=5N,若浮力求出来大于重力,则静止时下沉到水底,最后是浸没,V排等于V物,利用阿基米德原理求出浮力即可。所以,这类问题必须先判断物体静止时是什么状态,才能进行处理数据。
例6:一标准大气压下,质量为2千克、初温为20℃的水,吸收8.4x105焦耳的热量后,温度升高多少度?
这一题,很多学生做成,所以温度升高100℃。实际上,标准大气压下水的沸点是100℃,水从20℃升到100℃就沸腾了,沸腾后温度就保持在100℃不变,所以正确答案为:水温升高了80℃。
例7:某家庭电路里装有220V 40w的日光灯4盏,60W电风扇一台,100W电冰箱一台,需选用额定电流为多少的熔丝?
计算此题时,大部分学生会先算出P总=320W,再算出总电流,答题时,就错答为“应选用额定电流为1.455A的熔丝”。因为没有这种规格的熔丝,所以应选择略大于1.455A的熔丝,显然应取额定电流是1.5A的熔丝。
四、利用比例法化繁为简
例8:总长为15cm的平底玻璃管内装砂子,当玻璃管与沙子总重为0.392N时,玻璃管浸入水中的深度是10cm,为使其不沉没,则总重不应超过多少牛?
结 语
综上所述,在物理教学中,教师要针对不同问题引导学生根据物理概念和规律,运用不同的方法正确处理数据,以提高学生对物理问题的判断和计算能力,进而提高学生学习物理的兴趣[2]。
[参考文献]
姜水标.新课程下初中物理课堂教学若干问题的探讨[J].新课程(中学),2018(12):46.
吾义尼.在初中物理教学中实施科学探究的思考[J].学周刊,2011(19):112-113.
作者简介:李艳(1976.10—),女,江苏昆山人,本科学历,中学一级教师,研究方向:中学物理教学。