纵观此题,要求很简单--只需测室温,而且可以在所给仪器中随意选择、任意设计,是一个很开放的题目。学生在课堂中重点学过的规律是玻意耳定律(等温变化)、查理定律(等容变化),做过的学生实验为验证玻意耳定律,对等压变化就相对生疏一些。但可利用学过的知识进行迁移,运用到新的情景中。此题就考查了这么一种迁移、创新能力。
又如全国高考卷的16题,要求考生测电流表的内阻,而课本上没有这一分组实验要求,这就要求考生运用所学的基本实验原理,基本知识筛选电表,设计电路。
以上试题的特点反映了开放型实验是今后高考考查的方向,我们在教学中要注意培养学生的实验设计能力。教师在讲解实验时,必须讲清实验原理,认真分析实验步骤,让学生从教师的讲解中充分体会到同一物理实验尽管可以由不同的设计思路和方案完成,但其原理和目的是统一的,且支配着实验设计的始终。如"研究电磁感应现象"实验的目的是:(1)验证产生感应电流的条件;(2)验证楞次定律。为此,教师可在回顾课堂所讲知识的基础上分析指出,实验前应先明确线圈的绕向和电流方向与指针偏转方向的关系。若实验的原磁场由磁铁产生,欲使穿过线圈的磁通量发生变化,就必须使磁铁与线圈发生相对运动。若其原磁场由原线圈产生,则副线圈中磁通量的改变,就可通过改变原线圈中的电流大小来实现,而电流大小的改变又可通过开关、滑动变阻器等来进行。这样通过教师对实验原理和实验方案的分析和讲解,让学生从中体会实验的设计思想及实验方法,为培养设计其它实验能力打好基础。
四、培养运用数学知识解决物理问题的能力。
解物理问题时,都需一定的数学运算。往届的高考试卷,在数学运算上的要求是比较低的,即使是数值运算,也都是经过处理,所以有经验的老师可以从学生解题答案大致判断正误。今年的试卷不但在运算上要求提高了,而且应用了更多的数学知识。
如综合卷的第31题,电阻R1,R2,R3连结成图示的电路,放在一个箱中(虚框所示),箱面上有三个接线柱A、B、C。请用多用表和导线设计一个实验,通过在A、B、C的测量,确定各个电阻的阻值。要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R1,R2,R3。
若用直接测两个接线柱间电阻的方法解题,要解如下三个极复杂的方程:
另有些同学用“巧解”,先把两个接线柱短接作为一极,用多用表测该极与另一个接线柱之间的电阻,测三次,列出如下三个方程:
第二组方程解起来稍轻松一些。第一组方程要解出正确答案,没有十分的细心是不行的。这个题目的难点就在方程组的求解上,几乎成了数学题。
又如全国高考卷的第13题,应用三角函数知识列方程求解。
为适应高考的这些变化,今后教学中,可适当增加些数理结合运算的题目。我们物理中应用较多的有:规则的空间几何体体积、表面积运算(如球、圆柱等)、三角函数、极值问题等。
五、进行适当的综合题目训练。
虽然今年的试卷中综合题只是知识的“拼盘”,但既然有“考查学生综合运用知识能力”这一指导思想,今后,对综合的要求必将越来越高。为此,教师必须在熟练掌握所任课程的同时,研究另两门课程的情况。掌握化学、生物这两门学科的基本知识,能熟练运用基本知识分析问题、解决问题。在这基础上,抽时间研究综合可能出现的试题类型,哪几章知识容易进行跨学科综合。然后,在课堂教学中将化学、生物等学科知识有机地结合起来,培养学生综合运用知识的素质。另外,还应加强与其他学科教师进行交流,共同设计一些以物理知识为背景容其他学科知识的综合性试题,以提高学生综合运用多学科知识分析解决问题的能力。
例1:一带活塞的密封容器盛有A、B组成的混合气体,从状态A自发到状态B的变化曲线如图,则该反应过程
A(气)+B(气)=2C(气) 是:( )
A、放热反应 B、吸热反应
C、对外界做功 D、内能不变
本题由化学问题切入,但要运用有关物理、化学方面知识。考查能量守恒定律,其中包括化学能、反应热,只有将化学内容溶于物理中,才能得到满意结果。
由化学方程式可知,从状态A到状态B,气体的物质的量不变。由图示得,气体体积增大,根据PV=nRT知:T(温度)升高,△E(内能)增加,体积增大,气体对外做功,W<0,由△E=Q+E可知,气体吸热,即Q>0。
启发:吸收热量来自哪里?
答:化学反应热
小结:整个反应是放热的,化学反应是放热反应。对生成物来说是吸热,吸收反应热量一方面用来对外做功,另一方面用来增加生成物的内能,所以,A、C选项正确,能量守恒是自然界普遍遵守的法则,化学反应中也必须遵守。
例2、 如图,将一盒绿色植物放在一密闭的,装有氢氧化钠溶液的容器内。玻璃导管一端插入密闭容器中,另一端经胶皮管与U形管相连。U形管中装有一定量的水,将此装置放在黑暗中较长时间后:
①U形管中_____侧液面上升。
②放置到黑暗中的目的是_________。
③U形管中两侧液面上升或下降的根本原因是(用化学方程式表示)。
通过启发引导,得出黑暗中绿色植物光合作用停止,呼吸作用仍在进行。呼吸作用要消耗氧气;呼吸作用放出二氧碳气体与氢氧化钠溶液要发生化学反应。因而使容器内气体逐渐减小,气体也压强逐渐减小。
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