高中數學熱學公式及其變型公式在解決問題中的應用被大多數中學生覺得是困難的事情,普遍倍感:公式多、難記、不會應用,常出現課上在班主任引導下能聽懂、課后單獨做題就不會,或是只會用簡單公式及其變型公式估算,涉及公式推論和導入公式變型就無計可施。這種現象是各屆中學生普遍存在的問題,但也有少數中學生學學習療效比班主任想像還好。研究其緣由:教的方面一般是班主任沿教材內容完成教學任務,對公式形成的細節(jié)、過程可能缺乏總結與歸納,尤其熱學學完后的對公式只指出記憶,忽略了公式分類、歸納、總結和加強訓練;學的方面可能只記公式,未理解公式來源及內涵,做簡單估算沒問題,須要對公式進行推論和較復雜變型應用時就遭到阻撓,覺得費力,不能解決較復雜的問題,于是覺得化學難學。雖然,反省多年教學實踐過程,熱學學完后,有必要將小學數學熱學公式進行分類歸納,把各公式來源、過程作詳盡梳理,讓中學生有充分理解,讀懂學習技巧,提升學習的有效性。沿教材內容和難易程度,我將熱學公式歸納和分類,與君共享。
一、特點式(六個)
在小學熱學里,由電壓、電壓、電阻三個基本概念和歐姆定理建立熱學框架,初入熱學房門,通過實驗探究總結得串并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特性關系:串聯(lián)電路中:①I=I1=I2,②U=U1+U2,③R=R1+R2;并聯(lián)電路中:④I=I1+I2,⑤U=U1=U2,⑥1/R=1/R1+1/R2(R=R1R2/(R1+R2),其中,I=I1=I2,U=U1+U2,I=I1+I2,U=U1=U2都是由實驗探究得出的推論式,它們形成于實驗過程,具備客觀規(guī)律,因此怎么讓中學生親歷實驗過程和論證數據規(guī)律,就成為領會內涵的關鍵點。而串并聯(lián)電路內阻關系:R=R1+R2,和1/R=1/R1+1/R2,后者可借助探究實驗中的數學技巧等效法證明其關系,前者則側重理論推論,推論時用著并聯(lián)電路電壓特性關系式I=I1+I2,電流關系式U=U1=U2和歐姆定理I=U/R的同一性有:U/R=U1/R1+U1/R2,約去U、U1、U2得1/R=1/R1+1/R2。熟悉公式的來源,就容易理解和記憶。
二、基本公式(四個)
基本公式多由定義和實驗探究得出,分別把它們叫較定義式和探究式,高中熱學要求學習的定義式有一個:電功率:①P=W/t化學意義是表示做功快慢的數學量,等于電功與時間的比值;探究式有三個:歐姆定理式①I=U/R,電功式②W=UIt,電熱式③Q=I2Rt,其中I=U/R和Q=I2Rt教材有細致的探究過程,都是采用控制變量法進行探究而得出的推論式,所以,引導好探究過程,充分感知探究過程是理解公式形成的重要保證。對W=UIt似乎沒有探究過程,但教材也有“研究表明電壓所做得功與I、U、t有關”表述,表明與實驗有關,只是教材中沒有實驗,屬于死記型公式,但是結合家庭電路知識:家庭電路有電流、電流、通電時間,它們作用被電能表記錄,也不難記。
三、導出公式(四個)
由基本公式及其變型公式推論得出,它的形成過程具有一定邏輯性,要求中學生具有一定邏輯思維和推理能力,導入公式有①P=UI,②P=I2R初中物理電學公式總結大全,③P=U2/R。④P實=(U實/U額)2P額,前三個公式和電功率定義式在估算時常常用到,尤其是解決電動機、電熱器等生活中的實際問題,涉及公式的實用環(huán)境如是否純阻值,就不能按照未知量和已知量的關系選擇用公式,假如用到的是變型公式,更是不知怎么下手,這就離不開在熟練公式的推論下,對各種類型的題型反復訓練。推論如下:
中學生遇到的最多困難就在此處,他要求中學生記得基本公式并具有一定推理能力,按照題目所給信息選擇公式并能按照已知與求解須要作必要推理和變型,能寫出表達式,再帶入數據估算。學習時離不開重復記憶、推導、實踐估算,多次反復鞏固應用能夠熟練把握,前者推論依據同一用家電內阻不變:
此公式,少數場合用著,若記得它,做填空題時很便捷。
四、變形公式(十個)
由基本公式和導入公式變型而得,通常不要作為加強記憶,以減輕公式記憶數目,訓練得多了,便可信手拈來。大約有I=U/R變型得①U=IR,②R=U/I,P=W/t變型③W=Pt,④t=W/P初中物理電學公式總結大全,P=UI變型⑤U=P/I,⑥I=P/U,P=I2R變型得⑧R=P/I2,P=U2/R變型得⑨,⑩R=U2/P。要記如此多公式真讓人擔心。若會對公式進行變型,就可降低記公式的冗長,又能變死學為活學,重要的是推理能力的產生和提高。
五、比例式(兩種)
中學熱學中比列式常出現于不同導體、同一狀態(tài)時各化學量之間的比列關系。熟悉比列關系在做題時速率可以提升好多。常用比列關系有:①串聯(lián)電路中:除I1:I2=1:1外,其他各化學量與內阻成正比列關系,即:R1:R2=U1:U2=W1:W2=Q1:Q2;②并聯(lián)電路中,除U1:U2=1:1外,他各化學量與內阻成正比關系即R1/R2=I2/I1=P2/P1=W2/W1=P2/P1=Q2/Q1,這種比列關于可推論給中學生觀看,但不要求中學生會推論,其實,記得結果更實用。
在做題時都會遇到電能表測功率的兩個公式:電能表表盤n轉用家電耗電W=n/NkWh,一個用家電t時間使電能表轉n轉(指示燈閃n閃)該用家電功率P=n/(Nt)kW。
合計以上所有公式,共有二十六個公式及兩個比列式,這種公式幾乎覆蓋全部熱學內容,要記住那么多公式,不講方式、不重視形成過程、不進行分類歸納,不經過反復訓練,肯定不容易。若將熱學公式按以上所述,記得六個特征式,理解四個基本公式和四個導入公式,曉得兩個比列式,學會對十個變型公式的變型,重點是拿下由四個基本公式和四個導入公式,其中難點是4個導入公式的變型應用,將難度推到最高峰。
其實若將這種公式做如上分類,注重公式的來源及過程,不難看出實際要記憶的主要有十來個公式,其他的可靈活把握,其實要配合一些練習進行實踐。只有搞清了學習方式,注重公式的誕生過程,理解了公式內涵,記憶才輕松長久,應用才游刃有余。