張樹鵬
實(shí)驗(yàn)探究始終是中考的難點(diǎn),在綜合復(fù)習(xí)的過程中如何高效的將這一難題解決呢?筆者認(rèn)為應(yīng)該把初中物理所涉及的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸類,找到共性和差異。本文筆者按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵髮?shí)驗(yàn)大致分為三種類型分別予以闡述。
一、基本練習(xí)型實(shí)驗(yàn)
1、測量工具的使用練習(xí)。包括刻度尺測長度,溫度計(jì)測物體的溫度,天平測質(zhì)量,彈簧測力計(jì)測力的大小,電流表測電流,電壓表測電壓等等。這類復(fù)習(xí)的基本要求是會(huì)觀察、會(huì)用、會(huì)讀、會(huì)記錄??梢圆扇Ρ鹊姆椒◤?fù)習(xí)。如天平和彈簧測力計(jì)對比,電流表和電壓表對比。找出它們相同點(diǎn)和不同點(diǎn),反復(fù)練習(xí)。
2、設(shè)計(jì)電路、連接電路、畫電路圖。這類實(shí)驗(yàn)的基本要求是能識(shí)別電路的連接方式和組成,能找出電路連接中的錯(cuò)誤??刹捎靡活}多變,舉一反三的方法。例如,將連接電流表或電壓導(dǎo)線改變位置,來判斷電流表或電壓表測哪部分電路中的電流和哪部分電路兩端的電壓。或者改變電壓表的位置來判斷滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí),電流表和電壓表示數(shù)的變化等等。
二、測量型實(shí)驗(yàn)
這類實(shí)驗(yàn)是以測量某個(gè)重要物理量為目的,它是初中物理實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn),同時(shí)也是復(fù)習(xí)過程中的難點(diǎn)。它包括平均速度的測量、密度的測量、滑輪組機(jī)械效率的測量、伏安法測電阻、伏安法測小燈泡的功率等等 。
對這類復(fù)習(xí)的基本要求是知道實(shí)驗(yàn)原理,明確實(shí)驗(yàn)器材及合理的實(shí)驗(yàn)步驟。知道實(shí)驗(yàn)中需要測量哪些物理量,并能利用物理公式對測量的物理量進(jìn)行處理, 得到被測物理量。
在復(fù)習(xí)這類實(shí)驗(yàn)時(shí),還應(yīng)做進(jìn)一步的思考。例如(1)給出的器材是否合理?如沒有天平或量筒如何測物資的密度?沒有電流表或電壓表怎樣測導(dǎo)體的電阻?(2)對實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的誤差能正確分析,并知道減小誤差的方法。
這類實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)方法宜采取個(gè)個(gè)突破,抓住每個(gè)實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn),結(jié)合學(xué)生平時(shí)易出現(xiàn)錯(cuò)誤的問題逐一解決。
例1測量鹽水密度,擬有下列實(shí)驗(yàn)步驟:
A. 把玻璃杯中的鹽水倒入量筒中一部分,記下量筒中鹽水的體積。
B. 把玻璃杯中的鹽水倒凈后,用天平稱出空玻璃杯的質(zhì)量m1。
C. 把量筒中的鹽水倒入空玻璃杯,稱出它們的質(zhì)量m2。
D. 在玻璃杯中盛鹽水,用天平稱出它們的質(zhì)量m3。
E. 用天平稱出玻璃杯和杯中剩下鹽水的質(zhì)量m4。
為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,請從上述實(shí)驗(yàn)步驟中選出最佳的實(shí)驗(yàn)步驟序號(hào),按順序排列是 。根據(jù)你選的實(shí)驗(yàn)步驟,鹽水的密度表示為 。
解析:選擇最佳的實(shí)驗(yàn)步驟,要從減少實(shí)驗(yàn)誤差入手分析。本題提供的步驟中,有兩種方案能測出鹽水密度:(1)A、B、C;(2)D、A、E。在第(1)種方案里,用量筒能較準(zhǔn)確的測得鹽水的體積(步驟A),但在把量筒中的水倒入玻璃杯時(shí)(步驟C),總有少量鹽水會(huì)粘附在量筒壁上,使量筒里不可避免地有些“剩水”,這時(shí)用天平稱出的鹽水質(zhì)量(步驟B、C)偏小,從而使測得的鹽水密度偏小,如果采用這種方案來測油、膠水等粘性較強(qiáng)的液體密度,測得的誤差會(huì)更大。而第(2)種方案,就不存在由于鹽水的粘附造成的“剩水”差異,這樣測得的鹽水密度相對來說誤差較小,實(shí)際上,用這種方案可以測任何液體的密度。尤其是測油、膠水等液體的密度,其優(yōu)越性就更突出了。
比較測液體密度的這兩種方案,顯然第(2)種方案比第(1)種方案更有科學(xué)性,是本題的最佳答案,由此得出測得的鹽水密度為(m3-m4)/V 。
例2為了測定額定電壓為6V、額定功率約為2瓦的小燈泡的額定功率,實(shí)驗(yàn)提供的器材有:滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干,還有可供選擇的器材:6V和9V電源各一個(gè),量程為0.6安和3安得電流表一個(gè),量程為3伏和15伏的電壓表一個(gè)。
(1) 實(shí)驗(yàn)時(shí)電源應(yīng)選 ,電流表的量程選 ,電壓表的量程應(yīng)選 。
(2) 如果實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,閉合開關(guān)時(shí)電壓表的示數(shù)是4伏,則變阻器滑片應(yīng)向 端移動(dòng)。當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),若電流表的示數(shù)為0.32A,則小燈泡的額定功率為 。
解析:(1)選擇器材的規(guī)格應(yīng)從估算電路中的電流和電壓入手:當(dāng)小燈泡兩端(電壓表上示數(shù))為6伏,通過小燈泡的電流(電流表上示數(shù))約為I=P/U=2瓦/6伏=0.33安。
因電源的電壓必須大于小燈泡兩端電壓,因此選9伏電源,在選擇電流表量程時(shí),應(yīng)考慮到被測電流或被測電壓不得超過電流表或電壓表量程,且要求電表指針偏轉(zhuǎn)角度盡可能大些以便于讀數(shù),因此電流表的量程應(yīng)選0~0.6安,電壓表的量程應(yīng)選0~15伏。
三、觀察、研究、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)
這類實(shí)驗(yàn)是以觀察物理現(xiàn)象,驗(yàn)證物理規(guī)律為目的。它對認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象和理解物理規(guī)律有著十分重要的作用。這類實(shí)驗(yàn)包括觀察水的沸騰、研究液體的壓強(qiáng)、凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)、研究電流和電壓、電阻的關(guān)系等等。
這類實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)要解決的問題是,認(rèn)清實(shí)驗(yàn)的主要過程及應(yīng)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,明確是怎樣通過分析、推理、歸納而得出的物理規(guī)律。
這類實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)采取圖型配合文字表述,并利用數(shù)學(xué)直角坐標(biāo)系的方法直觀的呈現(xiàn)物理量的表化規(guī)律,學(xué)生更容易理解,記憶的更扎實(shí),復(fù)習(xí)效果更好。
初中物理教學(xué)要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),重視手與腦的結(jié)合,實(shí)驗(yàn)是物理課的魅力所在,在物理教學(xué)中有著不可替代的重要地位。通過實(shí)驗(yàn),不僅僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力、分析能力,更重要的是可以形成他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?shí)事求是的世界觀。因此,掌握有效的物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)法自然同等。
(作者單位:吉林油田第十二中學(xué))