学法指导初中物理习题的实验解法.doc

物理习题的实验解法陕西省李参军物理学是一门以观察和实验为基础的学科。物理实验在物理学的研究和物理课的教学中都有着极其重要的地位，尤其是在培养学生的实验能力、创新精神和理论联系实际的思想方面，它更是有着不可替代的作用。实验法解题可分为直接实验法和间接实验法两类，下面分别举例予以说明。1、直接实验法所谓直接实验法，就是直接按照习题的要求设置物理实验从而由实验结果来得出习题答案的一种解题方法。其特点是直观、显明。它体现了物理学以观察、实验为基础的特点，并对纠正理论分析的偏见、启迪思路很有帮助。例1：做凸透镜成像实验时，移动光屏、凸透镜和蜡烛的相互位置，在光屏上出现蜡烛清晰的像后，再用黑纸把凸透镜沿水平线上边的半圆贴起来不让光线通过，则光屏上：（）（A）只剩下上边一半的像（B）只剩下下边一半的像（C）像完整，但要比原来的暗（D）像的情况不变学生答A、B、C的都有，而此题一个典型的错误就是不少学生受了如图1所示的光路图的误导认为主光轴上部透镜左边的两条光线1和2被挡因而下半部分的像A'将消失，故选A。实验简单、直观地证明了C的正确，这时我们再反过来对照实验帮助学生分析选B的错误就比较容易了：原来，上面的光线还可以通过如图的虚线3等到达下方。可见，是这个光路图画的有失全面。这时我们再提醒学生注意以后分析问题一定要全面就很适时和必要了。例2：如图2，当开关闭合P向右滑动时，A表的读数______，V表的读数_________。本题看似简单，但理论分析有两个难点：其一是V表实际测的是R'两端的电压，但不少学生会认为V测的是R两端电压；其二是P向右则R'增大，总电阻增大，则电流减小，A表示数减小；但直接根据R'、I的变化判断V表读数变化却是不可能的，我们必须先判断出R两端电压减小，再由总电压不变进而得出R'两端的电压增大。显然，此题的理论分析并不容易，但若用实验法则一目了然，一看便知A变小V变大。本题若能边分析边实验，对于帮助学生理解上面的理论分析将很有益处。2、间接实验法间接实验法又可分为实物替代法和理论模拟法。2.1实物替代方法例3：湖面有一小船，小船里装有一些石头，现将石头沉入湖中，问湖面是升高、降低还是不变？（假设其它条件都不变）这是一个较为复杂的力学问题，学生答案一时也难以统一，我们又不能把学生带到湖中完成这一实验（而且即使在湖中这样的实验也是不可能完成的）；然而，我们却可以引导学生用实物替代法完成这一实验。比如，我们可以用一个装有水的容器来代替湖，用一较大的木块代替船，再用一个石块代替石头来完成这一实验。通过实验可很直观地发现答案：水面下降了。这时我们再引导学生进行理论分析就很容易：可以把石头和船看成一个整体，当石头在船上时，它受到的浮力等于其总重；而当石头沉于彻底，石头受到湖底支持力，故而石头和船受到的浮力小于它们的总重。可见，这一整体所受浮力减小，而，故而它们排开水的体积减小，水面下降。实践证明：实物替代法的应用不但对于培养学生将实际问题转化为物理问题、建立物理模型的能力大有帮助，而且对提高学生设计，完成实验能力极为有利。2.2理论模拟法例4：甲乙两同学从跑道一端前往另一端，甲用一半时间跑，一半时间走；乙跑一半路、走一半路。如果他们走和跑的速度分别相等，则（A）甲先到达终点（B）乙先到达终点（C）两人同时到达（D）无法确定本题可用直接实验法，但在考试时也可用理论模拟法来得到答案：设，甲跑、走各用10s，则s为即60m，也就是甲用20s行了60m。乙要行同样的路程需跑30m，走30m，共用时间为6s＋30s＝36s。显然，故而甲先到终点，应选A。模拟的方法在科学研究和日常决策方面有着极为广泛的应用，学生若能掌握对其以后的发展将大有益处。另外，在解题过程中我们常常还可通过联系、类比日常生活中的一些实例来解答习题，这里就不再举例了。