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摘 要: 本文从电学实验中常见的U-I图出发,找到解决图像问题的关键技巧是找到问题的本源,写出横、纵坐标相关的关系式,而后变形成学生熟悉的数学函数,从函数的斜率、截距等方面分析,从而推广到陌生的电学实验R-L图像等问题中,提高高三复习效率。
关键词: 图像 函数 斜率 截距
从历年各地高考卷及模拟卷中可以看出,电学实验为高考必考点,而电学实验中,图像问题又是命题热点,因为《考试大纲》中要求学生具有阅读图像、描述图像、运用图像解决问题的能力。而电学实验因为难度高让一些学生感到头痛,千变万化,题目与所做实验表面上很像,可本质又截然不同,学生无从下手,极易上当。因此,高三复习中教师应对这一类问题进行分析并找出解题思路、方法,从而提高复习效率。
在对一系列电学实验题目进行分析后,结合教学反思和学生出现的问题,我总结出了一类电学实验题——图像问题的解题技巧。学习电学实验时常碰到的是U—I图像,但是,各种考试中经常出现学生不太熟悉甚至没见过的图像,如R-L图像等。不管碰到什么样的图像,只要找到本源,问题就能迎刃而解。
以常见的U-I图像为例,我们先找到问题的本质,发现解题的关键。
点评:此题第(2)小题中E与r的求解,许多学生能做对,图线与U轴交点是E,斜率的绝对值是r,很多学生虽然做对了,但是不知道为什么这样做是对的。这个时候,就要引导学生分析问题的本质,这是“测定电池的电动势和内电阻”的实验,利用的原理是E=U Ir,这里是U-I图像,我们可以把公式变形,变成U=E-Ir,然后根据数学中一次函数的原理,斜率的绝对值为r,而与U轴的截距就是E。也就是说,我们可以把图像坐标轴对应的两个物理量相关公式变形成数学函数,通过数学方法再研究斜率、截距等问题。
由此总结出题目已给出图像的纵横坐标问题的具体解题步骤:
(1)仔细看清题目中纵坐标、横坐标代表的物理量。
(2)结合所学知识(一般是常用的公式),写出纵坐标与横坐标的函数表达式(大部分为正比例函数图像或者一次函数图像)。
(3)分析函数表达式中斜率和截距的物理意义。
(4)找出待求量与斜率和截距之间的关系,一般可求出待求量。
类似的问题,R-L图像,我们尝试用上述方法看问题是否同样能迎刃而解。
例2:某实验小组利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,某同学用记录多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,已知电阻丝直径为d,则这种电阻丝材料的电阻率ρ等于__________.
所以,不管考试的时候碰到什么样的问题,只要找到问题的本源,写出横、纵坐标相关的关系式,而后变形成学生熟悉的数学函数,从函数的斜率、截距等分析要分析的问题,很多问题都会变得简单,复习效率就能有所提高。
参考文献:
[1]杨宇红.电学非常规实验数据的图像法处理[J].物理教学探讨,2015,33(11).
[2]何万龄.例析用图像法处理实验数据的电学实验[J].中学生数理化,2013(12).
[3]许忠艳.解析以图像为背景的电学实验题[J].物理通报,2014(8).
关键词: 图像 函数 斜率 截距
从历年各地高考卷及模拟卷中可以看出,电学实验为高考必考点,而电学实验中,图像问题又是命题热点,因为《考试大纲》中要求学生具有阅读图像、描述图像、运用图像解决问题的能力。而电学实验因为难度高让一些学生感到头痛,千变万化,题目与所做实验表面上很像,可本质又截然不同,学生无从下手,极易上当。因此,高三复习中教师应对这一类问题进行分析并找出解题思路、方法,从而提高复习效率。
在对一系列电学实验题目进行分析后,结合教学反思和学生出现的问题,我总结出了一类电学实验题——图像问题的解题技巧。学习电学实验时常碰到的是U—I图像,但是,各种考试中经常出现学生不太熟悉甚至没见过的图像,如R-L图像等。不管碰到什么样的图像,只要找到本源,问题就能迎刃而解。
以常见的U-I图像为例,我们先找到问题的本质,发现解题的关键。
点评:此题第(2)小题中E与r的求解,许多学生能做对,图线与U轴交点是E,斜率的绝对值是r,很多学生虽然做对了,但是不知道为什么这样做是对的。这个时候,就要引导学生分析问题的本质,这是“测定电池的电动势和内电阻”的实验,利用的原理是E=U Ir,这里是U-I图像,我们可以把公式变形,变成U=E-Ir,然后根据数学中一次函数的原理,斜率的绝对值为r,而与U轴的截距就是E。也就是说,我们可以把图像坐标轴对应的两个物理量相关公式变形成数学函数,通过数学方法再研究斜率、截距等问题。
由此总结出题目已给出图像的纵横坐标问题的具体解题步骤:
(1)仔细看清题目中纵坐标、横坐标代表的物理量。
(2)结合所学知识(一般是常用的公式),写出纵坐标与横坐标的函数表达式(大部分为正比例函数图像或者一次函数图像)。
(3)分析函数表达式中斜率和截距的物理意义。
(4)找出待求量与斜率和截距之间的关系,一般可求出待求量。
类似的问题,R-L图像,我们尝试用上述方法看问题是否同样能迎刃而解。
例2:某实验小组利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,某同学用记录多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,已知电阻丝直径为d,则这种电阻丝材料的电阻率ρ等于__________.
所以,不管考试的时候碰到什么样的问题,只要找到问题的本源,写出横、纵坐标相关的关系式,而后变形成学生熟悉的数学函数,从函数的斜率、截距等分析要分析的问题,很多问题都会变得简单,复习效率就能有所提高。
参考文献:
[1]杨宇红.电学非常规实验数据的图像法处理[J].物理教学探讨,2015,33(11).
[2]何万龄.例析用图像法处理实验数据的电学实验[J].中学生数理化,2013(12).
[3]许忠艳.解析以图像为背景的电学实验题[J].物理通报,2014(8).