挖掘习题内涵拓展原题外延

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  习题教学是物理教学的重要组成部分,其重要作用勿须多费笔墨。在全国物理教研会四届三次理事会议上,时任副理事长兼秘书长的乔际平教授,作学术报告时曾经郑重地指出:物理教学只抓“双基”是不够的,还要加强“基本方法”和“基本事实”的教育,即物理教学要抓好“四基”!现借贵刊一角,引用人教版八下课文里的习题,把“挖掘习题内涵,拓展原题外延”的粗浅教法簡介如下,以期跟同行进行交流与探讨。
  例1(参看课本p43第5题)教参给出的答案:“从表中数据可知,高度越高,管内与瓶内水面的高度差越大,大气压越小”。
  【依题授法】(1)假设1层楼高约为3m,那么从1楼到5楼高度约升高了:h≈3m×4=12m。
  (2)若不计温度和气压影响时,在1楼室内大气压=瓶内气压 管内水柱高产生的压强;上到5楼时楼内气压降低,瓶内气体膨胀减压、管内水柱升高,此时5楼内气压=瓶内气压 管内水柱高产生的压强。可知从1楼上到5楼时,大气压降低了≈(6.3cm-5.0cm)水柱高≈1.3cm水柱高≈ρ水h水g≈1.0×103kg/m3×0.013m×9.8N/kg≈127.4Pa,即得高度每升高1m、大气压约降低了:127.4Pa/12m≈10.6Pa/m!该数值略高于p41课文所述:“在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压降低100帕”,这可能是当天气压偏高等因素所致。
  ⑶该题提示了:怎样“粗略地测量大气压随高度变化规律”的一种简易方法(实验证明:使用保温瓶替代玻璃瓶能避免温度变化影响,“自制气压计”效果好)。
  例2(参看课本p60第2题)教参给出的答案:丙图杯子中液体密度大。因为同一密度计在两种不同的液体中均处于漂浮状态,所受的浮力是相同的,都等于密度计所受的重力。根据阿基米德原理可知,排开液体体积小的丙图杯子液体密度大。
  【依题授法】(1)如图1所示:乙丙两个相同的杯子,内装深度相等、不同种类液体,放在水平的桌面上,杯内各漂浮1根相同的自制密度计(以下简称“木棍”)。
  议一议:你能说出关于这两个杯子之间,有哪些相等和不相等的物理量值吗?学习“看图说理法”!提示:
  A.有4个相等的物理量值是:①依据漂浮条件可知,木棍在两个杯子里受到的浮力相等,等于棍重;②依据浮力产生的原因可知,木棍下表面在两个杯子里受到向上的压力相等,等于棍重;③由②和压强公式可知,木棍下表面在两个杯子里受到向上的压强相等;④由③和液体内部压强规律可知:木棍下表面在两个杯子里的a和b点,向任何方向的压强都相等。
  B.有8个不相等的物理量值是、以下均为乙>丙:①由图中可见:木棍排开的液体体积不相等;②由①和密度公式等可知:两杯液体的密度不相等;③由②和己知条件可知:两杯液体的质量不相等;④由③和己知条件可知:两杯液体的重力不相等;⑤由②和己知条件可知:两杯液体对容器底的压强不相等;⑥由⑤和己知条件可知:两杯液体对容器底的压力不相等;⑦由④和己知条件可知:两杯液体对桌面的压力不相等;⑧由⑦和己知条件可知:两杯液体对桌面的压强不相等……
  (2)利用漂浮条件测密度,即“漂浮法测密度”:如图2所示:将一根细长壁薄的饮料吸管的一端,插进一段直径和长度均适宜的蘸满油漆(这样能够防止漏水)的保险丝或焊锡丝,把它竖直地放进水中后,逐渐用壁纸刀垂直切断下端,使它能竖直地漂浮在水中。测出它浸在水中的长度为OA;再把它竖直地放进酒精里,测出其浸没深度为OB。假设它的横截面积为S,依据“漂浮条件”则有:F浮=G排液=ρ水·OA·S·g=ρ酒·OB·S·g。
  则得:ρ酒=OA/OB×ρ水。
  上述测法学生很容易理解。但实际测量时,既不方便又很难测准OA和OB。为此,先要测出管的总长为OC,然后再顺次测出它漂浮在水中和酒精里时,露出液面的长度分别为CA和CB,代入上式后,则得非常实用的结论表达式:
  ρ酒=(OC-CA)/(OC-CB)×ρ水
  因受篇幅所限不再赘述。以上谬误难免,敬请各位师长斧正。
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