張世紅 侯玉波 蘇福河
習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分,其重要作用勿須多費(fèi)筆墨。在全國物理教研會四屆三次理事會議上,時(shí)任副理事長兼秘書長的喬際平教授,作學(xué)術(shù)報(bào)告時(shí)曾經(jīng)鄭重地指出:物理教學(xué)只抓“雙基”是不夠的,還要加強(qiáng)“基本方法”和“基本事實(shí)”的教育,即物理教學(xué)要抓好“四基”!現(xiàn)借貴刊一角,引用人教版八下課文里的習(xí)題,把“挖掘習(xí)題內(nèi)涵,拓展原題外延”的粗淺教法簡介如下,以期跟同行進(jìn)行交流與探討。
例1(參看課本p43第5題)教參給出的答案:“從表中數(shù)據(jù)可知,高度越高,管內(nèi)與瓶內(nèi)水面的高度差越大,大氣壓越小”。
【依題授法】(1)假設(shè)1層樓高約為3m,那么從1樓到5樓高度約升高了:h≈3m×4=12m。
(2)若不計(jì)溫度和氣壓影響時(shí),在1樓室內(nèi)大氣壓=瓶內(nèi)氣壓+管內(nèi)水柱高產(chǎn)生的壓強(qiáng);上到5樓時(shí)樓內(nèi)氣壓降低,瓶內(nèi)氣體膨脹減壓、管內(nèi)水柱升高,此時(shí)5樓內(nèi)氣壓=瓶內(nèi)氣壓+管內(nèi)水柱高產(chǎn)生的壓強(qiáng)??芍獜?樓上到5樓時(shí),大氣壓降低了≈(6.3cm-5.0cm)水柱高≈1.3cm水柱高≈ρ水h水g≈1.0×103kg/m3×0.013m×9.8N/kg≈127.4Pa,即得高度每升高1m、大氣壓約降低了:127.4Pa/12m≈10.6Pa/m!該數(shù)值略高于p41課文所述:“在海拔3000m以內(nèi),大約每升高10m,大氣壓降低100帕”,這可能是當(dāng)天氣壓偏高等因素所致。
⑶該題提示了:怎樣“粗略地測量大氣壓隨高度變化規(guī)律”的一種簡易方法(實(shí)驗(yàn)證明:使用保溫瓶替代玻璃瓶能避免溫度變化影響,“自制氣壓計(jì)”效果好)。
例2(參看課本p60第2題)教參給出的答案:丙圖杯子中液體密度大。因?yàn)橥幻芏扔?jì)在兩種不同的液體中均處于漂浮狀態(tài),所受的浮力是相同的,都等于密度計(jì)所受的重力。根據(jù)阿基米德原理可知,排開液體體積小的丙圖杯子液體密度大。
【依題授法】(1)如圖1所示:乙丙兩個(gè)相同的杯子,內(nèi)裝深度相等、不同種類液體,放在水平的桌面上,杯內(nèi)各漂浮1根相同的自制密度計(jì)(以下簡稱“木棍”)。
議一議:你能說出關(guān)于這兩個(gè)杯子之間,有哪些相等和不相等的物理量值嗎?學(xué)習(xí)“看圖說理法”!提示:
A.有4個(gè)相等的物理量值是:①依據(jù)漂浮條件可知,木棍在兩個(gè)杯子里受到的浮力相等,等于棍重;②依據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,木棍下表面在兩個(gè)杯子里受到向上的壓力相等,等于棍重;③由②和壓強(qiáng)公式可知,木棍下表面在兩個(gè)杯子里受到向上的壓強(qiáng)相等;④由③和液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律可知:木棍下表面在兩個(gè)杯子里的a和b點(diǎn),向任何方向的壓強(qiáng)都相等。
B.有8個(gè)不相等的物理量值是、以下均為乙>丙:①由圖中可見:木棍排開的液體體積不相等;②由①和密度公式等可知:兩杯液體的密度不相等;③由②和己知條件可知:兩杯液體的質(zhì)量不相等;④由③和己知條件可知:兩杯液體的重力不相等;⑤由②和己知條件可知:兩杯液體對容器底的壓強(qiáng)不相等;⑥由⑤和己知條件可知:兩杯液體對容器底的壓力不相等;⑦由④和己知條件可知:兩杯液體對桌面的壓力不相等;⑧由⑦和己知條件可知:兩杯液體對桌面的壓強(qiáng)不相等……
(2)利用漂浮條件測密度,即“漂浮法測密度”:如圖2所示:將一根細(xì)長壁薄的飲料吸管的一端,插進(jìn)一段直徑和長度均適宜的蘸滿油漆(這樣能夠防止漏水)的保險(xiǎn)絲或焊錫絲,把它豎直地放進(jìn)水中后,逐漸用壁紙刀垂直切斷下端,使它能豎直地漂浮在水中。測出它浸在水中的長度為OA;再把它豎直地放進(jìn)酒精里,測出其浸沒深度為OB。假設(shè)它的橫截面積為S,依據(jù)“漂浮條件”則有:F浮=G排液=ρ水·OA·S·g=ρ酒·OB·S·g。
則得:ρ酒=OA/OB×ρ水。
上述測法學(xué)生很容易理解。但實(shí)際測量時(shí),既不方便又很難測準(zhǔn)OA和OB。為此,先要測出管的總長為OC,然后再順次測出它漂浮在水中和酒精里時(shí),露出液面的長度分別為CA和CB,代入上式后,則得非常實(shí)用的結(jié)論表達(dá)式:
ρ酒=(OC-CA)/(OC-CB)×ρ水
因受篇幅所限不再贅述。以上謬誤難免,敬請各位師長斧正。