談初中物理單位換算歸類(lèi)教學(xué)

摘 要：物理單位換算是學(xué)生經(jīng)常出錯(cuò)的地方，并且錯(cuò)誤種類(lèi)基本相同。對(duì)單位換算歸類(lèi)，切入問(wèn)題點(diǎn)，幫助學(xué)生找到普適性規(guī)律，利于學(xué)生自主掌握單位換算。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)挝粨Q算；歸類(lèi)；前綴；時(shí)間因子

學(xué)生在物理單位換算中經(jīng)常出錯(cuò)，主要表現(xiàn)在單位之間換算倍數(shù)關(guān)系不清造成出錯(cuò)和單位換算的計(jì)算結(jié)果數(shù)字位數(shù)錯(cuò)位。因此，為了幫助學(xué)生準(zhǔn)確定位單位之間換算的倍數(shù)，可以對(duì)相關(guān)單位進(jìn)行了分析，把單位之間換算的倍數(shù)分為三類(lèi)：基本單位倍數(shù)關(guān)系、時(shí)間因子倍數(shù)關(guān)系、組合單位逆向倍數(shù)關(guān)系。為了幫助學(xué)生準(zhǔn)確定位單位換算結(jié)果數(shù)字的位數(shù)，可以把單位換算分為兩類(lèi)：常用整數(shù)和小數(shù)互變類(lèi)和指數(shù)運(yùn)算類(lèi)?？偣参宸N情況。

一、基本單位倍數(shù)關(guān)系

基本單位倍數(shù)關(guān)系，是以10的指數(shù)倍為基礎(chǔ)的倍數(shù)關(guān)系。經(jīng)過(guò)分析，可以通過(guò)單位前綴進(jìn)行定量分析。以長(zhǎng)度為例，長(zhǎng)度基本單位米（m），常用單位兆米（Mm）、千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、納米（nm），它們都是在米的基礎(chǔ)上加一個(gè)前綴，弄清前綴表達(dá)的倍數(shù)關(guān)系，其它基本單位倍數(shù)也照此推理。例如大寫(xiě)M表示兆，百萬(wàn)倍，即106，在壓強(qiáng)和電阻的單位中用到，相關(guān)單位為兆帕（MPa）和兆歐（MΩ），1MPa=106Pa，1MΩ=106Ω。小寫(xiě)k表示千，千倍，即103，在質(zhì)量和電壓的單位中用到，相關(guān)單位為千克（kg）和千伏（kV），1kg=103g，1kV=103V。小寫(xiě)m表示豪，千分之一倍，除以一千的意思，即10-3，在質(zhì)量和電流的單位中用到，相關(guān)單位有毫克（mg）、毫安（mA），1mg=10-3g，1mA=10-3A等。所以在教學(xué)中講解長(zhǎng)度單位時(shí)，就把這些前綴向?qū)W生解釋清楚，再引導(dǎo)學(xué)生推理前綴之間的倍數(shù)關(guān)系，強(qiáng)化記憶，使學(xué)生清楚換算的倍數(shù)。今后遇到相關(guān)問(wèn)題，只要強(qiáng)調(diào)相關(guān)前綴表達(dá)的倍數(shù)，學(xué)生自己就能夠進(jìn)行推理。特別是在把長(zhǎng)度單位換算倍數(shù)關(guān)系推理到面積單位換算倍數(shù)關(guān)系和體積單位換算倍數(shù)關(guān)系時(shí)，許多學(xué)生容易把面積單位和體積單位換算倍數(shù)關(guān)系搞錯(cuò)的情況也得以糾正，使學(xué)生的相關(guān)問(wèn)題得到解決。

二、時(shí)間因子倍數(shù)關(guān)系

時(shí)間作為60進(jìn)制單位，在單位換算中使相關(guān)單位的倍數(shù)關(guān)系不再是10的指數(shù)。如1小時(shí)=3600秒（1h=3600s），1米/秒=3.6千米/時(shí)（1m/s=3.6km/h），1千瓦時(shí)=3.6×106焦耳（1kWh=3.6×106J）等。對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)這是由于時(shí)間單位是60進(jìn)制，造成相關(guān)單位倍數(shù)不再是以10為基本倍數(shù)，可以讓學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化記憶。

三、組合單位逆向倍數(shù)關(guān)系

組合單位中，因不同單位倍數(shù)關(guān)系大小不一，造成組合單位逆向倍數(shù)關(guān)系。例如，單位千米（km）大于米（m），1km=1000m，為一千倍，小時(shí)（h）大于秒（s），1h=3600s，為3600倍，由于單位倍數(shù)不一樣，造成組合后1km/h小于1m/s；再如，千克（kg）大于克（g），1kg=1000g，為一千倍，立方米（m3）大于立方厘米（cm3），1m3=106cm3，為一百萬(wàn)倍，造成組合后1kg/m3小于1g/cm3。這里組合單位產(chǎn)生了逆向倍數(shù)關(guān)系，學(xué)生在這里容易與基本單位關(guān)系混淆，造成出錯(cuò)，這向?qū)W生分析清楚，專(zhuān)門(mén)強(qiáng)化記憶，防止學(xué)生出錯(cuò)。

四、常用整數(shù)和小數(shù)互變類(lèi)

常用整數(shù)和小數(shù)互變，學(xué)生容易把計(jì)算結(jié)果的位數(shù)錯(cuò)位，例如，在單位換算中，12除以1000，正解是0.012，但一些學(xué)生會(huì)算成0.12或0.0012，這就是位數(shù)錯(cuò)位問(wèn)題。分析初中的物理單位運(yùn)算，發(fā)現(xiàn)整數(shù)和小數(shù)互變主要集中在兩處，一是集中在整數(shù)位在百位以?xún)?nèi)，小數(shù)位也只到千分位，如果超出范圍，一般就用10的指數(shù)表示；二是集中在運(yùn)算倍數(shù)為千倍關(guān)系，例如質(zhì)量、壓強(qiáng)、功率、電流、電壓、電阻都是以千為進(jìn)制。把上述兩點(diǎn)結(jié)合考慮，即把百位以?xún)?nèi)整數(shù)變小數(shù)，即除以1000的和千分位內(nèi)小數(shù)變整數(shù)，即乘以1000的結(jié)合起來(lái)考慮，得到確定的互變定位關(guān)系。例如：百位除以一千是十分位，反之十分位乘以一千是百位，得到百位對(duì)應(yīng)十分位，同理十位對(duì)應(yīng)百分位，個(gè)位對(duì)應(yīng)千分位。再以表格的形式呈現(xiàn)，強(qiáng)化相關(guān)記憶，錯(cuò)位現(xiàn)象明顯減少。同時(shí)，在進(jìn)行百倍和萬(wàn)倍計(jì)算時(shí)，因?qū)W生記準(zhǔn)千倍關(guān)系，上下拓展，也就不容易出錯(cuò)了。

五、指數(shù)運(yùn)算類(lèi)

四位數(shù)以上一般采用指數(shù)運(yùn)算，正指數(shù)運(yùn)算學(xué)生一般不會(huì)出錯(cuò)，主要問(wèn)題是學(xué)生容易把負(fù)指數(shù)乘除弄錯(cuò)，例如10-5乘以10，結(jié)果是10-4，但學(xué)生容易算成10-6，這主要是受到慣性思維的影響。面對(duì)這一問(wèn)題，采用一段時(shí)間強(qiáng)化負(fù)指數(shù)誰(shuí)大誰(shuí)小來(lái)改變學(xué)生的思維習(xí)慣，達(dá)到糾正的目的。

通過(guò)上述措施，許多學(xué)生對(duì)單位換算能夠熟練運(yùn)用，學(xué)習(xí)新單位后，單位換算能夠迅速入手。學(xué)生進(jìn)入自主掌握單位換算階段。