初中物理轉(zhuǎn)換法應(yīng)用概略

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  對(duì)于一些看不見、摸不著的物理現(xiàn)象或者在有限條件下不易直接測量的物理量,在物理學(xué)中,通常會(huì)用一些較直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí),或者直接測量容易測量的物理量來間接說明不易測量的物理量,這種研究問題的方法就是物理教材中經(jīng)常涉及到的轉(zhuǎn)換法。

  由于初中生剛開始接觸物理,為使他們比較容易理解接受在學(xué)習(xí)物理過程中所涉及到的概念、規(guī)律和一些物理現(xiàn)象,教材通常應(yīng)用轉(zhuǎn)換法來達(dá)到教學(xué)目的。

  下面大致列舉說明轉(zhuǎn)換法在初中物理中的應(yīng)用實(shí)例(以華東地區(qū)初中物理教材編寫組編著的滬粵版物理教材為例)。

  1、物體振動(dòng)發(fā)聲

  應(yīng)該說,物體振動(dòng)發(fā)聲可以聽得見,也能通過觸摸感覺得到。但是通常物體發(fā)聲振動(dòng)時(shí)的振幅較小,用肉眼不易觀察得到。所以教材為了突出物體發(fā)出聲音時(shí)正在振動(dòng),特意通過物體振動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的其他效果如激起水花、使懸掛著的乒乓球被反復(fù)彈開等明顯的視覺效果來轉(zhuǎn)換其不易覺察到的振動(dòng),用以提高教學(xué)效果。

  2、蒸發(fā)

  對(duì)于酒精、水等無色透明的氣態(tài)物質(zhì),其蒸發(fā)過程無法用肉眼直接觀察到,只能通過其效果或氣味來感知。如濕衣服中的水蒸發(fā)后,其效果是水不見了,而衣服變干;酒精蒸發(fā)后,能在空中聞到酒精的味道。

  3、力

  力是不可見的,雖可以直接感知,但如果產(chǎn)生作用力的兩個(gè)物體與人無關(guān),就不好感知了。實(shí)際上,大多數(shù)情況下,可以通過力所產(chǎn)生的效果來認(rèn)識(shí)力是否存在,如使物體發(fā)生形變,或使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,二種情況中只要出現(xiàn)一個(gè),就可以認(rèn)為該力的存在。事實(shí)上,對(duì)力的三要素的探究就是利用力所產(chǎn)生的效果來達(dá)到目的的。

  4、滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)

  摩擦力是不易直接測量的,在探究滑動(dòng)摩擦力的大小時(shí),彈簧測力計(jì)并不是直接測量摩擦力的大小,而是測量物體對(duì)測力計(jì)中彈簧的拉力大小,通過拉力大小來反映摩擦力的大小,從而正確得出“滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的結(jié)論。

  5、液體壓強(qiáng)

  液體壓強(qiáng)大小可以通過壓強(qiáng)計(jì)U形管兩管內(nèi)的有色水位高度差大小來反映,高度差越大,說明液體中的金屬盒所在處的壓強(qiáng)越大。

  6、大氣壓強(qiáng)

  馬德堡半球?qū)嶒?yàn)是轟動(dòng)一時(shí)的能證明大氣存在壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),課堂上也可以用其他的現(xiàn)象來證明大氣存在壓強(qiáng),如“紙”能托住杯中水,瓶子吞雞蛋等。

  7、分子間隙

  分子本身很小,別說肉眼看不見,就是普通光學(xué)顯微鏡對(duì)此也是無能為力。教材通過1+1不等于2這個(gè)事例來說明分子間確實(shí)存在間隙,即將50ml酒精與50ml水混合后,體積將小于100ml。

  8、分子間作用力

  通過肥皂液膜改變棉線的彎曲程度與形狀,或通過兩塊鉛塊的相互接觸能吊起其他物體來證明分子間存在相互作用的引力。通過很難壓縮注射器內(nèi)的水來說明水分子間存在相互作用斥力。當(dāng)然也可以在注射器內(nèi)封閉一定量的空氣,通過先容易壓縮,后難壓縮來分別說明分子間存在間隙及斥力。

  9、分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

  通過擴(kuò)散現(xiàn)象來說明。比如將墨水滴入清水中,一段時(shí)間后,整杯水變黑了。

  10、摩擦起電

  物體帶不帶電,也是不可直接看見的,但是物體帶電后會(huì)吸引輕小物體,讓學(xué)生領(lǐng)悟到這點(diǎn),可以在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上順利完成“摩擦起電”的概念教學(xué)。

  11、驗(yàn)電器

  驗(yàn)電器的金屬箔帶電后,兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開。于是,只要觀察到兩片金屬箔張開就可判斷物體是否帶電。

  12、電荷間的相互作用規(guī)律

  當(dāng)物體受到力的作用后,或發(fā)生形變,或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。教材正是利用力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來說明帶電物體間有力的作用。

  13、是否有電流

  電流是電荷的定向移動(dòng)形成的。但是電荷本身無法直接看見,不象水流、車流那么直觀。由于導(dǎo)體有電流通過時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的效應(yīng)(化學(xué)效應(yīng)、熱效應(yīng)、磁效應(yīng)),因此,教材通過小燈泡發(fā)光來判斷電流的存在與否。

  14、電流表、電壓表

  利用電流的磁效應(yīng)將電流或電壓的大小轉(zhuǎn)換成電磁作用力的大小再轉(zhuǎn)換成指針的偏角,偏角越大,表示電流或電壓越大。

  15、探究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)

  電阻發(fā)生變化時(shí),在電壓一定的條件下,會(huì)導(dǎo)致電路中的電流發(fā)生變化,引起小燈泡的亮度變化。通過亮度的比較來比較電阻的大小。將不可見的電阻轉(zhuǎn)換為直觀的亮度來反映。

  16、伏安法測電阻

  通過轉(zhuǎn)換為直接測量電流、電壓,利用歐姆定律間接測量得出被測電阻的大小。

  17、探究動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)

  將動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為紙盒滑動(dòng)距離的大小。紙盒滑動(dòng)距離越大,說明小球?qū)埡凶龅墓υ蕉,小球的?dòng)能就越大。

  18、探究重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)

  將重力勢能轉(zhuǎn)換為木樁進(jìn)入沙中的深度,木樁進(jìn)入沙中的深度越深,表明重物下落對(duì)木樁做的功越多,重物的重力勢能就越大。

  19、改變物體內(nèi)能的方式

  通過物體溫度的變化來說明物體內(nèi)能發(fā)生了變化。

  20、探究水的吸熱與質(zhì)量、溫度變化的關(guān)系

  將水吸熱的多少轉(zhuǎn)換為對(duì)加熱時(shí)間的判定,加熱時(shí)間越長,說明水吸熱越多。

  類似的還有教材下一節(jié)的“探究水和砂石的吸、放熱性能”

  21、磁場分布

  將不可見的磁場轉(zhuǎn)換為鐵屑的分布,通過受磁場作用力影響后的鐵屑的分布來反映磁場的分布情形。從而建立磁場的理想模型——磁感線。

  22、探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱

  將電磁鐵的磁性強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為電磁鐵對(duì)大頭針的吸引數(shù)目,數(shù)目越大,說磁性越強(qiáng)。

  23、電流的磁場

  通過通電導(dǎo)線旁小磁針的偏轉(zhuǎn)來說明電流周圍存在磁場、磁場的方向與電流的方向有關(guān)。

  24、探究燈泡的電功率跟哪些因素有關(guān)

  通過比較燈泡的亮度來比較功率的大小。

  25、探究電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系

  通過比較等質(zhì)量的煤油溫度變化越大來說明導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量就越大。

  26、地球磁場的存在

  利用指南針總是指向南北的特性,可以說明地球周圍存在磁場。由此可以引申到在月球上宇航員利用指南針檢測月球周圍是否也存在磁場。

  27、電磁波的產(chǎn)生

  利用導(dǎo)線在短路干電池的瞬間,收音機(jī)發(fā)出“咯、咯”聲,說明迅速變化的電流可以產(chǎn)生電磁波,證實(shí)電磁波存在的真實(shí)性。


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