【摘要】本文探究高中物理習(xí)題教學(xué)中學(xué)生解題能力的培養(yǎng)策略,結(jié)合“交變電流”習(xí)題展開分析,幫助學(xué)生深度分析,助力學(xué)生健康發(fā)展.
【關(guān)鍵詞】高中物理;交變電流;解題教學(xué)
1 試題呈現(xiàn)
例1 一電阻R接到如圖1-(1)所示的正弦式交流電源上,兩端電壓的有效值為U1,消耗的電功率為P1;若該電阻接到如圖1-(2)所示的方波交流電源上,兩端電壓的有效值為U2,消耗的電功率為P2 .若甲、乙兩圖中的U0、T所表示的電壓值、周期值是相同的,則下列說法正確的是( )
(A)U1=12U0. (B)U2=2U0.
(C)P1=U202R. (D)P1∶P2=1∶2.
解析 電阻接到正弦式交流電源上,兩端電壓的有效值為U1=2U02,功率P1=U21R=U202R,(A)錯誤,(C)正確;電阻接到方波交流電源上,設(shè)兩端電壓的有效值為U2,則有2U02R·T2+U20R·T2=U22RT,解得U2=52U0,功率P2=U22R=5U202R,則P1∶P2=1∶5,(B)(D)錯誤.
例2 如圖2所示,面積為S、電阻為R的單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中(cd邊右側(cè)沒有磁場).若線框從圖示位置開始繞與cd邊重合的豎直固定軸以角速度ω開始勻速轉(zhuǎn)動,則線框旋轉(zhuǎn)一周的過程中,下列說法正確的是( )
(A)線框中感應(yīng)電動勢的最大值為BSω2.
(B)線框中感應(yīng)電動勢的有效值為BSω2.
(C)線框中感應(yīng)電流的有效值為BSω2R.
(D)從圖示位置開始轉(zhuǎn)過π6的過程中,通過導(dǎo)線某橫截面的電荷量為BS2R.
解析 線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為Em=BSω,故(A)錯誤;由有效值的定義得Em22R×T2=E2有RT,可得E有=BSω2,I有=BSω2R,故(B)正確,(C)錯誤;線框轉(zhuǎn)過π6后,此時線框的有效面積為S有=Scosπ6,根據(jù)q=IΔt=ERΔt=ΔΦΔtRΔt=ΔΦR,可得通過某橫截面的電荷量為q=B·1-32SR=
2-3BS2R,故(D)錯誤.
2 關(guān)于學(xué)生解題能力培養(yǎng)的幾點思考
在高中物理習(xí)題教學(xué)中,學(xué)生解題能力的培養(yǎng)至關(guān)重要.除了要培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識和解題技巧,教師還應(yīng)注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力,促進(jìn)學(xué)生在交變電流習(xí)題解答過程中的能力培養(yǎng),從而全面提升其物理學(xué)習(xí)的深度和廣度,通過對教學(xué)案例的思考,本文得出三點結(jié)論:
(1)問題分析和理解能力的培養(yǎng):在教學(xué)交變電流時,首要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的問題分析和理解能力.這可以通過設(shè)計具有挑戰(zhàn)性和多樣化的習(xí)題來實現(xiàn),可以提供涉及不同頻率和電路結(jié)構(gòu)的問題,引導(dǎo)學(xué)生分析交變電流的特性及其在不同電路中的應(yīng)用.同時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生探索問題背后的物理原理,從而加深他們對問題的理解.
(2)解題策略和方法的引導(dǎo):第二個關(guān)鍵點是引導(dǎo)學(xué)生掌握有效的解題策略和方法.在交變電流的教學(xué)中,學(xué)生可能面對復(fù)雜的電路圖或需要進(jìn)行復(fù)雜計算的情況.教師可以通過示范和解釋,教導(dǎo)學(xué)生如何分步驟地解決問題,例如分析電路的整體結(jié)構(gòu)、應(yīng)用基本的電路定律和數(shù)學(xué)工具等.通過反復(fù)練習(xí)和實踐,學(xué)生將逐漸掌握有效的解題技巧,提升解題效率和準(zhǔn)確性.
(3)思維能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng):最后,交變電流教學(xué)還應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識.這可以通過設(shè)計開放性問題或探索性實驗來實現(xiàn).可以要求學(xué)生設(shè)計一個新的交變電路設(shè)計方案,或者探索交變電流在實際應(yīng)用中的創(chuàng)新可能性.通過這樣的學(xué)習(xí)體驗,學(xué)生將學(xué)會思考如何創(chuàng)造新的解決方案,從而進(jìn)一步提升其解題能力,挖掘其創(chuàng)新潛力.
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