借助图形弄清情景突出思维——初中物理复习课习题教学中如何利用电子白板呈现思维过程

2016-01-07洪林旺

物理通报 2015年8期

关键词：电子白板本题超声波

借助图形弄清情景突出思维
——初中物理复习课习题教学中如何利用电子白板呈现思维过程

洪林旺

(武汉市新洲区教学研究室湖北武汉430400)

摘要：物理复习课习题教学中要合理利用电子白板呈现思维过程.借助图形，弄清情景，分解思维明过程；借助图形，弄清情景，明晰过程找关联；借助图形，弄清情景，明确状态列方程.

关键词：习题教学图形情景思维过程

收稿日期：(2015-03-07)

初中物理复习过程中，在有效的时间内提高学生解题能力，是每位教师追求的目标.在这个过程中，教师要善于选取典型例题，合理利用电子白板动画效果，将解题思路形成过程动感定格地呈现出来.通过典型习题的教学，让学生掌握常见物理模型的实质，体会解题关键，达到举一反三的效果.

1借助图形弄清情景分解思维明过程

根据电路图连接实物图或根据实物图画电路图，是每年各地中考的必考题型，这种题型可以考查学生的动手能力.

【例1】图1甲是测小灯泡电功率的电路图，将图1乙实物按电路要求连接完整.

图1

解析：这是一个典型的根据电路图连接实物的基本题型，教学过程中，教师可利用电子白板，将连接过程情景分解定格为如图2甲、乙、丙所示的连续的思维过程.

答案：图2丙.

图2

启示：对于动手操作能力的考查，义务教育《物理课程标准》指出，有初步的实验操作技能，会用简单的实验仪器，能测量一些基本的物理量[1].本题侧重考查电流表、电压表的使用及测量小灯泡功率的原理，通过电子白板对连图过程进行分解，展示实物图连接的思维过程，一目了然.学生以后遇到电路图和实物图转换类习题就会得心应手.

2借助图形弄清情景明晰过程找关联

超声波测速是近几年各地中考的热点题型，其物理过程复杂，如果不通过图形分析，解题往往出错.

【例2】(2014年全国物理竞赛初赛)为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在公路上安装了固定测速仪.如图3所示，从测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号.从测速仪第一次发出信号到其接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s，从第二次发出信号到接收到经汽车反射回来的信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s，则

A．汽车接收到第一次信号时，距测速仪170m

B．汽车接收到第二次信号时，距测速仪102m

C．汽车的速度是30.9m/s

D．汽车的速度是34m/s

图3

解析：测速仪发出的超声波信号和汽车相遇，涉及到超声波运动和汽车运动两种运动过程，其过程可以简化为图4.

图4

由图4可知，汽车与超声波两个相遇点A2和B2之间的距离s=OA2-OB2=85m-51m=34m.

汽车在A1时测速仪发射第一次信号,时间间隔Δt=1.1s后，汽车在B1时测速仪发射第二次信号.A2→B2之间汽车运动的时间

t=1.1s-0.25s+0.15s=1s

即超声波两次与汽车相遇点之间的距离s=85m-51m=34m，超声波与汽车的两个相遇点之间汽车运动时间t=1s，汽车速度为

答案：D.

启示：本题涉及到的情景Ⅰ是,超声波从O射出，在A2与汽车相遇，同时汽车从A1运动到A2,此时，tOA2=tA1A2;涉及到的情景Ⅱ是，超声波从O射出，在B2与汽车相遇，同时汽车从B1→B2,此时，tOB2=tB1B2.解题时，首先依照题意画出等效图；其次弄清情景Ⅰ以及情景Ⅱ中不变的量是什么(本题中tOA2=tA1A2，tOB2=tB1B2)；再次找出情景Ⅰ及情景Ⅱ之间的关联量是什么(本题中t=1.1s-0.25s+0.15s=1s)；最后结合本题涉及到的原理求解.其思维过程可以在电子白板上呈现,如图5所示.

图5

3借助图形弄清情景明确状态列方程

动态问题是中考物理常考经典问题，问题涉及到的物理情景至少有两个，情景的变化导致相关物理量发生变化.命题者在这个变化过程中考查学生分析问题和解决问题的能力.

【例3】(2013年河北中考试卷)如图6所示，灯泡L上标有“6V，3W”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω.只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia.只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图7所示；当滑片置于b点时，电压表的示数Ub= 8V，电流表的示数为Ib.已知Ra∶R0= 12∶5，Ia∶Ib= 3∶5.(灯丝电阻不随温度变化)求：

(1)小灯泡的电阻；

(2)定值电阻R0和电源电压；

(3)在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少.