雒應勝
初中物理課堂上,“一題多解”不僅有利于調(diào)動學生學習的積極性,還能使課堂成為同學們爭辯、探究、合作、交流的場所;“一題多解”的方法還有助于學生物理思維的培養(yǎng);一題多解不僅能擴展學生的思路,還能培養(yǎng)學生的發(fā)散思維,為學生以后物理知識的學習奠定基礎,使學生掌握解決物理問題的方法和技巧。
尋求多種解法,才能將定理公式吃透用活,今天我將2019年九年級物理統(tǒng)考中三道計算題用多種不同解答方法呈現(xiàn)給讀者,以饗讀者。
例題一:已知待測電阻Rx與滑動變阻器R串聯(lián),并且滑動變阻器的最大阻值為Rmax,當滑片P在滑動變阻器兩端時,電流表的示數(shù)分別是Ia、Ib表示,根據(jù)已知條件求解Rx的表達式。
很顯然,這是用字母表示數(shù)的代數(shù)式求解問題,第一,考查學生代數(shù)計算能力;第二,考查學生分析判斷哪個是已知量和未知量,接下來我將用三種不同方法解答此題。
方法一:二元一次方程組法(設電源電壓為U電)
當滑片P滑之a(chǎn)點時即滑動變阻器沒有接入電路,且此時的電流為Ia,根據(jù)歐姆定律可以得到:
當滑片P滑之b點時即滑動變阻器全部接入電路中,且此時的電流為Ib根據(jù)歐姆定律可以得到:
這種方法充分利用了數(shù)學中的二元一次方程思想來解答,只要學生的數(shù)學學得好就完全可以準確地解答本題,得全分。
方法二:充分利用物理中歐姆定律來解答此題
由于此電路中滑動變阻器的滑片P在移動過程中的電阻變化引起電流的變化,而電路中電源電壓是恒定不變的。根據(jù)歐姆定律,當電壓一定時,電流與電阻成反比這一結(jié)論,當滑片分別在a、b兩點時的電流和電阻可以直接得出關系式:
此種方法充分利用歐姆定律,當電壓一定時電流與電阻的關系,如果學生在學習歐姆定律的時候?qū)Ψ治鲞^程掌握得非常清楚充分利用控制變量法簡單快速地得到結(jié)果。
方法三:利用比值定義法
自從學習了歐姆定律后,對推導公式R=U/I進行了進一步的理解。當電阻一定時,電流與電壓的變化量也成正比,即R=U/I我們進一步分析:如圖以定值電阻Rx的電壓和電流的變化進行分析解答。
由于此時電路中滑動變阻器的滑片P在a、b兩點移動過程中使得定值電阻Rx兩端電壓的變化量為:
流過定值電阻Rx的電流的變化量為:
一步就可以直接推出結(jié)果,尋求一題多解,事半功倍,如果同學們用多種方法解決問題,他們不僅將物理與數(shù)學聯(lián)系起來,而且更加深入地理解歐姆定律的內(nèi)涵與外延,一題多解,勝似多解題。
例題二:一個體積為0.5dm的鐵球,其質(zhì)量是1.58kg,問它是空心的還是實心的?(已知鐵的密度為7.9×10kg/m)
方法一:已知鐵球的質(zhì)量和密度,可以計算出1.58kg鐵的體積V,根據(jù)V與V是否相等得出結(jié)論。
方法二:已知鐵球的體積和鐵的密度,則可以假設該球為實心的球,計算出其質(zhì)量m,根據(jù)m是否等于鐵球的質(zhì)量得出結(jié)論。
方法三:已知鐵球的體積和質(zhì)量,則可以假設該球為實心的球,計算出其密度ρ,由ρ是否等于鐵的密度得出結(jié)論。
以上解法中,方法一屬于常規(guī)思維,一般學生都能想到,而方法二和方法三看似簡單,但都隱含著一種發(fā)散思想——先假設后論證。
例題三:有一質(zhì)量分布均勻的物體,漂浮在水面上,有的體積露出水面,將露出水面的部分切去后,剩余浸在水中的部分將(? )
A.上浮? ? ? ? ? B.懸浮
C.下沉? ? ? ? ? D.無法確定
解法一:本題是以選擇題的形式考查了物體浮沉條件知識點。由于題中給的條件不明顯,需要學生仔細推敲找出隱含的條件。解:由題意知物體漂浮,則ρ物<ρ水,將露出水面的部分切去后,物體密度不變,物體仍然漂浮,因此浸在水中的部分會上浮,答案A正確。
解法二:本題還可以采用排除法解答。解:根據(jù)題意物體漂浮,則ρ物<ρ水,將露出水面的部分切去后,假設物體會下沉,下沉的條件是ρ物>ρ水,這與題中所給的條件相矛盾,故C選項錯誤;假設物體會懸浮,需ρ物=ρ水,這與題意不符,故B選項錯誤,綜上所述,答案A正確。
總之,通過平時課堂上“一題多解”的習題講解,使學生積累做題經(jīng)驗,反復運用基礎知識,既能熟練地掌握和運用基礎知識,還能在以后做題的過程中能快速地形成思路,找到最簡捷的解題方法,節(jié)約寶貴的學習時間,極大地提高學生的學習效率。
“一題多解”在初中物理課堂上的廣泛應用,確實為學生的思路打開了一片新的天地,一個習題多種解法,當然每種解法也各有利弊,而學生也可以根據(jù)自己的情況選擇合適的解法,找到習題最終的答案,更好地提高學生分析問題、解決問題的能力。
注:本文系甘肅省教育科學“十三五”規(guī)劃2019年度《初中理科教學中“錯誤資源”開發(fā)和利用的實踐研究》(課題批準號為Lz[2019]GH994)成果。
編輯 溫雪蓮