前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇機械效率的測量原理范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
考點一、省力與繩子繞法的關系
知識回放:滑輪組的繞線問題應先確定所需繩子段數,題目中一般會指出繩子的重力及繩子與滑輪之間的摩擦不計,以下是兩種情況的具體分析。
1.提升重物:如圖1,有幾段繩子與動滑輪相連,拉力F拉就等于物體和動滑輪總重力的幾分之一, 即F拉=(G物+G動),所以,繩子段數n=。
2.水平牽引物體:如圖2,有幾段繩子與動滑輪相連,拉力F就等于摩擦力的幾分之一,即F=f摩,所以,繩子的段數n = 。
以上兩種情況求n時,如果不能整除,則需要采用“進尾法”,即無論小數點后的數字是多大,都要向整數進一位。
如果繩子段數n為奇數,則繩子起始位置應系在動滑輪的掛鉤上,然后再往定滑輪邊框上繞線;如果繩子段數n為偶數,則繩子起始端系在定滑輪的掛鉤上,然后再往動滑輪的掛鉤上繞線,簡稱“奇動偶定”。
例1 一根繩子只能承受100 N的力,要把330 N的物體拉起,怎樣組裝滑輪組?(滑輪重、繩重及摩擦均不計)
解析 滑輪重、繩重及摩擦均不計的情況下,拉力是物重的幾分之一,那么物重就由幾段繩子來承擔, 即n===3.3≈4(進尾法)。
因此,動滑輪需要2個,定滑輪可以是一個,也可以是2個,滑輪組的組裝方法有兩種(如圖3甲、乙)。
考點二、影響滑輪組機械效率的因素
用滑輪組勻速提升重物時,不計繩重及摩擦,根據機械效率的定義,由此可分析,影響滑輪組機械效率的因素有物體的重力G物、動滑輪的重力G動。
例2 如圖4所示,相同的滑輪用不同的繞法提起相同的重物,摩擦力可以忽略不計,在物體勻速上升的過程中( )
A.甲圖省力,機械效率甲圖大 B.甲圖省力,機械效率一樣大
C.乙圖省力,機械效率乙圖大 D.乙圖省力,機械效率一樣大
解析 由甲、乙兩圖可知:承擔物重的繩子段數n甲=3,n乙=2。由摩擦力忽略不計,得甲、乙兩圖中繩子的拉力大小分別為:F甲=(G物+G動),F乙=(G物+G動)。因為重物和動滑輪相同,所以繩子拉力大小F甲
考點三、機械效率的計算
根據機械效率的定義,機械效率的計算公式是,當不計繩重及摩擦時,該公式可變為。其中G為物重,G動為動滑輪的重力,h為重物升高的高度,F為拉力,S為繩子自由端移動的距離,n為承擔重物的繩子的段數。
例3 在小型建筑工地,常用簡易的起重設備豎直吊運建筑材料,其工作原理相當于如圖5所示的滑輪組。某次將總重G為4 000 N的磚塊勻速吊運到高為10 m的樓上,用時40 s,卷揚機提供的拉力F為2 500 N。求在此過程中:
(1)拉力F所做的有用功;
(2)拉力F的功和功率;
(3)滑輪組的機械效率。
分析 由滑輪組的結構可以看出,承擔物重的繩子段數n=2,則拉力F移動的距離s=2h,
解 (1)拉力F所做的有用功W有=Gh=4 000 N×10 m=4×104 J。
(2)拉力F移動的距離s=2h=2×10 m=20 m,
拉力F所做的總功W總=Fs=2 500 N×20 m=5×104 J,
拉力F做功的功率P=■=■=1 250 W。
(3)滑輪組的機械效率。
考點四、實驗:測量滑輪組的機械效率
對“測量滑輪組的機械效率”實驗的考查,通常包括以下兩方面的內容。
1.考查實驗方法及數據的收集、分析與處理
例4 某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如表所示,實驗裝置如圖6。
(1)通過表中數據可分析出實驗1是用__________(填“甲”或“乙”)圖做的實驗,實驗2是用__________(填“甲”或“乙”)圖做的實驗。
(2)實驗時,應豎直向上_________拉動彈簧測力計。
(3)請將表格中的實驗數據補充完整。(百分號前保留整數)
(4)通過實驗1和實驗2的數據分析可得出結論:使用不同的滑輪組,提升相同的重物時,動滑輪的個數越多,滑輪組的機械效率__________。
(5)比較實驗1和實驗3可得出結論:使用同一滑輪組時,__________,可以提高滑輪組的機械效率。
解析 (1)實驗1中拉力移動的距離是物體和動滑輪移動距離的3倍,因此動滑輪被3根繩子承擔,甲圖符合要求。
(2)為了讓彈簧測力計獲得穩定的數值,應勻速拉動測力計。
(3)第二次實驗中拉力的有用功W有=Gh=4 N×0.1 m=0.4 J,
拉力做的總功W總=Fs=1.4 N×0.5 m=0.7 J,
滑輪組的機械效率;
②第三次實驗中拉力的有用功W有=Gh=6 N×0.1 m=0.6 J,
拉力做的總功W總=Fs=2.4 N×0.3 m=0.72 J,
滑輪組的機械效率為。
(4)74%>57%,說明提升相同的重物時,動滑輪的個數越多,滑輪組的機械效率越低。
(5)83%>74%,說明使用同一滑輪組,提升重物的重力越大,滑輪組的機械效率越高,因此增加鉤碼的重力可以提高滑輪組的機械效率。
答案:(1)甲;乙 (2)勻速 (3)57%;83% (4)越低 (5)增加鉤碼的重力。
2.對實驗進行糾錯、評估及擴展性探究。
例5 小雪和小紅在“測滑輪組機械效率”的實驗中,一起組裝好如圖7所示的實驗裝置,他們分別記下了鉤碼和彈簧測力計的位置。
(1)小紅_______向上拉動彈簧測力計,使鉤碼升高,并由彈簧測力計讀出拉力為0.5 N,同時小雪用刻度尺測出鉤碼提升的高度為0.1 m,以上測量準確無誤,其他被測物理量和計算的數據如下表:
(2)小雪和小紅測得滑輪組的機械效率為100%,他們意識到出現了錯誤,請你幫助找出原因______________________。
(3)該滑輪組的機械效率實際為_________________。
(4)若提升的鉤碼重力增加到6 N,則該滑輪組的機械效率將________
_______。(填變化情況)
(5)有同學想進一步探究滑輪組的機械效率是否與滑輪組中細繩的繞法有關。根據探究目的,他們先通過實驗測算出如圖8所示的滑輪組的機械效率,請你在圖9中畫出下一步實驗所需的組裝圖。
解析 (1)測量滑輪組的實驗中應該豎直勻速拉動彈簧測力計;
(2)動滑輪被5根繩子承擔,拉力移動的距離就是物體移動距離的5倍,因此彈簧測力計提升的高度錯了,應為0.5 m;
(3)滑輪組的機械效率:,
(4)使用滑輪組時,做的額外功不變,增加鉤碼的重力,將增大有用功,因此機械效率會變大;
測定滑輪組機械效率是簡單機械中的重要內容,盡管不知出于什么原因,這一內容在新修訂的蘇科版教材中被刪去了,但在實際教學中我們仍然覺得這是一個重要實驗,應當讓學生體驗之.事實上,在例行的知識的教學中,我們確實都能收獲很多.其中有些收獲是學生的共性現象,自然值得一提;而有些收獲則是量變后引起的質變,是厚積的薄發,因而也應當記下來.
1由實驗原理所想到的
這是筆者的思考,是基于一次討論的思考!在前些年的某個時候,關于這一實驗的原理有了一些討論,這個討論首先發生于學生當中.由于在前面的知識學習中,學生已經能夠由機械效率的定義式η=W有用 W總×100%推理出η=G物 G物+G動×100%=G物 nF×100% (第一個等號僅適用于不計繩重和摩擦的情形),于是就有學生提出:在滑輪組的運用當中,繩子自由端移動的距離s與物體上升的高度h之間存在著固定的n倍的關系,為什么在實驗當中還要去測出這兩個物理量呢?為什么此實驗的原理公式不確定為η=G物 nF×100%呢?起初一聽,覺得學生的說法還是有道理的,當然也證明了學生是處于思考的狀態當中.再后來,當筆者將這個問題提出來與物理同行進行商討時,也出現了類似的情形,不少老師認為事實上是可以用此公式作為本實驗的原理表達式的,還有老師開玩笑地說,其實學生在實驗當中根本就沒有測物體上升的高度和繩子自由端移動的距離,最后照樣把機械效率算出來了.
基于這樣的認識,筆者考慮到教材的權威性,還是思考教材這樣設計的理由.經過資料查閱以及對機械效率的理解,筆者認為是不可以用后者作為本實驗的原理公式的,原因有二:一是原來的原理表達式η=Gh Fs×100%更具有代表性,無論是對于杠桿、滑輪,還是對于滑輪組和斜面等簡單機械而言,這一公式都是適用的.換句話說,如果我們所要測的不是滑輪組的機械效率,而是杠桿或者斜面的機械效率,此公式也是適用的.而η=G物 nF×100%只適用于滑輪或滑輪組;二是基于對機械效率概念的理解,這一點更為重要.機械效率在教材上定義為“有用功與總功的比值”,而功是一個過程量.既然是一個過程量,那就說明物體在力的方向上移動了一段距離(位移).很顯然,只有h和s的存在,才能證明做功的過程發生了,也只有在這個過程中,機械效率這一概念才有存在的意義.而η=G物 nF×100%這一表達式其實不能表明做功過程的存在,換句話說,即使用彈簧測力計拉著繩子的自由端不動,這三個量也是存在的,也是能計算出效率的.但很顯然,此時計算出來的機械效率是沒有實際意義的.
由此可見,我們教物理時很容易由于應試等原因影響,使得教學重心落在物理習題的解答上,而忽略了最為根本的物理原理的講授.如果真如上所說,認同了學生的這一觀點,那么對學生的負面影響是較大的.這樣的教學只能說教會了學生解答物理題目,不能說教會了學生悟理.當然,學生提出問題本身的行為,還是值得表揚的.
2做了之后才知道更難
這是學生的原話!這個實驗在先前的講解之時,學生非常興奮.加上前面探究動滑輪和定滑輪時進行的演示實驗,故而學生認為測定滑輪組機械效率的實驗非常簡單.在熟悉了實驗步驟之后,學生走入了實驗室.
可當他們面對著看似簡單的教材時才發現還有原來沒有發現的一些問題.比如說他們發現鐵架臺上無法固定定滑輪――因為定滑輪上的掛鉤尺寸小于鐵架臺上的橫桿直徑,會動腦筋的同學一是想到了截一段線下來進行固定;二是想到了可以將固定橫桿上的另一個未起固定作用的螺絲旋開一點,而有的同學則只能看別人解決了問題之后再依葫蘆畫瓢.再比如說有學生在組裝滑輪組時出現了問題:將細線的一段固定在動滑輪上之后,再將線繞到定滑輪上,然后向下再繞過動滑輪并且想向上提時,發現動滑輪容易“翻倒”,而且屢試屢翻.于是不會動腦的同學只好玩合作,讓其中一個同學用手固定住,而會動腦筋的同學則想到應當在動滑輪上先掛一個物體(這樣重心在細線的下面,就穩定了).再到后來測拉力的時候,由于細線長度足夠,不少同學將彈簧測力計系在細線的末端,結果在控制彈簧測力計勻速上升時,發現人體高度不夠,沒辦法甚至站到了凳子上,可這樣又無法測量繩子自由端移動的距離了,可謂矛盾百出.而聰明的同學則想到彈簧測力計應當系在靠近動滑輪的地方,這樣就用不著爬上爬下了.
這些矛盾本質上都與測定滑輪組的機械效率無關,可它們又確實發生在這一實驗當中.由此可見,一個實驗的完成絕對不是理解了實驗原理和實驗步驟那么簡單,其中有很多的工作要做.問題在于,這樣的“悟理”過程不能只局限于老師自身,還要向學生進行傳遞,讓學生認識到這一點.
3悟理就在學物理過程中
一、選擇題:(每題2分,共24分)1、如圖所示,下列器件中屬于省力杠桿的是 ( )2、廣州亞運會上中國女子蹦床隊摘金奪銀.比賽中,當運動員從蹦床上起跳后,在空中上升再下落到達蹦床前的過程中(不計空氣阻力),關于其能量的描述,正確的是( ) A.動能先減小后增大,機械能不變 B.動能先增大后減小,機械能不變C.動能先增大后減小,機械能減小 D.動能先減小后增大,機械能減小 3、2010年12月16日下午,廣州亞運城舉重館內歡聲震耳,通州區21歲的臥式舉重運動員顧小飛,在第四次試舉過程中(如圖),以222.5公斤的總成績,獲得本屆亞殘運會82.5公斤級舉重金牌,并打破自己保持的世界青年紀錄,據此可估算顧小飛第四次試舉對杠鈴所做的功約是( ) A.110J B.1100J C. 11000J D.410J4、下述各種現象中,屬于做功改變內能的是 (1)鋸條鋸木頭,鋸條發燙 (2)擦劃火 柴,火柴頭著火 (3)冬天對著手呵氣,手變暖 (4)電流通過導體,導體會發熱A.(1)(2) B.(2)(3) C.(1)(2)(3) D.(1)(2)(4)5、如圖所示,電路中打“×”處表示斷路之處,若開關閉合后,用測電筆測試 電路中a、b、c、d四點時,能使測電筆的氖管發光的點是 ( )A.a B.a、b C.a、b、c D.a、b、c、d6、下列各電路圖中,電壓表能測L1燈兩端電壓的是 7、酒精測試儀可檢測機動車駕駛員是否酒后駕車,如圖是它的原理圖.圖中酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的增大而減小,R0為定值電阻.如果測試時電壓表示數越大,表明( ) A.傳感器的電阻越大 B.通過傳感器的電流越小C.測試到的酒精氣體濃度越小 D.測試到的酒精氣體濃度越大8、為保證司乘人員的安全,轎車上設有安全帶未系提示系統.當乘客坐在座椅上時(即開關S1閉合),若未系安全帶(即開關S2斷開),儀表盤上的指示燈將亮起,當系上安全帶時,安全帶控制開關S2閉合,指示燈熄滅.則其電路圖設計最合理的是 ( )9、下列四種情況中,人相對安全的是(請同學們千萬不要嘗試做本實驗)()10、如圖所示的電路,電源電壓不變,閉合開關S,燈L1和L2均發光.一段時間后,一盞燈突然熄滅,而電流表和電壓表的示數都不變,出現這一現象的原因可能是()A.燈L1短路 B.燈L1斷路 C.燈L2短路 D.燈L2斷路11、小剛利用電能表測量某家用電器的電功率.當電路中只有這個用電器工作時,測得15min內,消耗電能0.3 KW•h,則這個用電器可能是( )A.空調器 B.電冰箱 C.電視機 D.收音機 12、右圖所示是小明設計的一個簡易電子身高測量儀的示意圖.其中,電源電壓恒為6V,保護電阻R0=20Ω;R是一只固定著的、豎 直放置的硬電阻棒、總長為40cm,其接入 電路的電阻與接入電路的棒長成正比;金屬桿cd和MP(右端P是滑片)與電路接觸良好,電阻不計.小明用該測量儀對小聰、小英和小亮的身高進行了測量,其數據見下表.若已知小英測量時,滑片恰在電阻棒ab的中點位置,則根據題中提供的信息可知() 小聰 小英 小亮A表示數I/A 0.20 0.15 0.12 V表示數U/V 2.0 3.0 3.6身高h/m 1.6 A.電阻棒的總電阻是20Ω B.小聰的身高是1.7m,小亮的身高是1.5m C.小聰的身高是1.5m,小亮的身高是1.7m D.從理論上分析,該測量儀的身高測量范圍是1.2~1.8m二、填空題:(每空1分,共26分)13、在①玻璃、②大地、③純水、④陶瓷、⑤橡皮、⑥鉛筆芯、⑦食鹽水、⑧醬油這些物質中,通常情況下屬于導體的有 (填序號);大量事實表明, 的電壓才是對人體安全的電壓。 14、飲水機是一種常見的家用電器,其工作原理可簡化為如圖所示的電路,其中S是一個溫控開關,R1為發熱板,當飲水機處于加熱狀態時,水被迅速加熱,達到預定溫度時,開關S自動切換到另-擋,飲水機便處于保溫狀態。 (1)當控開關S接a時,飲水機對應的工作狀態 。(加熱或保溫)(2)若飲水機加熱時發熱板的功率為550W,而保溫時發熱板的功率為 88W,電阻R2的阻值是 Ω。(不考慮溫度對阻值的影響)15、小明同學是學校的升旗手,他將一面國旗在國歌聲中勻速升到旗桿頂端, 旗桿頂端裝的簡單機械應是 (動滑輪或定滑輪),利用它來升國旗的好處是 。16、如圖甲所示裝置,在透明塑料盒的底部鉆一個孔,把電子式火花發生器的放電針緊緊地塞進孔中,打開塑料盒蓋,向盒內滴入數滴酒精,再將盒蓋蓋緊,然后撳動電火花發生器的按鈕,隨著“呯”的 一聲響,看到盒蓋 ,在此過程中,酒精燃燒后的燃氣的 能轉化為塞子的 能。圖 中(選填“乙”或“丙”)汽油機的工作過程與這一實驗過程中能量的轉化是一致 的.如果該汽油機飛輪轉速是1800r/min,則它每秒鐘內對外做功 次.17、小華家電能表的銘牌如下表:小華家電能表4月底的示數如圖所示,5月底的示數為 ,則小華家5月份消耗的電能為 KW•h,應付電費 元(按每度電均價0.5元計算).用這只電能表最多能讓 盞“220V,40W”的電燈同時正常工作。 18、如圖所示,工人用滑輪組將重400N的貨物勻速提升1m,拉力F為250N,則繩子自由端移動的距離是 m,此過程有用功為 J,滑輪組的機械效率為 ;如果增加物重,則滑輪組的機械效率將 。(選填“變大”或“變小”或“不變”) 19、小明自制了一盞可調節亮度的臺燈,電路如圖所示,小燈泡規格是“6V 3W”.請完成以下問題:(1)粗心的小明忘記把燈泡畫上去,你認為燈泡應畫在圖中 之間(選填“a、b”或“c、d”);(2)小燈泡正常發光時的電阻為 Ω。(3)連好電路后,若要使燈泡變暗,應將滑動變阻器的滑動片向 (填“左”或“右”)移動。新 課 標 第 一 網(4)工作相同時間時,小明認為臺燈調暗時比亮時省電,但小林認為臺燈調暗時滑動變阻器也要消耗電能,所以不省電.那么,你的看法是 (填“能省電”、“不能省電”或“不確定”)。20、如圖甲所示,A、B分別是標有“6V 3.6W”字樣的燈泡L和定值電阻R的U-I圖像.則R的阻值為 Ω;若把它們接入電路,如圖乙所示,當只閉合開關S1時,L正常發光,此時電流表的示數為 A;若再閉合開關S3,電流表的示數為 A;若只閉合開關S2,電路消耗的電功率為 W。三、解答題(每圖2分,每空1分,第22題3分,第23題4分,共50分)21、(8分)(1)如圖所示,輕質杠桿可繞O轉動,杠桿上吊一重物,在力F作用下杠桿靜止在水平位置,l為F的力臂,請在圖中作出力F的示意圖及重力G的力臂。(2)如圖所示,畫出人站在地面上使用該滑輪組拉重物的繞線方式。 (3)如圖乙所示,在圓圈內分別填入正確的電表符號,使開關閉合后兩燈都能發光 .(4)小寶想在臥室安裝一盞照明電燈,請在圖中幫他把燈和開關接入電路。22、(3分)用煤氣灶把1kg、初溫為20℃的水燒到70℃,消耗了10g煤氣.已知水的比熱容是4.2×103J/(kg•℃),煤氣的熱值為4.2×107J/kg,則水吸收的熱量為多少?煤氣完全燃燒放出的熱量為多少?,煤氣灶燒水的效率為多少?23、(4分)如圖所示電路,電源電壓保持不變,當閉合開關S,調節滑動變阻器阻值從變化到最小,兩個電阻的“U-I”關系圖象如圖所示。求:(1)甲和乙分別代表哪個電阻?(2)電源電壓是多大?(3)定值電阻R1是多大?(4)調節滑動變阻器,當阻值為多大時,滑動變阻器的電功率?24、(6分)在研究杠桿平衡條件的實驗中(1)實驗 前沒有掛鉤碼時,小明發現杠桿右端下傾,則應將左端的平衡螺母向 調,使杠桿在水平位 置平衡;這樣做的目的是 。 (2)在如右圖所示的裝置中,每個鉤碼重1N(杠桿上每格等距,杠桿自重不計),要使杠桿在水平位置平衡,小張應在A處掛 個1N重的鉤碼,而鄰組的小強在B處施加一個豎直方向的力,也使杠桿在水平位置平衡,則這個力的方向應 ,大小為 N。 (3)本實驗得出杠桿的平衡條件 。25、(7分)總結本學期所做的物理探究實驗會發現:
(1)當要研究的物理量不易直接測 量時,都要想辦法把它們的大小間接表示出來。如:圖甲的實驗是通過 ,間接的知道物體動能的大??;圖乙的實驗是通過 ,間接比較兩個電阻絲產生的熱量的多少。(2)當要研究的物理量與多個因素有關時,都要采用控制變量法。如:圖甲的實驗中,使用同一個球就是為了__________,探究動能大小與__________的關系;圖乙中將兩個電阻串聯起來,就是為了___________,探究電流產生的熱量與_______的關系。(3)有些實驗裝置經過適當的改進還可以進行其它的探究實驗。如:圖甲裝置中增加一個彈簧測力計等器材,我們還可以探究斜面的機械效率是否與物體的重力有關;圖乙中如果再增 加一個________,我們就可以探究電流產生的熱量與電流大小的關系了。26、(4分)用圖甲所示裝置“比較不同液體吸熱升溫特點”.在兩個相同燒杯中分別加入 初溫、體積相同的水和食鹽水,用相同酒精燈加熱直到沸騰.(1)分別測量出水和食鹽水的沸點,發現食鹽水的沸點比水高.其 中水沸騰時溫度計的局部放大圖如乙圖所示,水的沸點為 ℃.(2)實驗中加熱食鹽水到沸騰需要的時間長,說明食鹽水吸收的熱量比水 (選填“多”或“少”).(3)能否僅由“加熱食鹽水到沸騰需要的時間長”得出食鹽水比熱容 大的結論?答: ;其原因是: 。 27、(8分)某實驗小組測一滑輪組機械效率的數據如下表:實驗次數 動滑輪重G動/N 鉤碼重G物/N 鉤碼上升高度h物/m 直接將鉤碼舉高做的功W有用/J 動力F動/N 動力作用點移動距離S動/m 使用滑輪組動力做的功W總/J 滑輪組的機械效率η1 0.53 1 0.1 0.1 0.7 0.3 0.21 47.6%2 2 0.1 0.2 1.1 0.3 0.33 60.6%3 4 0.1 0.4 2 0.3 0.6 66.6%(1)請你在右圖中畫出本實驗的繞繩方法.(2)用同一滑輪組提升不同重物至同一高度:克服動滑輪的重所做的額外功 (填“相同”或“不同”);提升的物重增加時,克服摩擦和繩重所做的額外功變 ,滑輪組的機械效率變 。(3)多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率,目的是為了 (填字母)A.減小摩擦 B.多次測量取平均值減小誤差 C.獲得多組數據歸納出物理規律 (4)由本實驗 (填“能”或“不能”)推斷:任何機械的機械效率跟物重均有關.28、(10分)測定“小燈泡電功率”的實驗,電源電壓為4.5V,小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω.(1)連接電路時開關應 。
(2)請你用筆畫線代替導線,將圖甲中的實物電路連接完整.(3)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應位于 (選填“A”或“B”)端.(4)小明連接好電路后,閉合開關,移動滑片,發現小 燈泡始終不亮,且電壓表有示數,電流表無示數,則故障的原因可能是 .(寫出一種即可)(5)小明閉合開關,移動滑片P到某一點時,電壓表示數(如圖乙所示)為 V,則此時燈泡消耗的實際功率 額定功率(選填“>”、“
時間何以如此不夠用,是課程內容增加了,還是課程標準制定的不合理?答案顯然不是,新課程標準剛剛實施,應該更貼近現代教育。我想,課堂效率低下,大量時間被浪費,應該是一個主要原因。有些教師認為什么都要說,什么都要說透,最后導致什么都說不了了。
前蘇聯教育學家巴班斯基曾說過“有些課堂效率很低,原因在于教師不善于把注意力集中在最主要、最本質的教材上,不善于正確地分配提問的時間”。 在實際教學活動中,有些教師沒有很好地把握提問的方法和藝術,所提的問題往往帶有隨意性、盲目性和主觀性,。甚至是無效的,導致課堂寶貴時間流失,課堂再不斷找時間惡補。
那么,如果提高物理課堂提問的技巧和藝術,從而提高課堂效率?
1.提高針對性:
提問要有的放矢,緊緊圍繞重點,針對難點,扣住疑點,體現強烈的目標意識和明確的思維方向,避免隨意性、盲目性和主觀性。
例如:學習機械效率的時候,很多學生(尤其是基礎很差的學生)難以識別有用功、額外功、總功,因此在練習有關動滑輪機械效率的計算中拉力、物重、物體上升高度、繩子移動距離經?!皬埞诶畲鳌保S意亂湊數據。因此,我要求學生把這四個物理量在圖上相應的位置標示,再讓它們成對出現,只要記住相關的計算公式就容易把問題解決。
如:在如圖所示的滑輪組中,用110N的力在5s內把重為200N的物體勻速提高2m,則
G=200N,h=2m
A.對重物做的有用功約為200J B.滑輪組的機械效率約為90%
C.拉力做的總功約為220J D.拉力的功率約為44W
A選項問什么,公式是什么,相應的條件是什么,計算、判斷。
2.注重適度性
課堂提問要根據學生思維的“最近發展區”,選擇一個最佳的智能高度進行問題設計,使大多數學生能夠“跳一跳,夠得著”。贊可夫認為“教師提出的問題,課堂內二三秒內有多數學生能回答的,是不值得稱道的”,反之,學生很長時間思考不出來的也一樣。所以,提問要有思考的價值,還要有思考的樂趣,那些“是不是、好不好”的問題,表面上聽起來學生響應積極,實際上 根本就沒有動腦筋,就失去了提問的價值,對教學毫無作用;反之難度太大的問題,則容易造成“問而不答,啟而不發”的“冰凍”局面,教師問了半天,學生云里霧里,不知從何入手,很容易挫傷學生思維的積極性,影響學生學習的興趣和信心。
如:學習影響動滑輪機械效率的因素,若直接問有哪些因素影響,學生只有亂猜一氣,把所有覺得可能的因素都會說出來,卻不能正確分析和理解。但是,如果先進行鋪墊,如何測動滑輪的機械效率:實驗原理、需測物理量、測量工具、如何實驗,怎樣計算?根據實驗數據,學生很容易自己總結車動滑輪的機械效率跟哪些因素有關,如何提高效率。
3.追求精煉性
孔子曾說過:“不憤不啟,不悱不發”,作為教師要善于應用問題去觸發學生思維的琴弦,讓學生有所“憤”、有所“悱”,那么教師的“啟”、“發”就能事半功倍了。
因此提問首先要能讓學生聽清楚提問的內容和要求,切忌含糊其詞,不著邊際,更不能啰啰嗦嗦,模棱兩可;提問語言要言簡意賅,表達要準確到位,不能讓學生有顛三倒四、重復累贅的感覺;提問還要帶有鼓勵的性質,能引起學生心靈的共鳴,喚起學生的求知欲,引發學生積極思考。
例如,學習探究決定動能大小的因素,通過學生猜想與質量、速度有關后。要進行實驗,那么怎樣引導學生設計實驗方案呢?我對此進行了幾個問題串的設置,你準備先研究那個因素、實驗中怎樣反應動能大小、怎樣進行實驗、需要注意什么。如此順著思考,學生可以層層深入,設計出比較完善的方案。
4.實施全面性
教師提問不僅要講究語言表述的質量,還要注意提問的對象。教學不是只為“尖子生”設置的,提問要面向全體學生,教室內不應有“被遺忘的角落”,要調動每個學生思考問題的積極性,讓每個學生參與到學習中。能針對不同層次的學生,合理的設計問題,讓每個學生答有所獲。并且要能悅納學生,讓學生敢于插話,敢于說出自己的疑惑和不同意見,充分披露靈性,展示個性。
課堂提問是教學過程實施啟發式教學一個重要的環節,精心設計提問能啟發學生思考,提高學習興趣,增強課堂凝聚力,對提高課堂效益有很重要的作用。教師要努力做到:問的準、問得巧,才能啟發的好,學生才能思考到位,全面準確,才能讓學生領悟物理科學的奧秘,掌握學習的方式和竅門。
■ 適當刪減知識內容,以減輕學生學業負擔
調整與初中物理聯系不密切的內容。如刪去“能從生活或社會應用的角度,對物質進行分類”、“了解物體運動狀態變化的原因”、“了解測量大氣壓強的方法”、“探究光在同種均勻介質中的傳播特點”、“顏料混合”的內容;再如降低難度的有“知道波長、頻率和波速的關系”,改為“知道波長、頻率和波速”。
下調某些知識要求的行為動詞層次。對機械效率的要求,由“理解”下調為“知道”,避免在機械效率問題上過度加深。又如對“不可再生能源和可再生能源”只要求“列舉”,不強調“說出特點”。如原來“壓強”、“歐姆定律”、“電功率”內容中,都有“能進行簡單計算”的描述,修訂后統一用“理解”作為這些知識點的行為動詞,“理解”包含有計算的要求。再如原來有“用比熱容解釋簡單的自然現象”、“用水的三態變化解釋自然界中的一些水循環現象”、“用生活、生產中的實例解釋機械功的含義”,修訂時將“解釋”改為“說明”,因為列舉學過的例子來說明結論,屬于了解層次。
■ 適當增加的內容,使三維目標得以優化
如增加“觀察摩擦起電現象,探究并了解同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引”、“通過實驗認識磁場,知道地磁場”、“了解熱機的工作原理”、“理解電功”等,補充后進一步理順了知識結構。增加了“通過實驗,探究液體壓強與哪些因素有關”的內容,有利于“過程與方法”目標的落實。增加“了解電磁感應在生產、生活中的應用”、“運用物體的浮沉條件說明生產、生活中的一些現象”、“了解提高機械效率的途徑和意義”、“用焦耳定律說明生產、生活中的一些現象”等要求,進一步加強了物理知識跟生產、生活的聯系,重視實現情感、態度與價值觀目標。
■ 明確實驗教學要求,增強教學的可操作性
如將“通過實驗探究,學習壓強的概念。能用壓強公式進行簡單計算”表述為“通過實驗,理解壓強”;原來“嘗試將生活和自然界中的一些現象與物質的熔點或沸點聯系起來”,現在明確表述為“知道物質的熔點、凝固點和沸點,了解物態變化過程中的吸熱和放熱現象”;原來“探究并了解光的反射和折射的規律”,現明確為“探究并了解光的反射定律,探究并了解光的折射現象及其特點”;原來“通過實驗探究,知道在電流一定時,導體消耗的電功率與導體的電阻成正比”,現表述為“通過實驗,探究并了解焦耳定律”……通過規范的行為動詞,對科學內容提出了明確具體的教學要求。
在實驗操作方面,對“會測量固體和液體的密度”、“通過實驗,測量物體運動的速度”提出了明確、具體的實驗要求。在原來“探究平面鏡成像時像與物的關系”后面,補充了“知道平面鏡成像的特點及應用”;原來“探究通電螺線管外部磁場的方向”、“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”,都補充為“探究并了解”,表明了對探究結論的教學要求。本次修訂還明確列出了20個學生必做的物理實驗。
■ “教學建議”與“評價建議”更具有針對性