定性分析法在中学物理中的应用

定性分析法在中学物理中的应用 专题探讨 定性分析法在中学物理中的应用 江苏阜宁县东沟中学(224000)常亮 在中学物理的教学过程中,很多教师和学生都是以 定量计算为主.当解答具体问题时,他们不是根据题意 先进行定性分析,而是一开始就急于建立数学方程,什 么问题都希望通过严格的数学推导去求解.但是,当无 法建立起合适的数学方程或者所建立的数学方程难以 求解时,他们往往会一头雾水,束手无策.此外,假如是 在考试,甚至高考中,在有限的时间里难以对问题进行 定量计算时,不得不忍痛放弃,损失是巨大的此时,熟 练运用定性分析解题就显得至关重要了,下面介绍 中学物理中几种常见的定性分析方法[=_1]. 一 ,模糊概念法一 我们平常所用到的大,小,多,少,快,慢,高,低等都 属于模糊概念,它本身没有确定的量的界限,只能在不 同的事物之间的比较中体现出它的意义和价值.运用 模糊概念,并不追求量的精确性,而只是以确定有关量 的相对地位为目的,模糊概念法是定性分析的基本方法 之一,它的运用使得许多问题的解答显得较为简捷. 【例1】如图1所示,电源 电压不变,R为定值电阻,在a, b两个接口处接上一个标有”6 V,1W”的灯泡,闭合开关后,灯 泡恰好正常发光;若在a,b两线图1 柱间接入一个标有”6V,2w”的灯泡,闭合开关后,该灯 泡消耗的电功率为(). 小于2瓦B.等于2瓦 C大于2瓦D.无法确定 解析:因为第一个灯泡的电阻大于第二个灯泡的电 阻,当把第一个灯泡接入时,分得的电压大,刚好正常发 光,说明灯泡两端电压为6V,此时灯泡的功率为1w. 而接人第二个灯泡时,分得的电压小于6V,则灯泡的功 率小于2w,故A是正确的. 二,类比法 所谓类比就是由两个对象的某些相同或相似的性 质,推断出它们在其他性质上也有可能相同或相似的一 种逻辑推理形式,它是抽象思维中的一种基本形式.类 比方法是科学研究中非常有创造性的思维方式,在物理 学发展中有着十分重要的作用和地位]. 【例2】如图2所示,为了测 出凹透镜凹面的半径R,设凹透 镜镜面光滑.现提供实验器材: 半径为r的光滑小玻璃球一个, 秒表一只. 图2 解析:这道题目看起来条件不足,假如用几何方法 求解,非常麻烦,但是我们可以利用已知器材,把小玻璃 球放到凹面镜表面做振幅很小的振动,类比成单摆摆动 的情况,单摆的摆长加上小玻璃球半径就是凹透镜的半 ZHONGXUEJ~OXUECANKAO 径,只要测出小玻璃球完成N次振动所用的时间t就可 以确定单摆周期. 即T一, 单摆的周期公式:T一2兀?寺, 则:R—z+r一+r. 三,图像法 对于一些比较抽象的物理问题,利用图像法进行分 析求解,比纯粹利用数学公式推导更简捷,盲观. 【例3】一物体由A点出发, 沿直线AB运动,开不少物理习题所涉及的是具有某种一般意义的 的问题,但要直接在一般意义上对这些问题进行讨论则 比较困难.对此,我们有时可以回避一般性的讨论,而 只选择个别具有代表性意义的特例进行讨论,然后将讨 论的结果推回到一般性问题上.这种定性分析的方法 叫做特例法. 【例41如图4所示,质量L.—三 分别为m,mz的两个小球,用不 计质量的轻绳连在一起,m用mlm2 长为L的细线拴在轴上.当图4 m,m均以角速度绕轴转动时,两球间距为L.,此时 若将细线烧断,则在线烧断瞬间,两球的加速度大小,方 向关系分别为(). A.a1一(cJLl,a2一叫(L】+L2),方向相同 Bai一(L+L2),口2一(Ll十L2),方向相反 45 ma:zxjxckk@63?com 中学教学参考 教学经纬 初中物理教学中创造性思维的培养浅探 广西融安县东起中学(545400)莫文祥 “创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发 达的不竭动力.”创造性思维是指认识主体在强烈的创 新意识下,以头脑中已有的信息为基础,通过发散思维 与集中思维,借助于想象与联想,直觉与灵感等,以渐进 性或突发性形式对头脑中的现有知识和信息进行新的 加工组合,从而产生新观点,新设想的过程.在中学物 理教学中开发学生的创造潜能,培养学生的创造性思维 能力是新课程体系中的主要目的之一,也是素质教育的 主旋律.那么,在初中物理教学过程中如何培养学生的 创造性思维能力呢?笔者认为可以通过激发学生兴趣, 鼓励学生提问,训练学生的发散思维和联想能力,培养 学生的科学探究意识和能力,展开科技兴趣活动等几条 途径来实施. 一 ,精心设计情景,激发学生的学习兴趣 布鲁纳说过:”学习的最好刺激乃是对所学材料的 兴趣.”兴趣是推动学生求知欲的强大内在动力.一般 来说,学生对物理产生了兴趣,就对物理知识产生了强 烈的好奇心和求知欲,就能主动地学习,积极地思维,执 着地探索.所以,为了使学生能从旁观者,被动的接受 者变成积极主动地参与教学过程的主体,教师所提出的 问题必须是能让学生产生共鸣的,能激发起浓厚探索兴 趣的问题.那么如何把那些平淡的,抽象的问题通过教 师的构建加工变成一个个能使学生睁大眼睛,闪耀着神 奇力量的火花呢?这就需要教师精心设计展现问题的 情景,激发学生的学习兴趣. 例如在学习”大气压强”这一节时,由于大气压强这 个物理概念比较抽象,学生缺乏感性认识,所以物理教 师应该多做些演示实验,如:将一只玻璃杯灌满水,用一 张塑料卡片盖在杯口上,再按住卡片把水杯倒过来. 问,当把手移开后,会产生什么现象?松手后学生惊讶 不已.从而激发了学生强烈的学习兴趣.又如:可以选 取空易拉罐(两只),铁架台,胶带,酒精灯,水这些器材, 先取出一只空易拉罐,然后提问学生:如果我用手捏这 个易拉罐,会出现什么现象?接着在另一只空易拉罐内 装入少量水,然后放在铁架台上用酒精灯进行加热,待 易拉罐罐口出现白雾后立即用胶带封住罐口,撤去酒精 灯让其冷却后观察现象,学生观察到现象后感到很好 奇,究竟是什么力量把易拉罐压扁了?从而为学习大气压 七七女七七七七七七七电七电女七七七七 C.n1一=_/It2?(L1+L2),n2一CO2L2,方向相反 Ht1 D&1一.Ll,口2一==-Ht1(L1+L2),方向相反 ||t2 解析:当细线烧断时,两球受力大小相等,方向相 反,则加速度方向也相反.令一m,则应有a,一n. 将?it一?.代人ABCD四个选项中,只有B答案能成立, 故B是正确的. 五,极限法 在某些物理问题中,有些物理过程虽然比较复杂, 但这个较为复杂的物理过程隶属于一个更大范围的物 理全过程.如果将这个复杂的物理全过程分解为几个 小过程,且这些小过程的变化是单一的,那么,选取全过 程的两个端点及中问的奇点来进行分析,其结果必然包 含了所要讨论的物理过程,从而能使求解过程简单,直 观,这就是极限法. 【例5】如图5所示,在粗糙的水平面上有两个质 量分别为m,的木块1和2,中间用一原长为Z,劲度 系数为k的轻质弹簧联结,木块与地面问的动摩擦因数 为,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速前 进时,两木块之间的距离为(). A.z+ +业 C.z+ 宠 图5 46 学教学参考’中旬..?总第期 + 解析:弹簧的拉力是获得的唯一动力,若m一0 (极限情况),则不论7Yt2多大,弹簧的伸长量都为零,说 明弹簧的伸长量与m无关,故C是正确的. 简单地说,定性分析其实就是对研究对象进行”质” 的方面的分析,就是运用归纳和演绎,分析与综合以及 抽象与概括等方法,对获得的各种材料进行思维加工, 从而去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里,达到认 识事物本质,揭示内在规律的方法[5]. 参考文献 [1]陈向明.定性分析方法评价[J].教育研究与实 验,1996(03):41—43. [2]沈元华.定性半定量物理实验教学初探EJ].物 理实验,2004,24(11):25,27. [3]赵凯华.定性与半定量物理学[M].北京:高等 教育出版社,2008:128—130. [4]艾小燕.浅析物理教学定性分析的重要性[J]. 内蒙古科技与经济,2003(11):142—143. [5]邵秀杰.定性半定量分析在习题教学中的应用 EJ3.中等林业教育,1999(09):30—31. [6]黄均平.试论定性分析在解答物理问题中的重 要意义[J].考试周刊,2009(06):58—61. (责任编辑黄春香)