對于高中數學知識的學習,在很多中學生看來,熱學的學習是最痛苦的。 由于這部分內容容量大、概念多、規則多、公式多,對于很多中學生來說是比較難學的部分。 但無論學習內容有多么困難,如果我們能夠掌握方法、技巧、要領; 注重實踐,善于總結,提高我們的成績就不成問題了。
1、分清概念,打牢基礎
任何知識的學習和掌握都離不開基礎知識。 熱學部分的基礎知識既豐富又分散,要區分清楚,熟記于腦。
(1)關于電路
1、串聯和并聯
中學數學要求中學生掌握兩種最基本的連接形式:串聯和并聯。 能夠正確地分析和判斷自己對前面內容的學習是非常重要的。 要識別電路類型,可以按照定義:“依次一一連接”就是串聯,每個器件“頭尾相連、尾尾相連”并聯在電路的兩點之間( “頭”是指電壓流入家電的哪一端,“尾”是指電壓從家電流出的一端)這個電路是并聯電路。
2. 通道、斷路、短路
在電路中出現的這三種狀態中,通路是指到處都連通的電路,開路是指電路中某處斷開的電路。 這兩種狀態很容易被接受和區分。 而且,中學生對于漏電的辨別能力也無能為力,不知道哪里漏電、為什么漏電。 看來只要注意分析要點,就能找出漏點在哪里了。 電壓具有走捷徑的特性。 捷徑是指這條路徑上的電阻很小,小到可以忽略不計,也就是說,它是一根空線。 當它是空線,或者是開關,或者是電壓表時(內阻小到可以忽略不計)與家用電器并聯時,電壓只通過空線,開關或電壓表不接家用電器,使家用電器漏電而無法工作。
(2)三個重要的數學量——電流、電壓、電阻
1.概念分析
電荷的定向連接產生電壓。 這就是電壓的定義,簡單易懂。 電流是產生電壓的原因。 沒有電流,就沒有電壓。 內阻是導體對電壓的限制作用。 也就是說,限制越大,電壓越高。 小的。
2. 符號
電壓、電壓、電阻三個化學量分別用I、U、R表示,單位字母分別為A(安培)、V(伏特)、Ω(歐姆)。
3、工具的使用
電壓表是檢測電壓的工具; 電流表是檢測電路兩端電流的工具; 為了調節電路中的電壓和家用電器兩端的電流,可以使用滑動變阻器。
(3)電功(W)、電功率(P)
化學中的電功沒有精確的定義,它只是描述性的。 當電能轉化為其他形式的能量時,就稱為完成了電功。 也就是說,電功是指有多少電能轉化為其他形式的能量。 如果你知道電功的多少,你就會知道消耗了多少電能。 家用電器單位時間內消耗的電能稱為電功率。 電功率的大小不僅取決于消耗電能的多少,還取決于使用時間的長短。
2、理解規則,掌握關鍵
(1)串、并聯電路中三個化學量的特點
串聯電路中:各處電壓相等; 電路兩端總電流等于部分電路兩端電流之和; 總內阻等于導體內阻之和。 并聯電路中:支路電流等于各路電壓之和; 各路兩端電流相等; 并聯電路總內阻的倒數等于各并聯導體內阻倒數之和。
(2)歐姆定理
導體兩端的電壓與導體兩端的電流成反比,與導體的內阻成正比。 這個定理非常重要。 我們要加強認識,熟記其使用條件和注意事項。
(3)電功率定理
某一電路上的電功與電路兩端的電流、電路中的電壓以及通電時間成反比。 在化學中,電功率是通過電路兩端的電流U、電路中的電壓I和通過時間t的乘積來估算的。
(4)焦耳定理
當電流通過導體時,導體就會發熱。 這種現象稱為電壓的熱效應。 日本化學家焦耳經過多年的研究,進行了大量的實驗,準確地確定了電壓形成的熱量與電壓、電阻和時間的關系:電壓流過導體某一截面時形成的熱量與電壓有關。穿過這一段導體。 它與 的平方成反比,與該導體的內阻成反比初三物理電學公式推導,與通電時間成反比。
3、理清關系,建立框架
在掌握上述理論知識的基礎上,我們必須了解各種化學量之間的關系,熟悉各個化學量的單位和換算關系,這樣才能快速選擇相應的估算公式并制定答案。
(1) 重要的估算公式
一、三個化學量的關系式
串聯時:I=I1=I2; U=U1+U2; R=R1+R2(若有多個阻值為R0的內阻串聯,則R=nR0)
并聯時:I=I1+I2; U=U1=U2; 1/R=1/R1+1/R2(若有多個阻值為R0的內阻并聯,則總內阻R=RO/n)
2.歐姆定理:I=U/R
這個公式中只有電壓、電壓和電阻三個化學量,但它的作用卻非常重要。 使用公式時請注意: ① 三個化學量必須針對同一導體或同一電路; ② 三個化學量的單位必須使用國際單位,分別為A、V、Ω; ③ 已經可以使用這些量中的任意兩個來求出第三個量。 3、電功率公式:W=Uit; 電功率公式:P=UI
電功和電功率這兩個化學量的估算受歐姆定理及其變體公式的影響,因此估算電功率的公式有很多,選擇使用時很難選擇,所以要注意選擇方法和技巧,以及所需問題電路串聯時:電功率選擇公式:W=I2Rt,電功率選擇P=I2R; 并聯所需電路時,分別選擇W=U2/Rt、P=U2/R。 了解電路的特性(等電壓或等電流)以推進解決方案。
4.焦耳定理:Q=I2Rt
焦耳定理的公式與電功率公式基本相同。 使用時還應注意配方的選擇。 當所討論的電路是純內阻(不僅將電能轉化為內能,而且沒有其他方式形成它)電路時,可以任意選擇幾個公式; 如果不是純內阻電路,只能用公式Q=I2Rt,否則估計會錯誤。
(2)單位換算
單位換算有兩個前提:一是記住各個化學量的單位和符號;二是記住每個化學量的單位和符號。 另一個是要記住每個單位之間的換算率。 其中電流、電壓、電阻這三個化學量的單位有很多。 注意每個化學量的任意兩個相鄰單位之間的換算率為1000。還需要注意的是,由于歐姆定理及其變體公式的影響,電功率、電功率、焦耳定理的公式有很多,并且還成立了很多單位。 使用時,所有化學量均使用國際單位。
4、善于總結、概括要領
以下幾點非常重要。
(1)串并聯電路的識別
區分它們的方法,里面已經提到了。 做題時一定要選擇合適的方法并快速做出判斷。
(2)泄漏的識別
掌握漏電現象的真正含義——電流不經過家用電器就返回電源正極。 注意電壓-電流的特性走捷徑。 當電路中發現有空線,而開關或電壓表等器件與家用電器并聯時,相應的家用電器就會漏電而無法工作。
(3)串、并聯電路中三個化學量的關系
上面已經詳細描述了兩個回路中三個化學量之間的關系,但是這一點必須引起高度重視。 請記住,串聯時電壓相等,并聯時電流相等。 這一點對于解決問題非常有用。
(4)關于解題時公式的選擇
由于電功率、電功率、焦耳定理的估計公式有很多,所以根據所選公式的不同,估計的難度也不同。 選擇公式時要注意方法,串聯時常選用等電壓的公式,如W=I2Rt、P=I2R,并聯時Q=I2Rt時,常選用等電流的公式,如如W=U2/Rt,P=U2/R,Q=U2/Rt,所以解決問題時,思路清晰,問題很快就解決了。
類比——指新事實與已知事物之間相似方面的比較。 類比是幾種著名的邏輯推理中最具創造性的。 科學史上許多偉大的發現和發明往往源于類比。 類比被譽為科學活動的“大向導”,正是它首先促進了假說的形成。 類比雖然不能代替論證,但可以為理解新知識、概念和規律提供基礎。 因此,類比作為一種“由特殊到特殊”的科學方法在數學教學中得到了廣泛的應用。
一、類比法的應用內容
1.新舊知識的類比
數學是自然科學中的一門基礎科學。 它不僅具有一定的知識內容,而且內容之間存在著必然的內在聯系。 通過新舊知識的類比,給中學生以啟迪,使中學生易于掌握新知識,同時鞏固舊知識。
例如,在學習靜電場這一節中,完善“電場”的概念極其重要,但由于這個概念比較具體,中學生往往無法理解。 可以類比熱科學中學到的引力場:月球周圍存在引力場,月球上的所有物體都處于引力場中,它們都受到月球引力的影響。 同樣,電荷周圍存在電場,電場對其中的電荷產生電場力,(如:點電荷之間的庫侖力)。 然后,由于物體具有與月球在引力場中的位置相關的引力勢能,引導中學生得出測試電荷也應具有與場源電荷的位置相關的電勢能在電場中。 這樣的比較相當于在新舊知識之間架起了一座橋梁,讓中學生能夠順利地從已經掌握的舊知識中接受和理解新知識。
又如:場強E和電勢U是描述電場的兩個數學量。 E和U與測試電荷q有關系嗎? 而牛頓第二定理M=F/a,當物體所受的合外力為零時,物體形成的加速度也為零,但物體的質量為一定值; 而且,在歐姆定理中,R=U/I,如果電路中不接電阻值,U和I都為零,但內阻R卻肯定為零。 原因在于它們都是事物本身的物質屬性。 這些簡單的類比讓中學生認識到:E和U是描述電場本身性質的數學量。 電場是客觀存在的,與試驗電荷無關。 定義公式:E=F/q, U=ε/q 只是定義了 E ,U 并估計了 E ,U 的大小。
2. 生活經驗與數學定律的類比
中學生在日常的學習和生活中積累了一定的生活經驗。 類比中學生身邊的事例,可以啟發中學生的思維,調動中學生學習的積極性,培養中學生觀察、分析生活中事物的能力。
例如,在談論電位差時,可以用大瀑布作為反例。 大瀑布的水量越大,落到頂部的動能就越大; 而大瀑布的落差越大,落到頂部的動能就越大。 動能是由重力勢能轉化而獲得的。 ,即瀑布的重力勢能與瀑布的水量和高度有關。 讓中學生自己打個比方:電勢能與電荷量和電勢差有關:ε=qu
當引入彈簧振蕩器的振動時,振蕩器朝平衡位置的運動是變加速度運動。 中學生無法理解加速度減小、物體速度減小的現象。 可以用人類臂展的減小來類比:從出生到成年,人的凈身高逐漸增加。 增加。 當一個人接近成年階段時,凈身高下降的速度會逐漸減弱,但人的臂展卻在不斷增加,只不過增加的速度減慢了,并不是說人越長越矮。 當凈高度停止減少時,人的翼展就達到了一生中的最大凈高度。 通過這個簡單的類比,中學生很容易理解:加速度在減小,僅僅意味著速度的增量在逐漸減小,但物體的速度值在減小,這是加速運動。 3.相關學科知識與數學知識的類比
自然科學分為許多學科,化學只是眾多學科之一。 可以利用中學生在其他學科所學的知識進行類比,幫助他們理解一些化學現象和過程。
例如,中學生在解釋飽和蒸氣時,常常認為達到飽和狀態后,液體就不再蒸發了。 這可以類比生物學中的“根對水的吸收”:當根細胞中細胞液的含量與沉積物中堿溶液的含量相等時,進出細胞的水分子數量膜在同一時間內是相等的,這是一種動態平衡。 中學生可以類比:當封閉在容器中的液體達到飽和蒸氣狀態時初三物理電學公式推導,單位時間內液體蒸發形成的蒸氣分子數等于返回到液體中的蒸氣分子數,這也是一種動態平衡。 因此,宏觀上,液體分子總量不再減少,蒸氣分子數也不再減少。
再比如,中學生在物理學科中詳細研究了物質的內部結構,知道了物質不朽定理。 通過類比,他們可以理解電荷守恒定律。
這種類比可以使中學生展示出對“類比”的重要認識,不僅增加了各學科之間的縱向聯系,而且激發了中學生的學習興趣; 不僅降低了個體化學新知識的教學難度,而且提高了中學生學好化學的信心。
2、類比法的適用范圍
1. 使用類比產生化學概念
對于一些極其陌生、抽象的數學概念,如果用熟悉、直觀的事物來進行類比,這往往會起到“一句話說實話”的驚人效果,幫助中學生加快理解過程。 例如:在學習電容器的電容概念時,電容是一個陌生且抽象的數學概念。 如果將電容器、電容量和存儲的電荷與容器、體積和存儲的材料(具體來說,一個盛水的杯子)進行比較,中學生就很容易理解電容反映了電容器存儲電荷的能力的概念。 繼續類比:如何表征電容器存儲電荷的特性? 和杯子裝水一樣嗎? 如果是,它涉及多少化學量? 中學生自然會根據自己的知識體系進行思考和猜測,得出電容器的電容類似于容器的容量,體積也是由其自身的結構決定的,加深了“電容”的概念。
2.使用類比引入新概念
例如,在談論磁致硬度概念時,可以這樣介紹:磁場和電場都是看不見、摸不著的特殊物質。 磁場和電場有相似的特性嗎? 在電場章節中,我們了解了電場對注入其中的電荷的強大影響,以及描述該特性(電場強度)的化學量電場硬度。 我們借助比率法定義了電場硬度E=F/q。 那么,磁場對倒入其中的測試物體有很強的影響,而描述這種特性(磁場強度)的化學量是什么呢? 如何定義呢? 通過實驗,我們發現研究磁場與研究電場類似。 如果我們知道磁場的任何部分放置在任何電壓應力情況下的磁場都可以清楚地研究。 描述磁場強度的數學量,磁感應硬度B=F/IL,也通過比率來定義。 通過類比的方式引入“磁感應硬度”,增加了中學生接受這一概念的難度。
3. 使用類比來理解概念
在教學中,有很多利用類比來幫助我們理解概念的例子。 例如:用機械運動中物體的動能和勢能來類比物體分子不規則運動的動能和勢能; 利用電勢差、電勢、電場力做功、電勢能來比較重力場中的高度差、高度、重力做功、重力勢能; 等勢面類似于等高線; 場的疊加類似于波的疊加,等等。 借助類比,將具體、陌生的概念轉化為具體、熟悉的知識,增加了知識理解的難度,增強了中學生學習數學的興趣。
綜上所述,類比法在嚴密的邏輯推理教學中確實具有不可替代的作用。 但在運用類比時,要注意各類事物之間的差異和區別。 在提出新概念、新法律時,要進一步明確其本質。 只有這樣,中學生才能更好地理解所學內容,啟發思維,加深對內容的理解,在教學中起到良好的效果。
搞好實驗教學是全面提高中學生科學素質的重要途徑,也是利用和開發課程資源的體現。 如何更好地開發和利用實驗資源? 筆者結合自己的教學實際談了三點,希望老師們多提意見。
1、挖掘實驗室資源,提高實驗設備利用率
1、開放實驗室,減少中學生的實驗次數。
為了充分開發和利用實驗室豐富的課程資源,需要改變實驗室的封閉管理狀態,通過建設開放實驗室,鼓勵中學生積極使用實驗儀器開展各種探究活動。 探究主題可以從課本或課外練習開始。 根據題目,推斷假設、制定方案、選擇設備、進行實驗、分析論證、評價交流,讓中學生自由探索。 此次活動對于突破教學難點、提高中學生的探究能力大有裨益。
2、開發實驗設備,力爭實現多種用途。
如何充分利用實驗室現有的實驗設備,使實驗設備性價比更高,是新課改給實驗教師提出的新課題。 在教育教學中,我們開動腦筋,不斷嘗試對實驗室里的設備進行組合或開發,讓一臺設備可以完成更多的實驗探索。 比如:試管,我們可以充分發揮試管在教育教學中的作用,用試管來探討音調問題。 用嘴向空試管吹使其發聲,然后向試管中加點水,然后向試管口吹氣,讓中學生感受聲音的差異,從而感受音調; 在學習大氣浮力時,可以做“大小試管”實驗(圖1),讓中學生感受到大氣浮力的存在。 在學習壓力時,可以用試管制作一個下沉的浮子(圖2)來演示漂浮、懸浮和下沉。 還可以制作潛艇模型來演示潛艇的原理(圖3); 再比如:激光筆和平面鏡用來探索光的反射規律,我們也可以用它來改變光的傳播路徑。 將其放大(圖4),以便中學生看得更清楚。 以上例子說明,只要我們多動腦筋,多思考,充分利用實驗設備,多開展實驗,實驗設備就能發揮更大的作用。
2.挖掘生命資源,感受生命充滿化學
1. 用身體做實驗。
身體是中學生化學實驗的資源。 每個人都有,不受時間和地點的影響。 它可以隨時隨地進行。 通過個人經歷,你可以加深對所學知識的理解。 例如:在研究聲音形成的條件時,讓中學生用手觸摸發聲時喉嚨的振動; 有時,中學生可以讓手掌相對,體驗手滑動時摩擦力的存在。 通過減少雙手的壓力,可以體驗到摩擦力的變化; 學習通過做功改變物體內能時,讓中學生右手搓熱感受溫度變化; 在學習浮力與二氧化碳體積的關系時,讓中學生吸氣和呼氣感受體積變化等。實驗簡單,也加深了印象,一石二鳥。 2.利用日常和學習工具進行實驗。
用日常用具做實驗簡單、直觀、原理單一,有利于增強中學生的實驗技能和創新意識。 在實際教學中,我力求以壇、壇為儀器,一起做實驗。 比如用日常用具做實驗:用飯碗研究聲音形成的原因; 用尺子做實驗,解釋弦鋼琴的音色與粗細的關系; 使用塑料尺研究摩擦起電; 利用手表的鬧鈴功能研究材料的隔音性能; 利用美術課上使用的染料來研究染料的混合; 使用罐子研究小孔成像; 用小鋼勺研究凸面鏡和凹面鏡的成像規律; 利用網球、足球、乒乓球研究日全食和月食; 用玻璃杯研究凸透鏡的會聚和慣性; 瞇著眼睛研究凹透鏡的成像; 塑料尺觀察光的折射; 又比如,利用學習工具做實驗:中學生在學習流體浮力和激勵有什么關系時,可以用兩張白紙做實驗; 學習習慣時,可以用小筆記和鉛筆帽做實驗; 握住削尖筆的兩端,體驗不同區域的不同效果; 學習滑動摩擦力和滾動摩擦力時,可以用幾支圓珠筆放在筆盒下面帶動筆盒,感覺同等條件下滾動摩擦力大于滑動摩擦力等。
3、開展自制教輔活動,培養師生創新能力
新課程標準對實驗、探究、實踐活動提出了更高、更新的要求。 中學實驗設備配置雷同、統一,不利于班主任個性化教學。 與此同時,中學生個性的發展也受到很大的限制。 于是,我和中學生們一起組織自制教具。 例如:在研究阿基米德原理的實驗中,需要使用溢流杯來完成實驗,但由于實驗室的溢流杯數量很少,小組實驗的可能性極小,所以我動員中學生自己制作溢流杯。 中學生們找到了汽水罐和空氣嘴,制作出極具實用價值的滿溢杯,不僅解決了困境,還提高了中學生的動手能力。 又如:學習電磁熔斷器時,教材中沒有安排相應的實驗,中學生很難分析和接受。 因此,我指導中學生利用廢啟動器中的雙金屬片(加熱彎曲)、紅、綠發光晶閘管、電磁保險絲、功率表等來演示電磁保險絲電路的工作情況,演示電磁保險絲電路的工作情況。電磁熔斷器電路(電路原理圖如圖5所示)。 制作完成后,將該裝置放置在各個班級的教室里,讓中學生課后自己觀察、實驗,極大地激發了中學生的積極性,同時,制作者也有一種成就感。 這一舉措深受廣大中學生的青睞。
課本上的一些實驗很難通過操作課本上的裝置來完成,所以我會和中學生一起研究如何改進實驗裝置,設計新的教具,順利完成實驗。例如“探索”實驗“摩擦力大小與原因的關系”是小學數學教學中的重點實驗。 Most of the class in this use the of the . Since the is to be at a speed the , only In this way, the is only to the force in the , and the force is equal to the force. , it is to speed in , and the of is very small.