关于物理作图题教学的思考

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  物理是一门一实验为主的操作性很强的学科,许多物理规律都可以通过实验中的现象直观的进行探究。而作图则是研究物理问题的又一个直观形象的方法,通过作图,我们能够将隐含在实验数据里的规律观察总结出来,能够将某一个现象发生过程中的每一个细节显示出来,还能够将我们看不到的物理现象变成“可以看到”现象,比如光的反射、折射等等。正因为如此,我们在物理教学中要引导学生学会作图,下面就是笔者的一些浅显的实践经验。
  
  一、严格起始时的要求,讲清作图要领
  
  物理作图的训练应该在刚刚学习物理就要持续的进行。作图题是学生头脑中所掌握的知识通过双手应用于实践的极佳机会,也是学生对于知识的理解和将理论与实践相结合的过程。翻开初中物理教材,从光路图到力的图示,从画力臂到电路图,从晶体的熔化凝固图像到水的沸腾图像,从滑轮组到杠杆示意图,大都是用圆点、直线、线段构成,可是点的位置、线的虚实、线段的长短及方向的起止,都要有一定的规范,有时还配上标度、比例,这都是要在一开始就必须严格讲清楚的知识,同时在作图工具的要求上,也不能马虎随意,该用铅笔的用铅笔,该用直尺冤鬼的必须用直尺圆规,我们老师在具体教学过程中必须给学生做好示范,不能贪图方便而在黑板上随手画线条代替直线、线段、圆等等作图符号,否则会给学生留下非常不好的负面影响。
  对于一些相类似的图像符号,在进行作图之前,必须引导学生分辨清楚。像电学作图里的电压表、电流表和电动机,它们都是圆圈加上特定的字母,那个字母对应哪个电路元件,不能混淆,而不同的电路元件在电路中的连接方式有时我们必须把握好的一个问题。只有在接触每一种作图题的时候,严格规范学生的作图,才能有后续学习中的准确快捷的作图,才能有以此为基础的准确判断。
  
  二、分门别类做好作图辅导
  
  规律是比较容易把握的东西,因为透过一类现象或者事物的表面,总是蕴含着一个能够概括它们特征的规律,我们掌握了这个规律并且按照规律去办事,既方便又节约时间。所以我们不妨对初中物理教材中的作图进行分类,每一类得出相应的作图规律,让学生在作图题的学习上走一条捷径,提高有效学习的效益,起到事倍功半的作用。初中物理教材中的作图题可以分为那些类型?
  1、光学作图:光学作图首先特别强调线条的角度要准确,因此在做光路图时必须借助量角器、直尺等等几何作图工具,作图过程中,该明确标注的入射角、反射角、折射角必须明确醒目的在相应位置标注。其次,光路图中将就像的虚实,形成实像的线条是实线,形成虚像的线条是虚线,我们在作表是这类现象的光路图时,不能眉毛胡子一把抓,实际光线画实线,不是实际光线画虚线。再次,光线是有方向的,因此每一条光线都要带箭头,而无论在哪种光现象中,光线都是连续的,因此光的反射现象也好,光的折射现象也好,入射光线与出射光线必须是连续的,不能出现光线在反射面上或者折射光具内部断续的作图,除了垂直入射的光线的反射现象,其他情况下入射光线和出射光线的箭头应该总体保持同一走向,不能抵触。
  2、力的示意图:力的示意图要求用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法。我们要在表示力的线段上用醒目的黑点表示力的作用点,作用点可以在线段的起点,也可以在线段的终点,不过力的作用点一定要在受力物体上,在线段上标注箭头表示力的方向;在线段的旁边直接标注表示力的字母和大小。
  3、杠杆示意图:杠杆示意图要画出支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂这五个要素。支点应该是一个醒目的黑点,动力和阻力是通过各自作用点的带有箭头的线段,旁边用特定的字母和数据标注,关键是动力臂和阻力臂的画法。动力臂和阻力臂一定是从支点到力的作用线的距离。如果从支点不能直接作出它到表示力的线段的距离,则要向需要的方向用虚线延长表示力的线段,此时这条直线就叫力的作用线。
  4、滑轮组:一般情况下,滑轮组中动滑轮和定滑轮的个数是相等的,我们在画串联滑轮组的时候,要保证滑轮间有一定的距离,定滑轮从上向下均匀减小,动滑轮从上向下均匀增大,对称位置的定、动滑轮大小相等。要想绕出奇数根绳子,绕线从动滑轮开始,要想绕出偶数根绳子,绕线从定滑轮开始,即“奇动偶定”。
  5、电路图和实物图:电路图也好,实物图也好,我们都要抓住电流流过的路径,安排各个电路元件的位置,表示同一个电路连接情况的电路图与实物图在电流的路径上必须完全一致。对于照明电路而言,还要将控制用电器的开关串联在火线上,保证电路安全的保险丝安装在火线上,螺丝扣灯座的螺旋套接在零线上。另外,电路图特别强调线条横平竖直。
  6、电磁现象作图:在磁体外部,磁感线是从磁体的N极出发,回到s的。所以我们要注意表示磁感线方向的箭头的标注。因为磁感线是不存在的,所以必须用虚线表示。对于螺线管绕法作图问题,我们有两个方向可以考虑:其一是根据绕线后必须形成的磁极分布来确定线圈中电流的流向来确定绕法。其二是根据绕成后对于已知小磁针的影响来确定螺线管磁极分布,进而确定电流流向而确定绕法。要注意线圈中挡住和露出部分的均匀间隔。
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