初中教材插圖看物理科學方法培養

  一些物理現象看不見,摸不著的,不易直接觀察,需要我們根據它們表現出來的現象來間接認識它們,間接顯示就是對實驗現象進行一些處理後再觀察.初中物理教材中的插圖,今天給大家帶來了,歡迎大家觀閱。

  教材插圖看物理科學方法培養:轉換法

  轉換法,是指在保證效果相同的前提下,將一些看不見、摸不著的物理現象,不易觀察的物理過程或不易直接測量的物理量轉換成另一種具有可見性或可測性的形式呈現出來.而這種形式與原來的量之間有對應著同向或反向變化的關係,這是一種將陌生而複雜問題轉換成熟悉而簡單的問題的方法.

  1測量工具中的應用

  有些物理量不便直接觀察和測量,需轉化為直接測量的量間接地表示它們的關係.例如滬科版八年級P109頁圖6-15中就隱含了彈簧測力計的間接測量***如圖1所示***,力的大小是看不到的,不易測量,而彈簧長度變化是可以直接觀察和測量的,且力的大小與彈簧長度的變化有關,所以可以把力的大小轉化為彈簧的伸長量來顯示.不僅測力計是這樣的,溫度計、電流表、電壓表、氣壓計等儀器都是如此,看到的是高度、長度、角度的變化,反應的卻是溫度、電流、電壓、氣壓等物理量的變化.

  1探究活動中的應用

  在探究活動中,常將抽象、看不見、摸不著或者是微小變化的現象,使之轉化為學生熟知的看見的現象來認識它們.

  演示實驗

  例如,音叉振動發聲可以聽得見,也能通過觸控感覺得到,但是通常音叉振動的幅度較小,肉眼不易觀察到.滬科版八年級P35頁圖3-5中為突出物體發聲時正在振動,特意將音叉振動的幅度轉化為濺起的水花多少***如圖2所示***,間接顯示音叉的振動效果.滬科版八年級P167頁圖8-61中研究“氣體壓強與流速的關係”實驗,由於空氣的流動看不見,摸不著,實驗效果不明顯.為此,在洗衣機排水管的下方放一些碎紙屑,然後甩動塑料軟管,可以看到軟管上端可以吸引紙屑***如圖3所示***.把空氣的流動轉化為小紙屑的流動,從而使實驗效果易於觀察和比較.此外,在觀察溫度對擴散的影響實驗中,滴入紅色墨水,讓水的流動轉化為紅墨水的流動等實驗也用了類似的方法.

  探究實驗

  如八年級P208頁圖10-42,在探究重力勢能的大小與物體質量的關係時,讓不同質量大小的物塊,從相同的高度下落,砸向沙堆上面的小桌***如圖4所示***.由於物體重力勢能的大小不易觀察和比較,為此,間接轉化為比較小桌陷入沙子中的深度,陷入的越深重力勢能就越大.類似轉換的例子還有很多,如探究動能大小的影響因素實驗,為便於比較動能大小,轉化為比較物體推動紙盒的距離;探究影響壓力作用效果的實驗中,以小桌陷入泡沫的深度作為判斷壓力作用效果大小的依據;利用電磁鐵吸引大頭針的多少,間接判斷電磁鐵磁性的強弱等.

  從教材插圖看物理科學方法培養:放大法

  在有些實驗中,實驗的現象我們是能看到的,但是不容易觀察.我們就將產生的效果進行放大再進行研究. 該方法實際上起到了“增強”演示效果,使實驗效果“明顯”的作用.

  1、直接放大法

  通常的做法是把儀器本身放大,如介紹彈簧測力計時,可使用較大的演示用彈簧測力計,它的刻度、指標、掛鉤等構造都比實驗室測力計大得多,易於觀察比較,實驗效果明顯.另外,也可以利用投影儀的放大作用,例如在學習電流表時,由於電流表錶盤、刻度、指標等結構都比較小***如圖5所示***,現象不明顯,把電流表投在大螢幕上,效果會明顯提升,學生的關注度和興趣大大提高.

  2、間接方法

  例如測液體壓強,首先介紹如八年級P150頁圖8-19的U型壓強計,液體對橡皮膜的微小壓強,無法直接測量和觀察,藉助細長的U型管兩端的高度差,把微小的壓強進行了“放大”,從而實現了“小中見大”的效果***如圖6所示***.除此以外,溫度計的原理,焦耳定律等實驗都使用了類似的方法.

  從教材插圖看物理科學方法培養:對比法

  我們認識事物,除了認識它們的共同特點外,更重要的是認識它們的特點,而特點的認識主要是通過異中求同或同中求異的對比進行的.例如九年級P59頁圖14-3中探究電荷的作用規律時,分別讓帶有電荷的玻璃棒與玻璃棒、玻璃棒與橡膠棒、橡膠棒與橡膠棒相互靠近***如圖7所示***,觀察它們的偏轉情況,在對比的基礎上,總結得出電荷間的作用規律.類似的實驗還有,探究同名磁極、異名磁極間的相互作用的規律;奧斯特實驗中,對比電流的有無以及方向對小磁針的影響;探究比熱容時,對比不同物質的吸熱情況的對比.

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