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中圖分類號U41 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)122-0133-02
某公路走向是由北向南,路線經過地勢是重丘區,地形表現出中間高和兩頭低,地面起伏較大,由粘土、風化泥巖和砂巖產生較陡山峰或者谷地,山坡植被有較好發育,山前、山間與谷地有很多水塘,一小部分是旱地或者水田。種植較多的是樹木與水稻。由于地勢低洼和排水不良、山間沖溝多,水粉浸泡著土體,使土質表現出軟可塑狀,局部產生沼澤地,土質表現出流軟塑狀,厚度通常是0.5m~1m。不能當成持力層,一定要清楚軟土,采取措施處理后才能當成持力層。
1軟土地基的危害和其原因
這條公路第九標段設計包括涵洞與通道構造物有87道,基礎形式結合不同土質情況,蓋板涵洞中通道包括整體式與分離式基礎,它采用C15片式結構;圓管涵基底有30cm砂礫層,管底厚度是30cm。對于圓管涵與蓋板涵洞、通道根據4m~6m設置沉降縫。
軟土地基,一般情況下是地基承載力不符合其上面構造物所需承載力,或雖在施工中可以達到要求,但是后期使用中因為地基本身原因或者水原因,引起地基失穩,造成構造物過度沉降或者差異性沉降從而破壞建筑物地基。軟土地基有淤泥、亞粘土或亞砂土構成地基。在施工中,松散沙土、雜填土和濕陷性黃土生成特殊地基,雖然不是軟土范疇,但處理不合理也會對構造物產生嚴重后果。軟土地基力學特征大多表現為:1)軟土大多由粘粒和粉粒組成,一般是絮狀結構,含有有機質。其天然含水量高于液限,有的達到200% ??紫侗却螅?到2范圍內變化,個別的超過5.0;2)軟土有較高壓縮性,壓縮系數一般在0.5~2.0間變化,個別的達到4.2,并且其壓縮性跟著液限增高也會增高;3)軟土強度較低,內摩擦角和加荷速度、排水條件有緊密聯系。其粘聚力不大。標貫值N一般較低,通常不超過5。
公路建設投資大,技術標準較高,對路基變形和穩定性有較高要求,同時也是經濟發展的主動脈。而國內大部分地區在重丘區,山澗沖溝多,由此造成軟弱地基多,如不做好處理,將造成路基在這些地段發生較大沉落,造成路面結構被破壞;橋臺和路基沉降不一致而發生橋頭錯臺,路中心沉降較大造成涵管彎曲與路基橫坡變小等,嚴重的是徹底破壞。所以,以高標準和高質量為出發點,合理的處理軟土地基,是公路建設中不可缺少環節。
2軟基處理時施工種類和方式
主要分析現場實際情況,像軟土分布與厚度、路堤高度、位置和工程可能的工期等,不同地段選擇相應的加固措施。結合各路段沉降設計原則,主要采取這幾個軟基處理辦法:1)砂墊層和堆載預壓法結合法,這種方法大多用于軟土厚度小的路段,適合用在軟土中含有砂層或者軟土是固結系數大的亞粘土和亞砂土,固結排水較好,若不及時處理,由計算可知工后沉降會超過30cm,而處理沉降量低于30cm的普通路段。
2)塑料排水板、砂墊層和堆載預壓結合法,這種方法大多用于穩定性達到規范要求,但選擇前一種方法處理沉降不符合要求的普通軟基路段。排水板間距是1.2m~1.6m,砂墊層厚度是0.4m。部分路段選擇真空堆載預壓法,利用大氣對土體內外部產生壓力差來加快土體固結;3)粉噴樁和堆載預壓結合法,這種方法大多用于路段橋頭和明通道兩端、暗構造物等。軟基深度不超過13m時,選擇粉噴樁法;4)CFG樁、毛渣墊層和堆載預壓結合法,這種方法大多用于路段橋頭和明通道兩端、暗構造物等部位處理。軟基深度超過13m時,選擇CFG樁法,樁間距是1.5m~2.0m。墊層厚度是0.3m,毛渣中石子量應該超過70%,最大粒徑不能超過15cm;5)真空預壓法,這種方法大多用于軟基深度超過13m路段;6)土工織物法。這種方法用在為高路基基礎實施整體性加強。土工布要有當量孔隙小和滲透性好、質地軟、可與土較好結合性。
3差異性沉降對構造物產生影響
軟土地基中涵洞等其它構造物,有的選擇支撐樁基礎,有的選擇天然基礎,允許發生一些沉降。選擇支撐樁時,涵洞構造沒有什么問題,而選擇天然基礎時,必須讓涵洞能適應一定的差異性沉降。所以,常采用有構造縫的涵洞與和波紋管相似的柔性涵洞。一般來說,上述兩種基礎構造都存在一些問題:1)不管是支撐樁基礎或者天然基礎,修筑完涵洞再填筑路堤情況下,在側向位移大時,翼墻與涵身都會被損壞,使接縫產生大開口;2)選擇支撐樁基礎情況下,涵洞和路堤間發生沉降較大時,會引起路面不平整。選擇天然基礎而允許有一定沉降時,這種危險性會大大減小;3)選擇支撐樁基礎情況下,作用在涵身和樁負摩擦力變大,有時會引起涵身或者樁被破壞。
4軟基處理在某公路構造物工程中應用
因為本路段設計都選擇高路堤方案,橫穿路堤的構造物眾多,如果施工不當容易發生泄水不暢、斷裂、積水、路面開裂和頻繁跳車等問題,以后修復也較為困難。地基上路堤和構造物連接在一起時,會產生這幾個問題:1)因為構造物后面路堤的荷載和土壓力一起作用,構造物會和地基同時變形;2)構造物和路堤連接路段會產生差異性沉降。
在軟基上的構造物,由于長期持續的沉降,或形成比預計大的差異性沉降而被損害。為避免這種損害,必須在施工中實施必要動態觀測,其目的是校對制定方案時所預測現象是否發生,處理措施會不會像預測的發揮作用。1)穩定性觀測,穩定性要用觀測地表邊樁水平位移于地表隆起可知。普通路段順著縱向每隔100m~200m設一觀測斷面;橋頭路段設2到3個這種斷面;橋頭坡腳和沿河等一些特殊路段要看情況增設觀測點。觀測邊樁制作和埋設,基點樁和校準基點樁設置及測量儀器、方法都要滿足路堤施工的要求;2)沉降觀測,施工時對地表沉降的觀測法是在原路面設置沉降板實施高程觀測。沉降板設置,觀測樁、基點樁設置和測量儀器、方法都要滿足路堤施工的要求。
綜合分析幾種處理施工的作用效果與經濟性,結合本工程情況,主要考慮粉噴樁施工法對各個軟基路段構造物地基作出處理。1)樁長根據進入持力層來控制,在施工中,樁底標高往往和持力層有差異,容易發生以設計標高來控制樁長。如果在樁尖下還有幾米軟土,則施工完會有較大沉降量,因為排水不暢,預壓較長時間也很難達到穩定。所以粉噴樁施工樁長要根據進入持力層來控制??捎摄@機到達最深時下鉆速度與電流表讀數判斷有沒有進入持力層,這倆參數在試樁時確定,通常下鉆速度是0.5m每轉,電流值超過125%額定電流值;2)粉體的計量控制。粉噴樁好壞和水泥摻入量及噴粉均勻程度有密切關系。所以,怎樣計量粉體在控制時是關鍵。目前比較常用的為電子稱重法和鉆機深度結合在一起計量裝置,它能反映深度、每延米噴粉量和總灰量等。同時要確保噴粉均勻,關鍵是控制好對鉆頭提升速度。水泥噴入是人工控制,必須避免發生為滿足噴粉量要求而結合記錄器來湊數,造成噴粉不均勻。另一方面,從噴灰到出灰一定時間,鉆機到樁底后,必須停留一定時間才能提鉆。停留時間根據管道長度等選定。噴灰時,管道中水泥輸送速度是1米每秒,管道長度是40m時,鉆到樁底就可以噴粉提鉆,則樁底少灰長度接近1m,反而破壞了樁底軟土,增大了沉降量。3)復攪控制,水泥與土均勻程度是涉及到樁體強度的重要因素,很多施工實踐已經證明復攪和不復攪使質量相差很大。鉆頭噴出粉體一般是脈沖狀,若不攪拌好,粉體會呈現層狀,形成“夾生”這種樁水泥摻入量增加很多也無強度。復攪作用是利用充分攪拌讓粉體和土、水獲得較為完全接觸與作用,促使產生樁體。為保證攪拌均勻性,施工中要掌握好對鉆機的提升速度和旋轉速度等,并盡可能選擇全樁復攪來保證質量。在樁長較長和土體含水量較高及粘性較大時,應該選擇“二噴二攪”的工藝,防止發生“沉樁”現象。
5結論
公路工程中軟基處理是隱蔽工程,如果施工質量達不到要求,一旦受到路堤等其它構造物覆蓋,便形成隱患而且難以檢查和補救。在本公路工程軟基處理時,選擇噴粉樁施工法是根據地質條件來選用的,有針對性的實施質量控制,有力的確保軟基處理路段施工質量與效果。結合交竣工情況看,基本達到了預期目的,有效降低工后沉降。
參考文獻
[1]吳旺,陳麗娟,孫衛江.道路軟基處理的方法[J].投資與合作,2013(5):295.
1、房屋建筑結構施工過程中的常見管理問題
在房屋建筑的結構施工過程中會面臨到各種各樣的復雜環境,以及人工、材料和機械的合理安排布置等,一旦某個工序沒有處理好,就會給結構工程的施工帶來一定的問題。
1.1結構施工過程中的質量問題
結構施工是整個建筑工程施工中較為復雜,涉及到的材料、人員以及機械較多的工程。結構工程的完成好壞,直接關系到整個工程的建設質量。在當前建筑施工過程中,由于結構工程的日益復雜化以及施工環境的復雜化,導致結構工程施工過程中出現了很多質量問題,有一些甚至直接影響到了后期的使用和居住。如一些建筑由于結構施工過程中變形縫的處理不到位,或是沉降措施沒有做好,導致后期墻體出現開裂的現象。有一些房屋建筑屋頂、衛生間出現了漏水的現象,有一些房屋甚至出現了不均勻的沉降以及塌陷問題,這些質量問題都嚴重地影響到了建筑的正常使用以及用戶的居住安全。
1.2房屋建筑結構工程施工的安全問題
房屋建筑的結構工程關系到整個建筑的安全,只有結構形式合理,施工過程中的結構施工正確,安排恰當才能真正保證房屋建筑的整體結構安全。當前建筑結構施工過程中,在建筑的材料以及機械的安排上都存在一定的問題,結構材料的質量問題在一定程度上會導致建筑結構的安全問題。尤其是當前一些建筑施工單位對于現場人員的技術交底培訓與安全教育并不到位,導致很多操作員工在進行結構施工時,操作不當、安全意識薄弱,不采用安全防護措施或是對現場存在的安全隱患不進行及時的排除,這樣都會在一定程度上導致結構施工中的安全問題,威脅到現場施工人員的生命安全乃至后期居住者的安全等。
2、房屋建筑結構施工中常施工問題分析
2.1鋼筋混凝土結構中的常見施工問題
鋼筋混凝土結構在當前我國的建筑中使用的比例是最為廣泛的,但是鋼筋混凝土的施工必須要注意到鋼筋和混凝土的材料的選擇以及施工過程中的鋼筋綁扎和混凝土澆注問題。當前施工中存在的主要問題在于,很多時候混凝土的配比與強度都無法滿足設計的要求,施工過程中很多操作人員并不按照配比稱量,隨意按體積比上料,其骨料配比不準確,從而浪費材料又無法滿足強度。對商品砼管控不力。在混凝土的施工過程中,并沒有按照相關的規定進行施工縫的留置,對于混凝土澆筑完成后的養護,也往往沒有按照規定的時間和要求進行養護、保溫以及拆模,從而導致后期混凝土的實際回彈強度無法達到設計要求,甚至出現開裂的現象。
2.2房屋建筑結構中的普適性施工問題
房屋結構的施工受到多方面的影響,施工過程中存在的普適性的問題包括了放線、鋼筋的布置以及截面尺寸的設置等問題。放線對于結構施工而言有著重要的影響,它是結構施工的最基本施工工序,很多時候施工放線都沒有復核,導致結構施工中的構件受力不滿足設計要求,會帶來因軸線累積偏差而產生的附加彎矩或扭矩等,影響結構施工的安全性和質量。另一方面對于鋼筋的布置,往往只注重了鋼筋的型號以及數量,對于鋼筋的布置均勻性缺乏考慮。然而只有結構構件主筋間距均勻、對稱,才能保證其結構的受力能夠均勻,從而滿足設計的承載力要求。
3、房屋建筑結構施工中常見問題的處理
3.1現澆鋼筋混凝土結構的問題處理
現澆鋼筋混凝土結構的施工主要會受到混凝土的澆注以及鋼筋的選配、綁扎等各方面的影響。因此要解決施工中的問題,首先要保證混凝土的質量,混凝土必須滿足設計要求的強度,在混凝土的選用時必須嚴格控制水灰比,所選用的砂石骨料,一定要經過計算和試配,得到精確的混凝土強度等級配合比。外購的商品混凝土運送到現場時,必須保證不離析和易性好,現場不允許加水。同時,對于鋼筋的綁扎也必須注意,在混凝土的澆注之前對鋼筋工程進行驗收。保證鋼筋的型號以及數量滿足設計的要求。在進行混凝土結構的澆筑前,要注意對現場垃圾的清理,制定合理的混凝土澆注方案。
3.2房屋建筑結構施工管理問題的處理
結構工程的管理包括了質量、安全以及成本等各個方面的管理,涉及到了人員材料和機械等各個方面。房屋建筑結構施工的好壞,在很大長度上取決于施工管理的好壞。在施工之前必須與設計單位做好設計交底,這樣才能保證施工過程中明確結設計的要求,對材料的配比以及結構的施工進行更好地分配。在施工過程中,必須對施工的流程以及管理制度進行優化。在材料的購置、領用以及選配上,要求專門的人進行負責。
4、結語
隨著城市不斷發展,使整個房屋建筑物朝著大型的方向不斷發展,并且整個結構也呈現出越來越復雜的情況。而從開始的磚混結構之中,一直到后來的鋼筋混凝土結構,直到現在的鋼體結構,使得整個建筑物的結構形式朝著復雜的方向發展,不僅高度越來越高,而且建筑物的跨度也越來越大,這就給整個建筑物的具體施工工作帶來了極大的挑戰。而現階段我國的房屋施工過程中,存在許多不容忽視的問題,影響著整個建筑物的安全性。因此,要想解決在整個房屋建筑施工過程中出現的問題,就必須要對這些問題有所了解,并采取針對性的措施,加強整個建筑施工隊伍的質量和成本控制、工期的規范等。只有這樣才能促進整個房屋結構施工的順利展開。
[參考文獻]:
一、教學難點探究及應對的重要性
1、教學難點探究及應對有助于減少學生的錯誤認識
在現有初中物理授課實踐中,相當一部分教師采取一成不變的課前引導內容。此種授課內容的選取為學生造成了一定的思維定式,對許多重點、難點內容產生了錯誤認識。開展教學難點探究及應對,能夠在很大程度上減少學生的錯誤認識,促進學生發揮主觀能動性,使學生有效發揮自發性探究意識和創新意識。
2、教學難點探究及應對是教學實踐的需要
隨著社會的不斷發展,各企事業單位在選用人才的過程中更傾向于選用具有上進心和求知欲的人才。中學階段是人才培養的重要環節,為了使學生達到問題的深入探究層面,更加深刻的了解和理解重點、難點內容的核心,理應積極開展教學難點分析及應對措施的探究。
3、教學難點探究及應對是其他課程學習的推動
物理課堂是培養學生解決實際問題能力的重要環節,這種能力對于其他課程的學習具有一定的助力和推動效果,因此,在中學物理的授課環節開展教學難點分析及應對措施的探究對于學生其他課程的學習具有顯著的推動效果。
二、初中物理教學中的難點內容分析
1、難點1——摩擦力[1]
初中學生對于摩擦力的理解大都局限在“摩擦力同接觸面壓力以及接觸面粗糙程度”有關。相當一部分教師在進行課程導入時,選擇“鞋底花紋”事例。鞋底花紋的目的是增強摩擦,究竟是如何實現的卻很少涉及。鞋底花紋減少了鞋底同地面間的接觸面積,但粗糙程度保持不變,這同學生的認識形成了沖擊。事實上,鞋底花紋主要在于雨天防滑,即花紋間隙能夠將鞋底同地面間的雨水除掉,確保二者間形成有效解除,確保充分的摩擦力。因此,教師在開展摩擦力教學時,應加以重點解釋,減少學生的錯誤認識。
2、難點2——滑輪
對于滑輪內容而言,大多數的學生都能無障礙的掌握定滑輪的相關知識,然而對于動滑輪以及滑輪組的相關知識卻存在阻力。在動滑輪一課,依照教師的帶領演示,學生能夠清楚的捕捉到“動滑輪的重量由兩條繩子承擔”這一信息,從而能夠得出下述結論:在將一切外在因素忽略不計的情況下,(1)通過動滑輪工作能夠減少一半的力量施加,也就是說G=F/2;(2)施力作用點的位移為物移的二倍,也就是說S=2h。在教師的帶領和引導下,上述實踐能夠較為順利的完成,但是,對于空間感較為欠缺的學生而言,很容易將動滑輪的實驗結論同定滑輪的結論相互混淆。因此,教師在開展滑輪教學時,應加以重點解釋,避免錯誤的發生。
3、難點3——電功率
學生對于電功率的定義及其計算存在一定的難度。一方面,電功率的定義相對抽象,具有一定的理解困難;另一方面,電功率的計算公式相對繁瑣,學生很容易產生錯亂。除此之外,對于額定功率和實際功率的定義缺乏清晰的認識。因此,教師在開展電功率教學時,應加以重點對比、區分、強化,使學生。
三、初中物理教學難點應對法方法探究
1、在物理教學中應倡導問題式教學,點燃學生的科學探究動機
在問題式教學中,教師一定要謹慎對待所提問題的構思,首先,問題要有價值、有深度;其次,問題要從受教育者的內心特征和興趣點切入;再次,問題應具備足夠的障礙。例如,在“摩擦力”一節,教師應準備兩雙材質相同的鞋底,但區別在于一個有花紋、一個無花紋,并向學生提問:為什么鞋底要設計成有花紋的樣式,此種設計既減少了接觸面,又保持了摩擦系數的不變,是如何增大摩擦的?通過提問以及學生的深入思考,教師可以將摩擦力教學中的難點加以更好的闡釋。
2、充分運用物理實驗強化難點問題的解析
物理實驗具有明顯的直觀性、生動性、形象性、新穎性和刺激性等特征,在實驗過程中很容易引起學生的好奇心,從而激發學生的科學探究意識。為了引導學生向知識的更深一層去發掘和研究,避免在學習的過程中只是浮于知識的表層,強化知識的清晰記憶,可以利用物理實驗來實現。例如,在“滑輪”一節,由于定滑輪的理解相對容易,因此,教師在開展授課實踐時,應有相應的側重點。對于動滑輪,應由學生親自動手開展實驗,并由教師予以全局把控。通過動手實踐,學生能夠更好地理解實驗結論:在將一切外在因素忽略不計的情況下,(1)通過動滑輪工作能夠減少一半的力量施加,也就是說G=F/2;(2)施力作用點的位移為物移的二倍,也就是說S=2h。所以,為了盡可能的避免知識的混淆,教師應施加預防性措施。
3、開展針對性教學,鞏固難點應對[2]
對于電功率類計算公式繁瑣、概念混淆的知識內容,應開展針對性教學。安排單獨一個課時進行電功率的定義介紹以及計算公式的推到,并且將教學的重點置于實踐方面,使學生了解計算公式的種類和具體形式。此后,再安排一個課時進行知識的鞏固與深化,在對前次課程授課內容達到鞏固的基礎上,引入額定功率和實際功率的定義,并利用現實案例增強學生的理解。針對電功率計算的內容,應開展典型例題解析。首先,對電器銘牌類試題加以針對性訓練,即熟練額定電壓、額定功率、額定電流以及電阻的計算。其次,對電氣額定電壓不等于實際電壓類試題的針對性訓練,使學生對二者形成清晰認識。再次,融合電功率內容和串并聯內容,對電功率的計算開展針對性訓練。
四、結語
中學物理課堂的教學難點應對不僅是對授課實踐的推動,也是對學生學習迫切性、自發性、探究性的提升。本文從“在物理教學中應倡導問題式教學,點燃學生的科學探究動機;充分運用物理實驗強化難點問題的解析;開展針對性教學,鞏固難點應對”三方面提出物理教學難點的應對措施。對中學物理教學中的具體應用措施,以及實際教學具有顯著的引領意義。
1.1題型特點概述
選擇題一般出現試卷的最開始,這種題型具有知識容量大、考核范圍廣、評價信度高、分值評定客觀等特點.選擇題從結構上可以分為兩個部分,即題干和備選項,題干結合考核的內容和目的進行擬定,備選項一般4個,是對應題干而設計的正確或錯誤的結論,讓學生進行篩選.
1.2常見解題思路與方法例析
1.2.1概念分析法
所謂“概念分析法”,是以具體的物理概念為篩選的依據,對題干進行分析,研究題設條件和對應的問題,最終辨明選項中答案的正誤.概念分析法一般可以分為四個步驟:(1)審題,即分析題中的條件以及給定問題;(2)回憶已有的物理概念認知,提取與問題相適應的記憶;(3)結合概念再次審視題干的條件和問題;(4)分析判斷,并形成結論.
例1
如圖1所示,哪一種運用屬于費力杠桿
解析
本題的處理需要學生能及時回憶費力杠桿的定義:動力臂小于阻力臂,再結合這一規律對比選項中的情形,可判斷只有B選項滿足這一條件.
點評
上述解題方法在選擇題和填空題中經常被使用,它的優點在于以理論回憶為支撐,操作方便.當然熟練運用上述方法,需要學生對各個物理概念以及相關規律能較為深刻的理解和認識,不能存在絲毫的含糊,否則容易發生誤判.
1.2.2直接判斷法
所謂“直接判斷法”,就是學生通過對題干信息的提取和分析,結合所學知識直接將答案推導出來,進而實現對選項的選擇.
例2
為了防蟲防蛀,長時間放在衣櫥的衣物中都要放入一些樟腦丸.這些樟腦丸經過一段時間后會變小,甚至消失,則該過程中樟腦丸的物態變化屬于
A.升華B.汽化C.熔化D.凝華
解析
學生在分析本題時只要抓住固態樟腦丸變成氣態,就可以斷定這屬于升華現象.
點評
該方法的優點是解答快速,效率較高,這建立在學生能充分發掘題中有效信息,并進行合理分析的基礎之上.當然,有些題目的結論判斷需要結合多種方法綜合進行處理.
1.2.3排除法
選擇題的選項其實也是解決思路的一種提示,學生處理時,結合問題的要求,將備選項中的錯誤答案進行排除,也能實現正確答案的篩選,這就是所謂的“排除法”.
例3
下列生活中的操作與安全用電要求相符的是
A.因用電器電路故障而起火時,應立刻直接向起火電器潑水
B.為使用方便,將三線插頭改裝為兩線插頭
C.用濕抹布去擦正在正常工作的電燈泡
D.一般家庭電路中,開關應該串聯接入電燈與火線之間
解析
本題處理必須要逐項判斷并排除:向通電電器潑水容易發生觸電,因此A項錯誤;三線改成兩線,則無法將電器外殼的感應電接地導走,容易發生觸電,故B項錯誤;濕抹布擦正在工作的電燈也容易發生觸電,所以C也錯誤.正確答案為D.
點評
排除法是最切合選擇題特點的解題方法,其使用相當廣泛,尤其是題干不夠完整,必須將備選項的內容代入后才能呈現出完整的題意,否則無法實現解答的問題,一般需要用此種方法處理.
2填空題
2.1題型特點概述
填空題是結合相關情境的陳述,給出幾個空格,讓學生結合具體的問題進行填寫.填空的內容可以是對問題條件的補充,也可能是對結論的一種推測.填空題有這樣的特點:題目短小精悍,所考核的內容相對較為分散,形式也比較靈活,既可以考核學生對知識的識記情況,也可以考查學生運用規律進行分析推理的能力,當然也可以是一些計算性質的問題.填空題的卷面解答只呈現答案,沒有思維過程,因此判分時也只能依據結果進行,“見錯全扣”在一定程度上影響了試題的區分度,因此現在很多強調復雜推理和分析的問題很少以填空題的形式出現,大多數填空題考核較為簡單的規律和現象的識記,難度不大.
2.2常見解題思路與方法例析
2.2.1記憶填入法
“記憶填入法”主要針對填空題直接考查學生對物理概念和規律的了解情況,而這些問題的處理只需學生將已有的記憶進行提取,就可得出正確的答案.
例4
冰心曾在《湛江十日》一文中提到了“南三聽濤”這一奇景.浩瀚無垠的南海,天水相接之處,濤聲喧嘩,巨浪滾滾.濤聲的產生是由于物體的
CD#3
而形成的,它又是通過
CD#3
而傳到人的耳朵.
解析
本題直接考查學生對聲音的產生與傳播原理的認知.因為聲音的產生源于聲源物體的振動,而其又是通過空氣進行傳播直到人耳,因此本題應該填“振動”和“空氣”.
點評
上述解法優點在于節約時間,答題迅速.當然,這一方法的使用前提在于學生平時注重對基礎知識的積累.
2.2.2計算求解法
這一解題方法需要學生結合物理公式的運用,進行相關數據的代入并計算出結果.此類方法適用于計算類型的填空題.
例5
大明推著小車勻速前進,在60 s的時間內前進30 m,則推行速度為CD#3m/s.如果大明對小車的水平推力為20 N,則該過程中大明對小車做功為CD#3J,功率為CD#3W.
解析
本題考查的是學生對速度、做功和功率計算式的直接運用,學生只需選對相應的公式,并進行正確的運算就能得分:v=SX(stSX)=0.5 m/s;W=Fs=600 J;P=SX(WtSX)=10 W.
點評
這類問題是對公式最基本的檢查方式,學生不僅需要能夠熟練地記住公式,也要能理解公式中每個字
母的物理含義,以及公式的適用條件等等.
2.2.3順推法
有一類填空題會提供一定的物理情境,讓學生從條件出發,結合相應的物理規律和原理,通過邏輯思維,最終推演出對應的結論.這種解題方法稱為“順推法”或是“據因探果法”.
例6
某興趣小組在探索“凸透鏡成像規律”的過程中發現:當他們將燭焰安置在距離透鏡40 cm的位置時,發現有一個清晰等大的像出現在光屏上.據此可推斷該凸透鏡的焦距為
CD#3
cm,如果將燭焰向遠離透鏡的位置再移動10 cm,那么光屏上將形成倒立、
CD#3
的實像.
解析
結合初始情境,40 cm的物距形成了清晰等大的實像,則可判斷此刻的物距恰好為焦距的兩倍,即焦距為20 cm.第二次物距調整到50 cm,則大于兩倍焦距,因此形成倒立、縮小的實像.
點評
此類問題是對學生基本規律理解能力的考查.如果一種方法無法順利解決時,則可多種方法并用,常用的有順推和逆推同時進行,即“兩頭堵”,通過正反驗證來解決問題.
2.2.4特殊值法
初中物理某些問題會讓學生對比物理量的增減變化,這類問題通常可以運用求解函數單調性的方法來處理,但是這樣做對數學的要求較高.所以更常用的方法是,將最大值、中間值、最小值或是某個特殊值代入情境,進行思考,進而將特殊結果推廣到一般規律.這種“特殊值法”在選擇題中也經常被使用.
例7
如圖2所示的電路中,開關閉合之后,將滑動變阻器的滑片從A端移至B端的過程中,電流表讀數將
CD#3
,電壓表讀數將
CD#3
(填“減小”、“不變”或“增大”)
解析
本題選用特殊值法來處理:滑片置于A端,滑動變阻器接入電阻為零,回路中的電阻只有R,因此這時的電流較大,而電壓表讀數為零;再將滑片向B端移動,則接入電阻不斷增大,則有回路總電阻增大,電流表讀數減小,滑動變阻器分壓增加,即電壓表讀數增大.
首先,了解解析幾何的產生和本質很有必要。解析幾何是17世紀數學發展的重大成果之一,是當時法國數學家笛卡兒創立的,大大促進了物理學和天文學的發展。恩格斯當時給予了高度評價,本質是用代數的方法研究幾何問題。體現了數形結合的重要思想。使形象生動的幾何圖形與精確描敘述的代數語言有機結合,使形與數可以相互轉化。
其次,了解解析幾何研究的主要問題,解析幾何研究的主要問題是:(1)根據已知條件,求出表示曲線的方程。這就要掌握求曲線方程的基本方法。如:直譯法,相關點法(代入法),定義法(待定系數法),交軌法等基本方法。(2)通過曲線的方程,研究曲線的性質。如通過研究橢圓的方程就可以知道橢圓的長軸和短軸,離心率等基本知識。通過研究函數的解析式就可以畫出其圖像,繼而研究其性質如單調性和奇偶性,定義域,值域也屬于這一范疇。
第三,注重圓錐曲線(圓,橢圓,雙曲線,拋物線)定義和初中平面幾何知識的運用。圓錐曲線的定義有兩面性,一是作為定義可以用來判斷動點的軌跡是否是某一類曲線的依據。另一方面也可以作為性質來用,只要點在曲線上,它就具有這一性質。比如,已知一點在橢圓上,那么這一點到兩焦點的距離之和一定為常數2a。另外,熟練掌握初中平面幾何知識有時對于我們了解解析幾何問題有事半功倍的效果。我們在求直線截圓所得的弦長時,就是用初中的垂徑定理和勾股定理來解決的。近年的高考題都有所體現,如2015四川高考理科壓軸題第20題第(2)問,由角平分線的性質可得Q點一定在y軸上,這樣就會減少運算量,2015全國新課標Ⅱ理科第20題第(2)問也考查平行四邊形的對角線互相平分的性質。
第四,在教學中適時用多媒體輔助。多媒體教學具有形象、生動、直觀的特點。多媒體教學更能體現現代教學理念。更能激發學生的興趣,俗話興趣是最好的老師,有了興趣,學生才會有求知欲。通過這種渠道獲得的知識,學生才會印象深刻,記憶才會牢固。圓錐曲線的很多性質通過多媒體展現出來,更顯得生動。如借助信息技術,通過改變橢圓的長軸長,短軸長或焦距等,可以幫助我們發現橢圓的幾何特征及其基本性質(變化中保持不變的特征)。此外,多媒體教學工具為我們創造了一個通過演示實驗,發現問題、形成猜想、獲得結論的環境,通過在多媒體的動態演示,觀察動點軌跡形成的過程,發現問題,得出結論。教材在這方面給我們作了很好的范例,在引入橢圓、雙曲線、拋物線的定義時,先給我們示范了一個簡單易行的演示實驗。這些演示實驗如果能讓學生親手做一遍,效果會更好。
第五,熟記一些常見的基本結論,掌握一些基本方法。熟記圓錐曲線中的一些基本結論有利于幫助我們提高解題的速度。常見的基本結論有橢圓與雙曲線的焦半徑公式(如2015全國新課標Ⅰ理科第5題)、半通徑公式(如2015重慶文科第9題),焦點三角形的面積公式。拋物線的焦點弦長公式,拋物線的通徑公式。等軸雙曲線的離心率和漸近線公式。另外,掌握一些基本方法也很有必要,例如:中點弦問題常用點差法(如2015全國新課標Ⅱ第20題第1問)。直線與圓錐曲線往往要聯立方程組再結合韋達定理進行處理。
第六,注意把前后知識進行銜接,正確把握教學要求,提高學生綜合運用知識的能力。解析幾何的內容不僅包括圓錐曲線部分,還包括必修2的直線和圓,選修4的極坐標和參數方程。教學時不能把它們割裂開來。近年的高考解答題中有的是以圓為載體來考察解析幾何知識的。圓其實也是圓錐曲線的一種。圓錐曲線的參數方程要正確地掌握。其中直線和圓及橢圓要求掌握,雙曲線,拋物線只需了解就可以了。圓錐曲線的統一的極坐標方程也應掌握,在涉及焦半徑的題目時,用極徑ρ的表達式會更簡單。我們在教學時應把各部分知識融會貫通,提高學生綜合運用知識解決的能力。
第七,培養學生鍥而不舍的吃苦精神,提高學生的解題能力。提高學生的運算能力是新數學課程標準對基本能力認識的一個發展,是課程目標對數學能力的基本要求。高考對考生的運算能力的考查主要是通過解析幾何題目來體現的。解析幾何對大部分學生來說是一個難點,也是因為其運算量比較大。解析幾何的解答題常常與向量、三角、平面幾何等知識明交暗織,有時還要考察求最值的方法。對學生運算能力和綜合運用知識的能力。當我們遇到此類題目時,只要思路正確,方法恰當,就要勇往直前地走下去,即使得不出最終結果,也要盡量多得步驟分。無論我們未來從事怎樣的活動,鍥而不舍的鉆研精神和科學態度都是我們應具備的重要素質。相對于數學課程的其他章節的學習,解析幾何的學習更有不怕困難,勇往直前的意志品質。
初中物理的學習中的公式和基本概念非常多而且重要,各種公式加上變形轉換,更是多達上百個。我們很多初中生對物理望而生畏,主要就是對公式概念的理解不透徹,試想如果完全靠死記硬背,就算能做幾道題目,但對包羅萬象的物理現象是沒辦法一一解決的,因此在物理的學習中要掌握有效的方法是很重要的,這里我們對初中學生學好物理的方法進行總結,希望有助于我們教師的教學,也有助于提高學生的學習效率。
1學生公式概念理解困難的原因
學生感覺公式概念難記的根本原因是沒有去體會理解其物理意義和含義。一是沒有找到學習物理的正確方法。物理來源于生活又指導生活,它不是抽象的數學不能單純的靠題海戰術,每一個公式概念的背后都有無數科學家和物理學研究者的汗水,公式規律是各種生活現象的物理總結,特別是物理公式是對物理現象、規律研究的量化結果,用它們來定義物理概念,反映物理規律,確定物理量的度量方法等等。物理科學家們往往經常長時間的實驗才得出這個普遍存在的規律,因此物理的每一個定義都是非常嚴謹的?!纠}1】:用50N的推力,推著一個80N的箱子在水平地面上前進了10m,推力做的功為,重力做的功為。解析:本題要理解好機械功的概念,公式W=Fs很簡單,但必須理解是什么力做功,s代表距離,是什么距離,如果不好好理解,看上去懂了,但在學習中會遇到很多陷阱。比如本題中推力做的功應該是推力50N乘以推力方向上移動的距離10m,做功為500J;而重力雖然是80N,但因為是水平方向上運動,s可以理解為0,所以重力沒有做功,或者做功為0。對公式不能一味的死記硬背,缺少對每個物理量進行理解與分析是無法學好物理的。二是知識面窄,缺乏生活常識和一定的科學素養。物理是與生活密切聯系的一門科學,并且初中物理注重的是學生的科學素養和應用物理知識解釋生活現象的能力,一般沒有復雜的計算,因此在平常的生活中不認真體會觀察,只是死讀書,是沒辦法學好物理的。并且很多公式概念聯系生活很容易理解,如果單純的看成是數學公式或背誦的內容則記起來困難,用起來也難?!纠}2】教室的門關不緊,常被風吹開,我們在門和門框間塞入硬紙片后,門就不易被風吹開了。請用物理知識解釋以上現象。解析:本題應用到了摩擦力的大小與壓力大小有關的相關知識。如果單從題目本身很多同學根本摸不著頭腦,但只要老師一點撥馬上就想到了摩擦力,主要原因就是知道摩擦力的理論,但平常缺少對生活中的現象進行物理的思考??梢哉f物理公式概念掌握與否直接關系到整個物理學科教學的成敗。初中物理不難,難在學生要把數學和物理區分開,難在要多觀察生活,打開知識面,這也是學生感到難的真正原因。
2提高學生理解公式概念能力的方法
首先,教師在平常的教學過程中,要多與生活聯系起來,物理課堂要有鮮明的物理特點,對待公式概念不是一味的做題講解,教學中要注意揭示公式所包含的物理意義,物理不是簡單的數學,要講清推導公式、變形公式和基本公式的聯系和區別。在公式變形的教學中要注意數學變換賦予的物理內容。比如初中物理學習的第一個公式———速度公式:v=s/t,這個公式對于八年級的學生來說并不陌生,他們在七年級和小學的數學課中曾經用它來解題。但對于這個公式的物理意義,我們主要是用相同時間比較路程的方法來比較運動的快慢,作為運動學的重要公式,要理解速度的含義,也只有這樣,才能調動學生學習物理的積極性。反之,如果像數學課那樣,僅僅把它作為計算速度的公式,那么,物理教學的任務沒有完成,還會挫傷學生的學習積極性。他們會認為,這個公式在小學里就學過了,沒什么新花樣。其次,要引導學生多觀察生活,培養他們的科學素養。初中物理新課標明確指出在物理教學中要貫徹“從生活走向物理,從物理走向社會”的教學理念。平常要多通過一些多媒體如視頻,音頻和生活物品等展現物理在生活中的應用,激發學生的興趣,讓學生明白物理就在我們身邊;同時我們要注重實驗教學,讓學生多感受多動手操作,變抽象思維為形象思維,盡可能多的讓學生懂得學習物理要能夠解釋生活中的簡單現象,最終目的是要為我們的生產生活服務。比如在平常的教學中我就很注重利用身邊的一些物品進行組織教學,隨手拿一個飲料瓶,我們利用它為道具做很多實驗舉很多的物理事例:瓶蓋條紋,增加摩擦力;圓弧形瓶身,水透鏡;裝水后研究液體壓強的相關知識等等,還有比如教室的門,掃把,風扇等利用起來都是很好的素材,對學生理解物理知識概念很有幫助,同時這樣打開了學生學習物理的窗口,有利于他們多用物理的思維去思考和解決問題。
3精講精練,提高公式概念的應用能力
電路綜合題既是初中物理教學的重點,也是教學的難點,同時又往往是中考的壓軸題,因而備受師生的重視。長久以來,不少人受應試教育的影響,電學綜合題解題的指導思想被定格在強調“見多識廣”“熟能生巧”,讓學生在大量的強化訓練中“悟出”規律,于是“題海戰術”應運而生。題海戰術有一定效果,但是學生苦不堪言,收到的卻是事倍功半的結果。
一、對電學基本規律和特點進行總結
1.歐姆定律
對電路學基本的學習經驗告訴我們:由于電壓是形成電流的原因,因此電壓越高,電流越大;而電阻是導體對電流的阻礙作用,即電阻越大,電流越小。
2.焦耳定律
當導體中有電流通過時,導體就要發熱,這種現象稱為電流的熱效應。英國物理學家焦耳經過多年的研究,做了大量的實驗,終于在1841年精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和時間的關系:電流流過某段導體時產生的熱量跟通過這段導體的電流的平方成正比,跟這段導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。
3.電功定律
某段電路上的電功,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電的時間成正比。物理學中用電路兩端的電壓U,電路中的電流I,通過的時間t,三者的乘積來計算電功,公式為W=UIt。
4.串聯電路和并聯電路的特點
在串聯電路中:電流處處相等;電路兩端的總電壓等于部分電路兩端電壓之和;總電阻等于各導體的電阻之和。在并聯電路中:干路中電流等于各支路電流之和;各支路兩端的電壓相等;并聯電路總電阻的倒數等于各并聯導體的電阻倒數之和。
二、電學解題思路
1.用“組合法”解題
“組合法”即根據題目已知的物理量和待求量,進行觀察看看能組合成哪些公式,找到它們之間的關系,再進行求解(通常把題目中的恒量看成已知條件)。
例1:育才中學物理實驗室內有兩只白熾燈泡L1和L2,分別標有“220V 40W”和“220V 100W”,如果這兩只燈泡串聯接入220V的電路中,哪個亮些?
解析:(1)已知額定狀態可求出隱含條件兩只燈泡的電阻R1、R2;
(2)L1與L2串聯,電流I作為隱含已知條件;
(3)題目要求判斷哪一個燈泡更亮些,即求兩只燈泡的實際功率P實。
觀察:1.題目中涉及到的物理量有電功率P實、電阻R和電流I;
2.觀察P、I、R則組合成公式:P=I2R
R2<R1、L1與L2串聯
根據公式P=I2R可知P1>P2
L1更亮些
我們由此也可得到一個小規律:兩個額定電壓相同的燈泡串聯,額定功率小的燈泡更亮。
3.用“表達法”解題
“表達法”也可叫做“表示已知條件”法,實質上就是“綜合法”?!氨硎疽阎獥l件”法即是把已知條件中的物理量用公式表示出來,再找待求物理量與已知物理量之間的關系,逐步跟所求量聯系起來,思路是從已知量入手逐步探究到未知量(列方程)并進行觀察、求解。
例2:ab和bc是兩根電熱絲,若把ab端接入電壓恒定的電路中,其功率為60瓦,若把ac端接入同一電路中,其功率為15瓦,則把bc端接入電路時其功率為多少?
解析:此題涉及兩根電阻絲ab和bc及它們的已知電功率,但其中電源電壓及ab和bc電阻值是多少,題目并未告知,要直接求出bc端的電功率很困難,但由題目可知Pab、Pac分別為60W和15W。
根據題意用表達法表示出已知條件:
題目中已知量有:P、U(隱含條件)
選用P=■表示出電功率(組合法)
Pab=■=60W Pac=■=15W又因為Rac=Rab+Rbc就可以找到待求物理量中的一個條件Rbc與已知物理量之間的聯系了。
由此得出Rab:Rac=1:4,即Rbc=3Rab,
再用“倒數法”得出Pac=■=■=20W
4.用“電源電壓不變法”解題
“電源電壓不變法”一般用于以下三種情況:在同一電路(或幾個電源電壓相等的不同電路)中開關的閉合、斷開等條件發生變化時,引起的電路的連接方式發生變化,但電源電壓不變;在同一電路(或幾個電源電壓相等的不同電路)中,電路中連入電阻的阻值發生變化時;在同一電路(或幾個電源電壓相等的不同電路)中,變阻器的阻值發生變化,引起電路中的電流的大小發生變化時(電源電壓不變)。
例2同樣也可以用此方法解答:
解析:根據題意中三段電阻絲分別三次接入同一電路中,所以電源電壓不變,根據前面分析選用P=■表示出電功率,即有:
1.Rab接入電路時U2= Pab*Rab=60Rab
2.Rac接入電路時U2= Pac*Rac=15(Rab+Rbc)
3.Rbc接入電路時U2= Pbc*Rbc
由此,上面三個式子可以組成方程組求解即可
聯立解方程組可得Pbc=20W
以上三種方法,學生容易接受、易懂,且克服了學生做題無法入手、做題難的畏懼心理,能激發學生學習物理知識的興趣。
【參考文獻】
1.利用物質的顏色解題
初中化學涉及到的固體物質以白色居多,溶液和氣體以無色居多,但有的也具有特殊顏色,如硫是淡黃色,而硫酸銅的水溶液是藍色,二氧化氮是紅棕色,氯氣是黃綠色等。在某些情況下可以直接利用這些特殊顏色來解決問題。
例1下列各組物質中,能相互反應并生成無色鹽溶液的是( )。
A.氧化銅與稀硫酸 B.銅與稀硫酸
C.氫氧化鋇與稀硫酸 D.碳酸鈉溶液與鹽酸
解析:此題既考查了酸、堿、鹽及金屬單質的化學性質,也考查了物質的物理性質,屬多知識點考題。A雖然能反應,但反應后的溶液為藍色;B不能發生反應(根據金屬活動性順序判斷);C能發生復分解反應,生成鹽沉淀;D能發生復分解反應,且能得到無色鹽溶液。答案為D。
2.利用物質的狀態解題
物質在自然界中不外乎以固、液、氣三種狀態存在。我們在制取或提純物質時應考慮它們的狀態,根據其狀態來判斷能否達到目的。
例2要除去收集在一密閉容器里的空氣中的氧氣,得到較為純凈的氮氣,可用燃燒的方法除去氧氣??蓮南铝形镔|中選?。?)。
A.硫B.二氧化碳C.磷D.木炭
解析:題目要求最終得到純凈的氮氣,那么我們在解題時一是要考慮所選物質是否能與氧氣、氮氣反應;二是要考慮生成物中有無新的氣體產生。硫能與氧氣反應,但生成新的氣體物質二氧化硫,不能達到目的;二氧化碳不能與氧氣反應,所以不能得到較純的氮氣;磷能與氧氣反應,生成五氧化二磷固體,能達到目的;木炭能與氧氣反應,但會生成新的氣體二氧化碳,不能達到目的。綜上所述,答案應為C。
3.利用物質的密度解題
根據新課標要求,初中階段了解一些氣體物質的密度即可。但在中考中往往會涉及到未學過的氣體物質,這就要求同學們能舉一反三,正確地加以應用。
例3在標準狀態下(0℃,1.01×105帕),某氣體的密度是1.98g/L(空氣的密度為1.29g/L),該氣體易溶于水,在實驗室要收集此氣體時應選用( )。
A.排水集氣法 B.向上排空氣法 C.向下排空氣法 D.以上方法均可以
解析:收集氣體的方法通常有3種:一是向上排空氣法,適用于通常狀況下密度比空氣大的氣體的收集;二是向下排空氣法,適用于通常狀況下密度比空氣小的氣體的收集;三是排水集氣法,適用于難溶于水或不易溶于水的氣體的收集。此題給出的氣體在同一狀況下密度比空氣大,所以可用向上排空氣法收集。該氣體易溶于水,所以,不能用排水法收集。答案為B。
4.利用物質的氣味解題
在初中階段所學的氣體物質中,大多數為無色無味的氣體,如:O2、N2、H2、CO2、CO、CH4和空氣等,但也涉及了一些具有特殊氣味的氣體,如NH3、HCl、SO2等就具有特殊的刺激性氣味。掌握了氣體的氣味特征,解某些題時會有事半功倍的效果。
例4有4瓶無色氣體:空氣、CO2、O2、NH3 。請用最簡單的方法將它們鑒別出來。
解析:這4種無色氣體中,只有NH3具有刺激性氣味,所以,首先可以將NH3鑒別出來;將燃著的木條分別伸入到剩下3個集氣瓶中,若燃著的木條無明顯變化,說明該瓶氣體為空氣,使木條熄滅的為CO2,使木條燃燒更旺的是O2 。
5.利用物質的溶解性解題
這里所說的“物質的溶解性”不僅指酸、堿、鹽的溶解性,還包括一些常見的氣體物質在水中的溶解能力。一般按溶解能力的大小可將物質分為“易溶”、“可溶”、“微溶”和“難溶”等。氧化物溶于水后一般都生成了其他物質;溫度、壓強等因素對不同物質的溶解性有著不同的影響。
例5實驗室有4瓶失去了標簽的白色固體,它們是:NaCl、Mg(OH)2、Na2CO3、CaCO3。下面試劑組中能鑒別出它們的是( )。
A.硝酸銀溶液、鹽酸B.水、 氯化鋇溶液C.水、稀鹽酸D.氫氧化鈉溶液、酚酞試液
解析:在這4種物質中,NaCl和Na2CO3都易溶于水,Mg(OH)2和CaCO3都難溶于水;Na2CO3和CaCO3能溶于鹽酸,產生氣體CO2;NaCl和Mg(OH)2加入鹽酸后無氣體產生。所以,正確答案為C。
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2017)02A-0074-01
在浮力一章,對于物體沉與浮的理解及其應用一直是教學的重點和難點,關于沉與浮關系的界定與實際聯系的應用問題也一直是歷年中考的常見題型。但筆者發現,教師對沉浮相關知識的講解更習慣分情況探討沉浮的條件,羅列對應公式,再利用大量練習題強化學生對知識的理解,這樣教學容易導致學生混淆情況復雜的沉浮關系,從而對物理學習產生倦怠感。其實沉與浮的關系并沒有那么復雜,教師只需引導學生明確概念的界定,把握沉浮的實質,科學探究應用過程,化繁為簡,就能幫助學生有效地掌握沉浮的條件和應用。
一、探究實質,厘清沉浮的相關概念
在這個過程中教師首先要明確什么是初中生要掌握的“沉與浮”,因此,引導學生厘清沉與浮的相關概念就顯得非常重要了。為了迎合初中生的認知規律,在講解類似沉與浮相對性較強的概念時,教師可采用“排除法”讓學生準確地理解目標概念,排除相關概念的干擾。
在《沉與浮》一節中所涉及的幾個概念(即上浮、懸浮、下沉、漂浮、沉、浮),它們在實驗中的表象相似又相對,極易對學生的認知產生干擾和迷惑。教師可采用排除法依次對概念進行梳理:對于上浮和浮,教材所給出的定義是浮力大于重力時,物體上浮。很明顯,這里的上浮指的是一個運動的狀態,而我們理解的浮則是一個物體漂浮于水面的靜止狀態,可見浮不等同于上浮。同理,下沉與沉也是如此。在初中物理教學中,我們研究的是物體僅受到重力和浮力的影響,以及物體由靜止發生上浮和下沉的條件,而懸浮和漂浮是在力的平衡狀態下,物體在水(空氣)中的特殊情況,不屬于上浮和下沉的過程。這樣,學生明確了沉浮的條件是物體運動的條件,有效地排除了相對靜止和相對運動的干擾,為接下來條件的判斷在思路上獲得了清晰的認知。
二、挖掘實質,掌握沉浮的對應條件
通過厘清沉浮的相關概念,我們對沉與浮一節的下一個學習目標更加明確:沉浮的條件是什么?談及對條件的學習,我們會聯系到分情況討論。因此,教要引導學生探究物體發生沉浮的決定因素和影響因素,這時,教師可以積極地采用聯想教學的方法,引導學生挖掘內容實質,加深對知識的掌握和內化。
通過對阿基米德原理的學習,我們知道浮力與重力的關系決定了物體在液體或氣體中的沉與浮。所以可以結合阿基米德原理對相關影響因素進行推導。物體在水中懸浮時,浮力與物體重力相等,即F浮=G物,因為F浮=ρ液gV排和G物=m物g,可以得出m物g=ρ液gV排的關系,又因為m物g=ρ物V物g,所以可以得到ρ液gV排=ρ物gV物的等式關系;對于物體懸浮的特殊情況,物體排開液體的體積等于物體的體積,即V排=V物,所以可以得出物體在懸浮時,物體密度與液體密度ρ液=ρ物的特殊關系;當物體由懸浮開始上浮時,此時物體的浮力大于重力,則ρ液>ρ物;而當物體由懸浮開始下沉時,此時物體的浮力小于重力,則ρ液
通過聯想教學,幫助學生利用數學關系,掌握了物體發生沉浮的決定因素和影響因素。
三、運用實質,破解沉浮的實際應用
在現實生活中我們可以發現很多利用浮力原理進行實際的應用,如飛艇、潛艇等,它們也反映出通過控制物體的重量或密度實現飛艇或潛艇的升降。但在教學中教師要將實際模型抽象為物理模型,通過受力分析,運用物體沉浮的實質來解決物理問題。
比較法是物理學研究中一種常用的思維方法.其實質就是在找到兩種有一定聯系的物理現象、概念和規律的基礎上,通過觀察、分析,辨析物理現象、概念、規律的同中之異和異中之同,以把握其本質屬性.它是認識事物的一種基本方法.比較的過程就是確定事物(現象)之間異同關系的思維過程.當你想尋找兩件事物的相同和不同之處,就需要用到比較法.可以進行比較的事物和物理量很多,對不同或有聯系的兩個對象進行比較,我們主要從中尋找它們的不同點和相同點,從而進一步揭示事物的本質屬性.由于比較法很適合于初中生學習物理知識,所以初中物理教材對很多知識點的介紹都采用這一方法.如,比較汽油機和柴油機的異同點,比較聲音的傳播與光的傳播的異同,比較熱機與電動機的優缺點,比較發電機與電動機的異同,比較凸透鏡和凹透鏡的異同點,比較光的三原色與顏料的三原色等等.電壓表和電流表在使用上有什么不同也采用了比較法.
比較法一般有三種類型:第一種是異中求同的比較,即比較兩個或兩個以上的對象而找出其相同點.第二種是同中求異的比較,即指比較兩個或兩個以上的對象而找出其相異點.第三種是同異綜合比較,即比較兩個或兩個以上的對象的相同點、相異點.
運用比較法解決物理問題應該注意:有些現象中條件的改變,只使這一現象發生量的變化,如歐姆定律中電壓、電阻的變化,只是使電流發生數值的變化;而有些現象中因為一個條件的改變,將發生質的改變,如交、直流發電機模型,就因為某些結構的不同,導致外電路得到的電流在本質上有很大的差異.
二、比較法可加深對物理概念的理解
由于概念所反映的事物的本質特征往往隱蔽在非本質特征之中,概念和概念之間的聯系和區別易使同學們混淆,影響著同學們對所學概念深刻的理解.突出比較法,可使同學們抓住概念的本質特征,對概念有更全面、更深刻的理解.
例1重力與壓力比較
解析重力和壓力,是同學們容易混淆的概念,一些同學常將壓力和重力間的某些特殊情況下的關系一般化,往往認為“壓力的大小總等于重力的大小”,甚至認為“壓力就是重力”.我們可以設置一些能暴露和糾正這一錯誤的比較性例題對壓力和重力進行比較,將會收到比較好的效果.除此以外,還可以采用列表(如下表)的方式將壓力和重力進行比較.
例2物體吸收熱量的多少是否跟物質種類有關系?
解析物理實驗是掌握物理概念最有效的方法,通過對物理實驗的現象和結果加以比較就能很好地掌握物理概念.為了研究物體吸收熱量的多少跟物質種類的關系,可將不同物質(如水和煤油)的吸熱現象和結果進行比較;由于比較必須在同一標準下才能進行,需要對實驗的條件進行控制,使物質的質量相等,初溫相同,吸收的熱量也相等,這樣,排除了質量和溫度升高等方面的干擾,突出了吸熱和物質種類的關系,通過物質在同等條件下吸熱情況的比較就很容易掌握物體吸收熱量的多少是跟物質種類有關的結論.
例3決定感應電流方向的因素有哪些?
解析決定感應電流的方向因素同樣可以通過物理實驗來掌握.實驗按下述步驟進行演示:(1)電路閉合,當導體在磁場中不運動或平行于磁感線運動時,靈敏電流計指針不偏轉,表明導體中不產生電流.(2)電路閉合,一部分導體在磁場中做切割磁感線運動,靈敏電流計指針偏轉,表明導體中產生了電流.(3)在前步實驗的基礎上,分別使磁感線方向相同而改變導體切割磁感線運動方向,再使導體切割磁感線運動方向相同而改變磁感線方向,觀察靈敏電流計指針偏轉方向有何不同.(4)電路斷開,導體在磁場中做切割磁感線運動,觀察電流計指針是否偏轉.在實驗過程中,比較(1)、(2)兩步的不同,就可以建立電磁感應這一現象的感性認識,比較(2)、(4)兩步的不同,可以使這一感性認識深化,即明確感應電流產生的條件;比較步驟(3)實驗的不同條件和不同現象,就可以理解并掌握決定感應電流方向的兩個因素是磁感線方向(即磁場方向)和切割磁感線的運動方向.
三、比較法在解各類物理題中的運用
例4發電機和電動機的區別很多,比如它們的原理不同,請你再舉出一條,填入后面的空格內:.
解析回憶學過的有關發電機和電動機的內容并進行比較,會得到它們的結構不同、用途不同和能量轉換的不同.
例5閱讀短文,回答短文后的問題.
在探究“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關”的過程中,一些同學做出了以下猜想:
猜想A:滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關;
猜想B:滑動摩擦力的大小可能與接觸面間的壓力大小有關;
猜想C:滑動摩擦力的大小可能與產生摩擦力的兩物體間接觸面積的大小有關.
為了檢驗上述有關猜想是否正確,某同學選用了一塊底面與各個側面粗糙程度均相同的長方體木塊,并設計了以下實驗方案:
步驟1:把長方體木塊平放在水平的長木板上,用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動,讀出這時彈簧測力計的讀數(如圖1甲);
步驟2:在長方體木塊上放上砝碼(如圖1乙),用彈簧測力計水平拉木塊,使砝碼與木塊一起沿直線勻速運動,比較“步驟2”與“步驟1”中彈簧測力計讀數的大??;
步驟3:在水平長木板上鋪上一層棉布,把木塊平放在棉布上(不加砝碼),用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動(如圖1丙),比較“步驟3”與“步驟1”中彈簧測力計讀數的大小.
(1)當用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動時,滑動摩擦力的大小就等于彈簧測力計的讀數.為什么?
答:.
(2)“步驟2”的設計目的,是為了檢驗上述猜想(A、B、C)中哪一個的正確與否?答().
(3)為了檢驗“猜想C”是否正確,可在上述實驗基礎上再增加一個步驟,寫出你所設計的這一實驗步驟.
答:(步驟4).
(4)在“步驟2”中,若木塊上方砝碼的重為0.5N,當用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動時,則砝碼與木塊間摩擦力的大小().
A.大于0.5N
B.大于零而小于0.5N
C.等于0.5N
D.等于零
(5)考慮到影響摩擦力的因素較多,在上述探究過程中總要控制某些因素,使它們保持不變,進而尋找摩擦力的大小與另外一個因素的關系,這種研究問題的方法叫做“控制變量法”,想想看,初中物理在研究哪些問題時用到過這種方法?(參照例1,另舉兩例)
例1.研究影響液體蒸發快慢的因素;
例2..
例3..
解析這是一道探究性實驗題,可以考查同學們觀察、思維、分析能力,了解同學們能否鞏固和深化所學物理知識;同時也是研究方法問題,在運用控制變量法的同時,也集中體現了比較法的研究功能.
答案(1)由于用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動時,彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的滑動摩擦力是一對平衡力,所以滑動摩擦力的大小就等于彈簧測力計的讀數;
(2)“步驟2”的設計目的,是為了檢驗猜想B的正確與否;
(3)步驟4:我們可以把長方體木塊側放或豎放在水平的長木板上,用彈簧測力計水平拉木塊沿直線勻速滑動,比較“步驟4”與“步驟1”中彈簧測力計讀數的大??;
(4)D.
(5)研究影響電阻大小的因素;研究動能(或重力勢能)的大小與哪些因素有關.
例6如圖2所示為汽油機工作時各沖程的示意圖,其中表示做功沖程的是().
解析通過比較活塞的上、下運動情況以及兩閥門的開閉情況來區分四個沖程的不同點:若有一氣閥打開,則該沖程為吸氣沖程或排氣沖程,對于這兩個沖程的進一步區分,要觀察活塞的運動方向,若活塞向上運動則為排氣沖程;若活塞向下運動則為吸氣沖程.若兩個氣閥均關閉,活塞向上運動則為壓縮沖程,活塞向下運動則為做功沖程.據以上分析可知,D表示做功沖程.
例7輪船的船舷上都漆著“吃水線”,又稱“載重線”,當輪船從大海駛向長江時,輪船受到的浮力及在大海與長江中輪船排開的體積V1和V2的關系是().
A.浮力增大,V1=V2
B.浮力減小,V1=V2
C.浮力不變,V1>V2
D.浮力不變,V1<V2
解析輪船在大海和長江中都是漂浮著航行,豎直方向所受的浮力和重力平衡,大小應相等.同一艘輪船所受重力是一定的,因此兩種情況下所受浮力相等.又根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知浮力相等時,輪船在密度大的海水中排開的體積應該小一些.而在密度小的長江中排開的體積要多一些,故本題答案應為D.
例8水平桌面上放有長方體木塊和鐵塊各一個.現想探究木塊和鐵塊的下表面誰更粗糙,請你只利用一個量程滿足實驗要求的彈簧測力計,設計一個實驗來驗證你的猜想.
(1)寫出實驗的步驟.
(2)說明可能觀察到的現象,以及根據該現象能得出的相應結論.
解析欲想探究木塊和鐵塊的下表面誰更粗糙,只要保證壓力一定時,比較一下看誰受到的滑動摩擦力較大.首先將鐵塊放在木塊上,用彈簧測力計水平勻速拉動木塊,記下彈簧測力計的示數F1;然后將木塊放在鐵塊上,用彈簧測力計水平勻速拉動鐵塊,記下彈簧測力計的示數F2,這樣前后兩種情況下木塊和鐵塊(把木塊和鐵塊看成一個整體)對支持面的壓力就保證相同了.最后比較彈簧測力計的示數F1和F2的大小,根據F1和F2的大小判斷木塊和鐵塊的下表面誰更粗糙.
答案(1)將鐵塊放在木塊上,用彈簧測力計水平勻速拉動木塊,記下彈簧測力計的示數F1;將木塊放在鐵塊上,用彈簧測力計水平勻速拉動鐵塊,記下彈簧測力計的示數F2;(2)若F1>F2,則木塊下表面粗糙;若F1<F2,則鐵塊下表面粗糙;若F1=F2,則木塊和鐵塊的下表面一樣粗糙.
例9小玲、小紅和小麗在操場上玩蕩秋千,如圖4甲所示,小麗把小玲、小紅分別輕輕推了一下,細心的小麗發現,她倆往返擺動一次的時間幾乎一樣,那么,秋千往返擺動一次的時間與哪些因素有關呢?三人對此問題進行了研究,提出了以下猜想:
①猜想1:秋千往返擺動一次所用的時間可能與人的質量有關;
②猜想2:秋千往返擺動一次所用的時間可能與秋千的繩長有關;
③猜想3:秋千往返擺動一次所用的時間可能與秋千擺動時離開中心線的最大距離有關.
為了驗證上述猜想,她們來到實驗室,找來刻度尺、秒表、細線、小球,依照物理學習中的科學方法,按圖4乙進行實驗,得到下表中的數據.
請你通過分析回答下列問題:
(1)為驗證猜想1,應選用序號為兩組實驗進行對比分析;
(2)為驗證猜想2,應選用序號為兩組實驗進行對比分析;
(3)為驗證猜想3,應選用序號為兩組實驗進行對比分析;
(4)實驗結論:小球往返擺動一次所用的時間與有關,與無關.
解析在科學探究過程中對采集數據進行比較、分析和處理;并注意區分主要因素、次要因素和無關因素;并進行簡單的因果推理,即可歸納出科學規律.
答案(1)2與4;(2)1與3;(3)4與5;(4)從O點到小球中心的距離,小球質量和小球擺動距中心線的最大距離.
例10為了比較兩種不同液體密度的大小,現有器材如下:①托盤天平(已調節平衡,不含砝碼)、②彈簧測力計、③刻度尺、④兩個相同的燒杯、⑤拴著細線的物塊A(密度大于兩種液體的密度)、⑥正方體物塊B(密度小于兩種液體的密度).請寫出兩種比較液體密度大小的方法以及所需器材的組合(填序號).
方法一:兩種液體及.
方法二:兩種液體及.
解析(代替參考答案):兩種液體及②⑤,將物塊A掛在彈簧測力計下浸沒在液體中.物塊A受重力GA、拉力F示和浮力F浮.有F浮=GA-F示,而F浮=ρ液gVA,則ρ液=GA
-F示/gVA.由此可知,彈簧測力示數F示越大,ρ液越小.關于方法二請同學們自己去完成和總結.
例11甲、乙兩支完全相同的試管,內裝質量相等的液體,甲管豎直放置,乙管傾斜放置,兩管液面相平,如圖5所示,設液體對兩管底的壓強分別為p甲和p乙,則(1)p甲p乙(選填“大于”“等于”或“小于”);(2)如果兩支試管中一個試管裝的是水,另外一個試管裝的是煤油,那么甲試管裝的是,乙試管裝的是.
解析計算液體的壓強應從公式p
所謂“元”題,我是這樣定義的,“能夠直接套用原公式或變形公式一步就能解決的計算題”。通俗的理解就是沒有思維繞彎,正向思維一步抵達的計算題。這里的“元”通“元電荷”的“元”。
例1 (2011年泰安27)一重為630 N的人漂浮在死海的水面上,則該人受到海水的浮力是多少牛?他浸入海水中的體積是多是立方米?(死海海水的密度ρ海水=1。05×103 kg/m3,g=10 N/kg)
【教學策略】
1。讓學生熟記原始公式及基本的變形公式(熟知推導過程),切記不要死記硬背。
2。明確各物理量的國際主單位,清楚各單位之間的換算進率問題。
3。多做一些結論開放題,培養學生的發散思維。
【教學時機】新授課階段。
【教學要求】從審題到解題過程書寫,從嚴要求,人人過關,一步到位不再重復。讓學生在腦子里形成小模塊,以便后面的模塊化解題。
2 拆組“合”題
所謂“合”題,就是由兩個或多個元題復合而成的。其基本形式之一為一個元題的所求充當了另一個元題的已知,如此交合在一起,呈“遞進”關系;基本形式之二為多個元題成“并列”關系。
2。1 同版塊內“合”題
例2 (2011年泰安28)如圖1所示電路中定值電阻R1=10 Ω,R2為滑動變阻器,電源電壓保持不變。閉合開關,當滑片P在a端時,電流表示數為0。3 A?;赽端時電壓表的示數為2 V。求(1)電源電壓;(2)滑動變阻器R2的最大阻值。
【教學策略】
1。仔細審題,拆開題目。學生在開始的時候并不能自主的拆題,教師要引導試著拆幾個,而后再放手。拆題的目的就是讓學生看到所謂的綜合題不過就是由幾個元題組合而成的,打消恐懼心理。像本題拆成為:
①如圖所示電路中定值電阻R1=10 Ω,閉合開關,當滑片P在a端時,電流表示數為0。3 A。求電源電壓。
②如圖所示電源電壓為3 V,電路中定值電阻R1=10 Ω。閉合開關,滑片在b端時電壓表的示數為2 V。求滑動變阻器R2的最大阻值。
2。引導學生擺出已知及所求物理量的符號,喚醒公式的記憶,理出解題的思路。
3。引導學生找出物理解題所需的橋梁。像本題的橋梁就是解決電源電壓。
【教學時機】單元復習或學期復習階段。
2。2 不同版塊內“合”題
例3 (2011年蘭州 32)去冬今春以來,由于干旱少雨,我國多個地區發生了森林火災,防火形勢十分嚴重。近期在某地發生的山火中,部隊及時出動直升機進行撲救,有效地抑制了火情的蔓延。直升機滅火主要靠外掛吊桶,直升機吊桶一次裝滿水后,飛到火頭上空,把水灑下去,可直接將火頭熄滅。
(1)若飛機將1。5噸水豎直提升50 m,水平飛行2 km,飛機對誰做了多少功?
(2)用水滅火的過程中,水要吸收大量的熱量。若1。5噸水,溫度從20 ℃升高到100 ℃,能吸收多少熱量?
【教學策略】
1。在熟讀題目的基礎上,讓學生試著分開版塊解答各自的元題。第(1)小題就是力學版塊;第(2)小題熱學版塊。
2。明確題目的干擾量,判斷是否存在命題陷阱。像本題“水平飛行2 km”,因為不存在做功,所以就是干擾量,或者說就是命題者制造的陷阱。
【教學時機】年后第一輪系統復習階段。
2。3 學科交叉“合”題
例4 (2011年無錫33)如圖2甲所示是小華同學設計的一種測定油箱內油量的裝置,其中R0為定值電阻,R為壓敏電阻,其阻值隨所受壓力變化的圖像如圖2乙所示。油量表由量程為0~3 V的電壓表改裝而成。已知油箱重80 N,壓敏電阻R能夠承受的最大壓力為800 N。電源電壓保持6 V不變。(g取10 N/kg)
(1)若壓敏電阻與油箱的接觸面積是4×10-4 m2,則壓敏電阻能承受的最大壓強為多大?
(2)若油箱內油的密度為0。8×103 kg/m3,則此油箱最多可裝多少立方米的油?
(3)若壓敏電阻受到最大壓力時,電壓表的示數達到最大值,則定值電阻R0的阻值為多大?
(4)為了判斷此油量表的刻度是否均勻,需了解R0兩端電壓U0與油量V的關系,請推導此關系式。
【教學策略】本題就是數學和物理“聯姻”的題目。既有圖像解讀,又有解析式的推導。
1。結合物理情景分析圖像,解讀圖像中關鍵點的物理意義,挖掘圖像中隱含的條件。這樣逐個點分析之后,問題的已知條件就多了起來,要讓學生盡可能多得挖掘。像本題一定要解讀出(0 N,240 Ω)、(800 N,80 Ω)的物理意義。
2。解題兩頭湊的原則。擺題目已知及所求物理量,從圖像分析中尋找所要的物理量。
3。圖表法、圖像法、解析式法表示兩量關系交互進行轉換。
【教學時機】年后的第二輪專題復習。