分析法解题模式探究

2017-03-07 05:47徐祥宝
新课程·教师 2017年12期
关键词:分析法燃气条件

徐祥宝

不管是物理概念还是物理规律,不管是理解能力、推理能力、分析综合能力还是应用数学处理物理问题的能力,都需要通过习题的形式呈现,所以解题在物理教学中占有重要的地位。

习题课教学是物理课堂教学的重要课型,也是中学物理教学必不可少的一个重要环节。解题的功能在于让学生在解决问题的过程中加强概念辨析,进一步深刻理解概念,让学生在解决问题的过程中理解规律、掌握规律,让学生在解决问题的过程中运用知识进行迁移拓展,提升能力,从而实现物理思维方法的教育功能。所以,解题是学习物理的必由之路。掌握先进的解题方法,是提高学生解题能力、培养学生思维能力的关键。

一、什么是分析法解題模式

(一)分析法解题模式概述

对于一个相对复杂的解题任务,我们大部分学生会处于无目标状态,不知道自己下一步要做什么。当然,可能有部分同学知道首先应该审题。审题审什么?大部分老师这样告诫学生:审题是解对题的前提,对物理题的审题主要是明确题中告知的已知条件、隐含条件以及求什么,并要找到关键词。

实际情况是:已知条件和求什么较易找到,但隐含条件如何寻找?哪些属于关键词?解题的切入点在哪里?平时解较复杂的题目,这些关键点都是在老师的点拨下获得的,学生可能不是真正弄懂的,所以学生会感到有些试题老师讲了很多遍,自己做了很多遍,考试考了很多遍,结果还是错了很多遍,真可谓“一听就懂、一点就通、一做就错”。下面就来探讨如何解决这个问题。

首先,我们要解决什么问题,那么,理所当然这个问题就该是解题的切入处,所以所求量就是解题的切入点。

其次,隐含条件是什么?我们首先盯住这个所求量,思考想要得到这个所求量需要知道什么条件,为了得到这个条件我们又需要知道另外的什么条件。这样一步步推导,顺利到达已知的条件,整个问题就弄懂了,这就是分析法解题。

其中构建待求(未知)量和已知条件之间的桥梁,是过渡条件,是所谓的隐含条件,也就是求解待求(未知)量的物理规律(公式)。

应用分析法解题时,要将思维过程可视化,从而避免思维发生断裂且使解题方向更明确。

(二)分析法解题模式图解

二、分析法解题模式应用

例题:小明家使用的是天然气热水器,其最大容积为40L。装满15℃的水后进行加热,当水的温度达到40℃时,小明家的天然气表的示数从2365.89m3变为2366.05m3。已知天然气的热值为3.2×107J/m3,求该热水器的热效率。

解答:待求量是热水器的热效率η,计算公式为η=×100%,由题意知Q有用=Q水吸=cm水(t-t0),其中c是水的比热,是需要熟记的已知常数、末温t=40℃、始温t0℃为已知量;而水的质量m为未知量,计算公式为m=ρV水,其中ρ是水的密度,也是需要熟记的已知常数;而V水=40L为已知量。

由题意知Q总=qV燃气,其中天然气热值q=3.2×107J/m3为已知量;而天然气体积V燃气为未知量,由题意知V燃气=V2-V1,其中V2=2366.05m3、V1=2365.89m3为已知量。至此,题目分析完毕,问题基本完整解决。

思维过程流程图为:

解答过程倒过来书写:

水的质量m=ρV水=1×103kg/m3×40×10-3m3=40kg

水吸收的热量:Q水吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×106J;

燃气的体积V燃=V2-V1=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3;

燃气燃烧放出的总热量Q总=qV燃气=3.2×107J/m3×0.16m3=5.12×106J

热水器的热效率η=×100%=×100%=82%。

三、分析法解题的优点

1.切入点可单刀直入;

2.能够很容易地把握解题思路且指向明确;

3.可将大(复杂)问题拆成小(简单)问题,逐个将小(简单)问题解决,大(复杂)问题最终就可完整解决,这就是化整为零、各个击破;

4.可在解决问题的过程中有针对性地进行审题分析、寻找隐含条件、确定关键词、进行建模和用好已知条件;

5.利用分析法模式解题时,由于运用了思维导图,可避免在分析问题过程中思维断裂,使解题顺畅进行。

因此,利用分析法模式解决物理问题,可以开拓学生的思路,简化解题过程,提高学生分析能力。这种思维方式如果使用恰当,可以使学生在解决复杂问题时化繁为简,可以在无计可施时使人茅塞顿开,从而快速方便地解决问题。

编辑 郭小琴

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