田杰
摘 要:物理練習(xí)是復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)知識的有效手段之一。一道好的物理練習(xí)題,可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)上起到事半功倍的學(xué)習(xí)效果,相反,會使學(xué)生對該學(xué)科產(chǎn)生厭惡的思想,最終放棄對該學(xué)科的學(xué)習(xí)。在命制物理練習(xí)題時,必須遵循兩大原則:一是科學(xué)性原則,二是目的性原則。
關(guān)鍵詞:練習(xí)題;命制;科學(xué)性;目的性
物理練習(xí)的目的在于鞏固、深化物理學(xué)的基礎(chǔ)知識和實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力、邏輯思維的能力及解決實際問題的能力,及時反饋學(xué)生學(xué)習(xí)的信息,以便對教學(xué)過程進(jìn)行合理的調(diào)整。物理練習(xí)是復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)知識的有效手段之一,一道好的物理練習(xí)題,可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)上起到事半功倍的學(xué)習(xí)效果,有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,有利于培養(yǎng)學(xué)生對該學(xué)科的濃厚的興趣。相反,如果練習(xí)題缺乏科學(xué)性,不考慮學(xué)生的認(rèn)知能力和學(xué)生已有的知識儲備,會使學(xué)生失去對該學(xué)科學(xué)習(xí)的積極性和主動性,甚至?xí)箤W(xué)生對該學(xué)科產(chǎn)生厭惡的思想,最終放棄對該學(xué)科的學(xué)習(xí)。
如下面這個練習(xí)題:如圖所示,兩個底面積不同的圓柱形容器甲和乙放在同一水平桌面上,容器足夠高,分別盛有質(zhì)量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精)。可能使水和酒精對容器底部的壓強(qiáng)相等的方法是( )
A.倒入相同質(zhì)量的水和酒精 ? B.倒入相同體積的水和酒精
C.抽出相同質(zhì)量的水和酒精 ? D.抽出相同體積的水和酒精
提供的參考答案是B.
多數(shù)學(xué)生都能根據(jù),在水和酒精質(zhì)量相等的條件下,無論是倒入還是抽出相同質(zhì)量的水和酒精,兩容器中剩下的水和酒精質(zhì)量仍然相等,分別對容器底部產(chǎn)生的壓力均相等,由于,始終存在水對容器底部的壓強(qiáng)小于酒精對容器底部的壓強(qiáng),即A、C不可選。但對于是倒入還是抽出相同體積的水和酒精可以達(dá)到兩者對容器底壓強(qiáng)相等的分析,學(xué)生就不知道如何入手了。
假設(shè)容器的底面積相同,加入相同體積的水和酒精,由于水的密度大于酒精的密度,使水增加的壓力大于酒精增加的壓力,即水增加的壓強(qiáng)大于酒精增加的壓強(qiáng),使兩者壓強(qiáng)差不斷減小,最終實現(xiàn)相等。但由圖示可知,盛水容器底面積大于盛酒精容器底面積,因此水的壓強(qiáng)增大得是否比酒精快還是慢,還是無法確定;反之,如果是抽出相同體積的水和酒精,按照上述同樣的分析方法反向思考,同樣得不出壓強(qiáng)變化誰快或誰慢的結(jié)論。即答案B和D,到底選誰,無法確定。
那么,此題的答案如何確定呢?下面我們這樣來分析:
兩容器原來所裝水的質(zhì)量等于酒精的質(zhì)量,用表示,容器為柱形容器且放置于水平桌面上,因此有水和酒精分別對容器底部的壓力相等即;由圖示可知,盛水容器底面積大于盛酒
精容器底面積即。由可知,在壓力相等的條件下,壓強(qiáng)與受力面積成反比,有,即水對容器甲底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)小于酒精對容器乙底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)。假設(shè)分別向甲、乙兩容器中倒入相同體積為V的水和酒精,水對容器甲底部增加的壓力為,酒精對容器乙底部增加的壓力為,當(dāng)兩容器底部受到的壓強(qiáng)相等時有:
通過分析倒入體積的表達(dá)式,根據(jù)假設(shè),如果結(jié)果V為正,表示需要倒入相同體積為V的水和酒精,如果結(jié)果V為負(fù),表示需要抽出相同體積為V的水和酒精。
從以上的分析可以得出:能否實現(xiàn)兩容器底部受到液體的壓強(qiáng)相等或如何實現(xiàn)兩容器底部受到液體的壓強(qiáng)相等,除了與原來兩容器中的液體的質(zhì)量有關(guān)外,還取決于兩容器底面積大小與對應(yīng)的兩種液體的密度大小之間的關(guān)系。因此,此題的答案不是單一的B,應(yīng)該說可能是B,也可能是D,還可能是無答案。
綜上所述,該題以選擇題的形式出現(xiàn)是不科學(xué)的,從給出的答案來說是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,從此題的分析過程來看,沒有達(dá)到學(xué)生對液體壓強(qiáng)的熟悉鞏固的目的,與學(xué)生的認(rèn)知水平是不相適應(yīng)的。為此,個人認(rèn)為,在命制物理練習(xí)題時,必須避免以上問題的出現(xiàn),必須遵循兩大原則:一是科學(xué)性原則,包括是否遵循物理規(guī)律,題型是否合理,難度是否與學(xué)生的認(rèn)知水平相一致,要避免科學(xué)性,技術(shù)性的錯誤。二是目的性原則,物理練習(xí)的目的在于使學(xué)生通過練習(xí)加深對所學(xué)知識的熟悉和鞏固,再現(xiàn)物理探究過程,掌握相關(guān)的物理規(guī)律,學(xué)會利用所學(xué)知識正確分析、解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象,解決一些簡單的物理問題,使學(xué)生通過努力能夠突破練習(xí)所設(shè)置的預(yù)期難點,讓學(xué)生從中體驗到成功的喜悅,產(chǎn)生成就感,達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主動性和積極性。