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固体力学概论精选(九篇)

固体力学概论

第1篇:固体力学概论范文

关键词:初中物理 概念课 方法

如何进行初中物理概念教学,在教学中应遵循什么样的规律,是摆在我们物理教师面前的一个核心问题。以下就如何上好初中物理概念课进行探讨:

一、概念的引入

物理概念的形成过程是由物理现象,实验事实出发进行归纳、概括,科学抽象的过程,是由感性认识上升为理性认识的过程,因此,引入物理概念应该贯彻趣味性、直观性、科学性,方法的多样性原则。在具体的教学过程中,根据学生的接受和理解能力以及学生的年级差异采取由简单到复杂,由浅入深,由直观到抽象,由实际到理论等灵活多样的方法引入新概念,以激发学生的浓厚兴趣,充分调动学生学习的积极性,主动性和自觉性。因此,在物理概念教学中,应重视概念引入的重要性、必要性和准确性。

1、概念引入的要求

在概念教学中,要使学生明确为什么要引入这个概念?没有这个概念行不行?这个概念是用来解决什么问题的?只有让学生明确了这个概念引入的要求,才能调动学生的学习积极性。如:“密度”概念的引入,给学生一些体积相同、材料不同的长方体木块、铝块、铁块,让他们用手掂轻重,比较其质量,再取几个试管放入质量相同的不同液体,水、酒精、煤油,比较其体积的大小,使学生从中捂出物质的一个特殊性质,即“体积相同时,不同物质的质量不同:质量相同时,不同物质的体积不同”。接着提问学生“我们能根据物质的颜色、气味、更度来辨认物质,但如果两种物质的颜色、气味、更度都相同时,还有什么方法可以区分它们呢?”于是,学生感到还有必要来寻找物质的新特性,从而领会到单位体积的质量来描述物质的这一特性,由此引入密度这个概念。

2、概念引入的方法

(1)从生活中的典型实例引入概念

如:“压强”概念的引入,先列举学生在生活中的熟悉事例,用手往墙上按图钉,图钉就被钉进墙里,用锋利的刀切肉省力,而用钝刀切肉十分费力;当人们走在海滨沙滩上时,沙滩便留下一窜脚印;骆驼靠又阔又扁并且富有弹性的掌蹄,行走时不会被陷进砂里,故称为“沙漠之舟”,而牛马行走在沙漠中时,蹄子就会深陷在砂中。可见压力的作用效果既跟压力的大小有关,也跟受力面积的大小有关。为了比较压力的作用效果,从而引入“压强”的概念。

(2)演示实验引入概念

如:“浮力”概念的引入,先做演示实验,在弹簧秤下挂重物,用手向上托重物,弹簧秤的示数变小。分析由于重物受到向上的托力,才使弹簧秤的示数变小;在把重物放入水中,可观察到弹簧秤的示数也变小。分析由于重物受到水向上的托力,才使弹簧秤的示数变小,从而引入“浮力”概念。

(3)从学生已有的经验引入概念

如:“力”概念的引入,学生对力已经有了自己的亲身体验,从而抽象出力的物体性,进而引入力的概念。这样,学生对力的概念体会深刻,便于理解。

二、物理概念的理解

物理概念是通过观察和实验,科学思维建立的,应让学生加深对概念的理解,在理解中记忆,才能记忆牢固,运用自如。

1.概念的内涵和外延

概念教学的关键是使学生了解概念的内涵和外延。定义是明确概念内涵和外延的依据,所以,为了找出概念的内涵和外延,必须从分析概念的定义入手。如:力的定义是“物体对物体的作用“,力的概念所反映的事物的特有属性是“物体对物体的作用”即力的内涵,力的概念所反映的特有属性的事物是具有这特性的所有的力,即力概念的外延。同样,惯性概念的内涵是:物体有保持原来运动状态的性质,外延是:一切物体。

2、物理概念的特征

(1)固有特性

有些物理概念反映了物质或物体本身的固有属性,这些属性不随外界条件的改变而改变,只由物质或物体的本身所决定。

如:质量是物体本身的属性,同一物体质量不变,物体不同质量不同。密度是物质本身的属性,同一物质密度相同或不变,物质不同密度不同;比热容是物质本身的属性,某种物质都有比热容,并且互不相同。又如:惯性是物体本身的属性,密度是实物物质本身的属性。

(2)方向特性

有些物理现象的本质在量的方面即有大小,又有方向,那么描述这种现象的物理概念也具有方向特性。如:力、电流等。

(3)相对特性

有些物理现象是相对某个事物而言的,描述它本质的概念,就具有“相对”特性。如:物体的运动状态与参照物有关,参照物不同物体的运动状态不同,从而得出不同的结论。

三、物理概念的深化和巩固和运用

要使学生全面、深刻地理解物理概念,并能牢固地掌握它,必须适时地对概念进行深化和巩固,这是由于学生的认识过程总是一个由浅入深,由局部到整体的循序渐进的过程。

1、概念的深化

由于人们是在有限时空范围内认识无限变化发展的物理现象,所以人们对物理概念的认识以经历一个由浅入深、由简到繁、由表及里的过程,换句话说,一个完整的概念往往是不能一次了解清楚的,讲概念就要一个发展的过程。

2、概念的巩固

在概念教学中,由感性的具体发展到抽象的概念后,接着又进行了概念的深化,较深入地认识了概念的物理含义,以及易混概念的区别及联系,还必须适时地通过必要的练习进行概念的巩固,通过练习可以暴露出学生学习中的不足和缺陷,这样在帮助学生解决实际问题的过程中,又可以加深对概念的理解,进而巩固概念。

3、概念的运用

概念教学的最终目的是要能运用概念解决有关问题,因此概念教学中要引导学生运用所学的物理概念来分析,解决有关物理问题,在概念的运用中,又能加深对概念的理解,形成自然记忆,并此可足进学生思维的积极性,及时暴露慨念学习中的问题,有利于对概念的进一步理解。

第2篇:固体力学概论范文

知识目标:

1.使学生理解溶解度的概念,了解温度对一些固体物质溶解度的影响;了解溶解度曲线的意义;

2.使学生对气体溶解度受温度、压强的影响关系,有一个大致的印象;

3.使学生掌握有关溶解度的几种基本计算。

能力目标:

会利用溶解度曲线查找常见物质在一定温度下的溶解度和溶解度随温度变化的趋势。

情感目标:

通过对不同物质溶解度的比较和外界条件对物质溶解度的影响的分析,体会事物内外因关系和质变与量变辩证关系。

教学建议

关于溶解度曲线的意义

固体物质的溶解度随温度变化有两种表示方法,一种是列表法,如教材中表7-1;另一种是坐标法,即在直角坐标系上画出坐标曲线,如课本图7-1。可以先向学生说明溶解度曲线绘制原理(不要求学生绘制),再举例讲解如何应用这种曲线图。

固体的溶解度曲线可以表示如下几种关系:

(1)同一物质在不同温度时的不同溶解度的数值;

(2)不同物质在同一温度时的溶解度数值;

(3)物质的溶解度受温度变化影响的大小;

(4)比较某一温度下各种物质溶解度的大小等。

进行这些分析之后,教师还可以就某物质在曲线上的任一点,请同学回答其表示的含义,来验证学生是否已了解溶解度曲线。例如,横坐标是60,纵坐标是110的点表示什么含义。学生应该回答(1)代表60℃时硝酸钾在水中的溶解度是110克;(2)代表60℃时,100克水里,达到饱和时可溶解硝酸钾100克等等。当然,可以提出教材中表7-l中未列出的温度,例如让学生说出35℃时硝酸钾的溶解度是多少,这时学生可以利用溶解度曲线顺利地作出回答,使学生体会到曲线图在这方面所表现的特点。

关于溶解性和溶解度的区别与联系

物质的溶解性与物质的溶解度之间,既有联系,又有区别。为了使学生深刻理解溶解度的概念,就必须先了解物质溶解性的知识,在教学中要帮助学生区分这两个概念。

物质的溶解性,即物质溶解能力的大小。这种能力既取决于溶质的本性,又取决于它跟溶剂之间的关系。不论其原因或影响物质溶解能力的因素有多么复杂,都可以简单地理解为这是物质本身的一种属性。例如食盐很容易溶解在水里,却很难溶解在汽油里;油脂很容易溶解于汽油,但很难溶解于水等等。食盐、油脂的这种性质,是它们本身所固有的一种属性,都可以用溶解性这个概念来概括。然而溶解度则不同,它是按照人们规定的标准,来衡量物质溶解性的一把“尺子”。在同一规定条件下,不同溶质,在同一溶剂中所能溶解的不同数量,就在客观上反映了它们溶解性的差别。因此,溶解度的概念既包含了物质溶解性的含义,又进一步反映了在规定条件下的具体数量,是溶解性的具体化、量化,是为定量研究各物质的溶解性而作的一种规定后形成的概念。

关于气体溶解度的教学建议

对于气体溶质溶解度的表示方法有三点应向学生做常识性介绍:

(1)定基地描述物质溶解性时,不论气体还是固体在本质上是一致的,只是规定的条件和表示方法上有所不同:固体溶解度用质量(克)表示,规定溶剂的量是100克;气体溶解度则是用体积表示,规定溶剂的量是1个体积(一般以升为单位)能溶解若干体积气体,而其它条件如达到饱和、一定温度等都是一样的。

(2)所以规定不同标准,是因为气体的体积容易测量、而质量不易称量,因此就用体积来表示。

(3)由于气体溶解度受压强的影响很大,所以规定其溶解度时,对于压强作出规定—101千帕。这一点可以用打开汽水瓶盖后,放出二氧化碳气体所形成的泡沫为例来加以说明。

气体溶解度在实际测定时比较复杂,非标准状况下的数据,还应该换算成标准状况下的值。初中学生很难掌握,因此对这部分内容不必过多要求,只要知道如何表示,就可以了。

关于溶解度的教学建议

1.对学生来说,物质在水中溶解是一件非常熟悉的事情。但是对学生而言,溶解度是一个全新的概念,它对表征物质溶解性的大小的规定不像质量分数那样容易理解,因此溶解度观念的建立时教学中的一个难点。在教学中宜从学生的现有经验出发,可以从质量分数的概念出发去建立溶解度的概念。对于溶解度概念的表述应加以适当的分析,以帮助学生理解和记忆概念。

2.要注意实验在学生形成概念时的重要作用。本节安排了若干实验,可以有教师边讲边演示,有条件的学校也可以安排学生亲自动手做。

3.注意发挥学生的学习主动性,引导合组织他们积极参与学习过程。本节在教学的编排上特意设置了以学生活动为主的内容,具有活动性和开放性相结合的特点,要精心组织好相关活动,有条件的学校根据学生的设计、论证,应对学生设计的方案予以实施。

对具体活动的建议如下:

[实验4-9]:(1)取过量硝酸钾和一定量的水,制成饱和溶液。然后按下面两种思路进行操作,第一,设法将饱和溶液除去,测定剩下的未溶固体;第二,设法将固体除去,在将饱和溶液蒸干。至于如何除去饱和溶液、如何除去未溶固体,则完全由学生取设计。建议先发散,再归纳、再评价、再实施。(2)本实验关键问题在于温度的控制,教师应根据溶解度曲线设定要求学生测定的温度。为了获得较稳定的温度值,建议用水浴的方法,水浴中的水量可适当大一些。

根据相关数据用描点法画出硝酸钾、氯化钠的溶解度曲线。这是另一种学生活动方式。数据点在图中后所连成的曲线可能不够平滑,教师应讲明可能的原因,并说明处理方法。

关于溶解度计算的教学建议

关于溶解度的计算,教材只列举了三种类型。若没溶解度为R,饱和溶液为A,溶剂量为B,溶质量为C(均以克为单位),三种类型是:

(1)已知B、C求R

(2)已知R、A求B或C

(3)已知R、C求B

这几种类型的计算都统一于固体溶解度的概念,即在一定温度下,饱和溶液有以下关系式:

教学中可以通过对三种类型例题的分析,归纳出上述关系式,以便学生在理解的基础上记忆。

为了提高学生的审题能力和解题的规范性,也可以按下列格式要求,例如课本中例2:

解:设1000克氯化铵饱和溶液里含氯化铵的质量为x。

温度饱和溶液=溶质+溶剂

20℃137.2克37.2克100克

1000克x

需水的质量为:1000克-271克=729克

答:20℃时,配制1000克氯化铵饱和溶液需氯化铵271克,水729克。

教学设计方案1

重点:溶解度的概念,固体溶解度曲线的含义与应用

难点:溶解度的概念,固体溶解度曲线的含义与应用

教学过程:

[引言]通过前面的学习我们已经知道,酒精可以任意比例与水互溶,那么,在一定温度下,一定量的溶剂所能溶解的溶质的质量有没有一个限度呢?我们用什么方法来表示这种限度呢?

[板书]第三节溶解度

[思考]

从日常生活中寻找实例,说明气体在水中溶解性受哪些外界条件的影响,这些条件对气体的溶解性产生怎样的影响。

[板书]一、溶解度

[讲解]溶解性是物质的一个重要性质,怎样才能比较精确地表示一种物质在水中溶解性的大小呢?

[板书]1.固体物质的溶解度

在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。

[布置思考题]理解溶解度概念时应注意哪些问题?

[板书]关键词:一定温度(指条件);100g溶剂;饱和溶液;克(单位)。

[布置讨论题]“20℃时食盐溶解度是36g”的含义是什么?

[板书]2.溶解度曲线

[讲解]在平面直角坐标系中溶解度的大小与温度有关。可以以横坐标表示温度,以纵坐标表示溶解度,画出物质的溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫做溶解度曲线。

[板书]溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。

[展示教学挂图]

[布置学生讨论]从溶解度曲线中我们可以获取什么信息?

[师生共同归纳]

1.溶解度曲线从溶解度曲线中可以查到有关物质在一定温度下的溶解度;可以比较相同温度下不同物质的溶解度以及各物质溶解度随温度变化的趋势等等。

2.从溶解度曲线可以看出,大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸铵、硝酸钾等;有些与温度的变化关系不大,如氯化钠。利用溶解度曲线提供的信息,可以对某些物质组成的混合物进行分离。

[讲解]对大多数物质来说,其溶解度都是随温度的升高而增大的,也有些固体物质,其溶解度是随着温度的升高而减小,氢氧化钙就是这样一种物质。

[展示教学挂图]氢氧化钙溶解度曲线

[板书]气体的溶解度:通常用“1体积水中所能溶解气体的体积”来表示气体的溶解度。

气体的溶解度随温度的升高而减小,随压强的升高而增大。

[展示表格]

气体

氧气

氯气

二氧化硫

氯化氢

氨气

溶解度

1:0.03

1:2

1:40

1:500

1:700

[板书]二、混合物的分离

[布置讨论题]把食盐和硝酸钾放入水中,他们会逐渐溶解形成溶液。用什么方法可以把他们从溶液中分离出来?

[学生分组实验]

[板书]1.蒸发食盐水:

(在蒸发皿中注入少量饱和食盐水加热蒸发,用玻璃棒不断搅拌,冷却后有晶体析出。利用蒸发溶剂的方法适用于该物质的溶解度岁温度升高变化不大,可以得到该物质的晶体。)

教学设计方案2

设计思想:

溶解度是第七章教学的重点和难点。传统教学模式把溶解度概念强加给学生,学生对概念的理解并不深刻。本节课从比较两种盐的溶解性大小入手,引发并活跃学生思维,设计出合理方案,使其主动地发现制约溶解度的三个条件,然后在教师引导下展开讨论,加深对"条件"的认识。这样设计,使以往学生被动的接受转化为主动的探索,充分调动了学生善于发现问题,勇于解决问题的积极性,体现了尝试教学的基本观点:学生在教师指导下尝试,并尝试成功。

教学目标:

1、理解溶解度概念。

2、了解温度对溶解度的影响。

3、了解溶解度曲线的意义。

教学器材:胶片、幻灯机。

教学方法:尝试教学法教学过程:

一、复习引入

问:不同物质在水中溶解能力是否相同?举例说明。

答:不同。例如食盐能溶于水,而沙子却极难溶于水。

问:那么,同种物质在不同溶剂中溶解能力是否相同?

答:不同。例如油易溶于汽油而难溶于水。

教师总结:

物质溶解能力不仅与溶质有关,也与溶剂性质有关。通常我们将一种物质在另一种物质中的溶解能力叫溶解性。

二、讲授新课

1、理解固体溶解度的概念。

问:如何比较氯化钠、硝酸钾的溶解性大小?

生:分组讨论5分钟左右,拿出实验方案。

(说明:放给学生充足的讨论时间,并鼓励他们畅所欲言,相互纠错与补充,教师再给予适时的提示与总结。学生或许会凭感性拿出较完整的实验方案,意识到要比较氯化钠、硝酸钾溶解性大小,即比较在等量水中溶解的氯化钠、硝酸钾的多少。但此时大多数学生对水温相同,溶液达到饱和状态这两个前提条件认识不深刻,教师可引导进入下一次尝试活动。)

问:

(1)为什么要求水温相同?用一杯冷水和一杯热水分别溶解氯化钠和硝酸钾,行不行?

(2)为什么要求水的体积相同?用一杯水和一盆水分别溶解,行不行?

(3)为什么要达到饱和状态?100克水能溶解1克氯化钠也能溶解1克硝酸钾,能否说明氯化钠、硝酸钾的溶解性相同?生:对上述问题展开积极讨论并发言,更深入的理解三个前提条件。

(说明:一系列讨论题的设置,充分调动了学生思维,在热烈的讨论和积极思考中,"定温,溶剂量一定,达到饱和状?这三个比较物质溶解性大小的前提条件,在他们脑海中留下根深蒂固的印象,比强行灌输效果好得多。)

师:利用胶片展示完整方案。

结论:1、10℃时,氯化钠比硝酸钾更易溶于水。

师:若把溶剂的量规定为100克,则某温度下100克溶剂中最多溶解的溶质的质量叫做这种溶质在这个温度下的溶解度。

生:理解溶解度的涵义,并思考从上述实验中还可得到什么结论?

结论:2、10℃时,氯化钠的溶解度是35克,硝酸钾的溶解度是21克。

生:归纳溶解度定义,并理解其涵义。

2、根据溶解度判断物质溶解性。

师:在不同的温度下,物质溶解度不同。这样,我们只需比较特定温度下物质溶解度大。生:自学课本第135页第二段并总结。

3、溶解度曲线。

师:用胶片展示固体溶解度曲线。

生:观察溶解度曲线,找出10℃时硝酸钠的溶解度及在哪个温度下,硝酸钾溶解度为110克。

问:影响固体溶解度的主要因素是什么?表现在哪些方面?

答:温度。大多数固体溶解度随温度升高而增大,例如硝酸钠;少数固体溶解度受温度影响不大,例如氯化钠;极少数固体随温度升高溶解度反而减小,例如氢氧化钙。

板书:

一、固体溶解度

1、定义:

①定温②100克溶剂③饱和状态实质:溶解溶质质量。

2、难溶微溶可溶易溶

0.01110S(20℃)

3、固体溶解度曲线。

二、课堂巩固练习

1、下列关于溶解度说法正确的是()

A、一定温度下,该物质在100克溶剂中所溶解的克数。

B、一定温度下,该物质在100克饱和溶液中所含溶质的克数。

C、该物质在100克溶剂中达到饱和状态所溶解的克数。

D、一定温度下,该物质在100克溶剂中最多能溶解的克数。

2、已知60℃时,硝酸钾的溶解度是110克。

(1)指出其表示的含义。

(2)在60℃硝酸钾饱和溶液中,溶质、溶剂、溶液质量比为?

(3)向100克水中加入80克硝酸钾,溶液是否饱和?加入120克呢?

3、已知20℃时,100克水中最多能溶解20.1克某物质,该物质属()

A、易溶B、难溶C、微溶D、可溶

4、已知20℃时,25克水中最多能溶解0.8克某物质,则该物质属()

A、易溶B、微溶C、可溶D、易溶

三、复习小结

师:如何认识溶解度?怎样由溶解度判断溶解性大小?

生:回顾本节课知识,进一步加深对上述问题的认识。

四、布置作业

探究活动

1.下表列出一些物质在不同温度下的溶解度。请你根据表中数据,在图中画出这两种物质的曲线。

物质

0℃

20℃

40℃

60℃

80℃

100℃

硝酸钾

13.3

31.6

63.9

110

169

246

氯化钠

36

36

36

37

39

40

2.现有10g硝酸钾和2g食盐的混合物,如何将它们分离开?

实验内容

可行性论证

第3篇:固体力学概论范文

知识目标:

1.使学生理解溶解度的概念,了解温度对一些固体物质溶解度的影响;了解溶解度曲线的意义;

2.使学生对气体溶解度受温度、压强的影响关系,有一个大致的印象;

3.使学生掌握有关溶解度的几种基本计算。

能力目标:

会利用溶解度曲线查找常见物质在一定温度下的溶解度和溶解度随温度变化的趋势。

情感目标:

通过对不同物质溶解度的比较和外界条件对物质溶解度的影响的分析,体会事物内外因关系和质变与量变辩证关系。

教学建议

关于溶解度曲线的意义

固体物质的溶解度随温度变化有两种表示方法,一种是列表法,如教材中表7-1;另一种是坐标法,即在直角坐标系上画出坐标曲线,如课本图7-1。可以先向学生说明溶解度曲线绘制原理(不要求学生绘制),再举例讲解如何应用这种曲线图。

固体的溶解度曲线可以表示如下几种关系:

(1)同一物质在不同温度时的不同溶解度的数值;

(2)不同物质在同一温度时的溶解度数值;

(3)物质的溶解度受温度变化影响的大小;

(4)比较某一温度下各种物质溶解度的大小等。

进行这些分析之后,教师还可以就某物质在曲线上的任一点,请同学回答其表示的含义,来验证学生是否已了解溶解度曲线。例如,横坐标是60,纵坐标是110的点表示什么含义。学生应该回答(1)代表60℃时硝酸钾在水中的溶解度是110克;(2)代表60℃时,100克水里,达到饱和时可溶解硝酸钾100克等等。当然,可以提出教材中表7-l中未列出的温度,例如让学生说出35℃时硝酸钾的溶解度是多少,这时学生可以利用溶解度曲线顺利地作出回答,使学生体会到曲线图在这方面所表现的特点。

关于溶解性和溶解度的区别与联系

物质的溶解性与物质的溶解度之间,既有联系,又有区别。为了使学生深刻理解溶解度的概念,就必须先了解物质溶解性的知识,在教学中要帮助学生区分这两个概念。

物质的溶解性,即物质溶解能力的大小。这种能力既取决于溶质的本性,又取决于它跟溶剂之间的关系。不论其原因或影响物质溶解能力的因素有多么复杂,都可以简单地理解为这是物质本身的一种属性。例如食盐很容易溶解在水里,却很难溶解在汽油里;油脂很容易溶解于汽油,但很难溶解于水等等。食盐、油脂的这种性质,是它们本身所固有的一种属性,都可以用溶解性这个概念来概括。然而溶解度则不同,它是按照人们规定的标准,来衡量物质溶解性的一把“尺子”。在同一规定条件下,不同溶质,在同一溶剂中所能溶解的不同数量,就在客观上反映了它们溶解性的差别。因此,溶解度的概念既包含了物质溶解性的含义,又进一步反映了在规定条件下的具体数量,是溶解性的具体化、量化,是为定量研究各物质的溶解性而作的一种规定后形成的概念。

关于气体溶解度的教学建议

对于气体溶质溶解度的表示方法有三点应向学生做常识性介绍:

(1)定基地描述物质溶解性时,不论气体还是固体在本质上是一致的,只是规定的条件和表示方法上有所不同:固体溶解度用质量(克)表示,规定溶剂的量是100克;气体溶解度则是用体积表示,规定溶剂的量是1个体积(一般以升为单位)能溶解若干体积气体,而其它条件如达到饱和、一定温度等都是一样的。

(2)所以规定不同标准,是因为气体的体积容易测量、而质量不易称量,因此就用体积来表示。

(3)由于气体溶解度受压强的影响很大,所以规定其溶解度时,对于压强作出规定—101千帕。这一点可以用打开汽水瓶盖后,放出二氧化碳气体所形成的泡沫为例来加以说明。

气体溶解度在实际测定时比较复杂,非标准状况下的数据,还应该换算成标准状况下的值。初中学生很难掌握,因此对这部分内容不必过多要求,只要知道如何表示,就可以了。

关于溶解度的教学建议

1.对学生来说,物质在水中溶解是一件非常熟悉的事情。但是对学生而言,溶解度是一个全新的概念,它对表征物质溶解性的大小的规定不像质量分数那样容易理解,因此溶解度观念的建立时教学中的一个难点。在教学中宜从学生的现有经验出发,可以从质量分数的概念出发去建立溶解度的概念。对于溶解度概念的表述应加以适当的分析,以帮助学生理解和记忆概念。

2.要注意实验在学生形成概念时的重要作用。本节安排了若干实验,可以有教师边讲边演示,有条件的学校也可以安排学生亲自动手做。

3.注意发挥学生的学习主动性,引导合组织他们积极参与学习过程。本节在教学的编排上特意设置了以学生活动为主的内容,具有活动性和开放性相结合的特点,要精心组织好相关活动,有条件的学校根据学生的设计、论证,应对学生设计的方案予以实施。

对具体活动的建议如下:

[实验4-9]:(1)取过量硝酸钾和一定量的水,制成饱和溶液。然后按下面两种思路进行操作,第一,设法将饱和溶液除去,测定剩下的未溶固体;第二,设法将固体除去,在将饱和溶液蒸干。至于如何除去饱和溶液、如何除去未溶固体,则完全由学生取设计。建议先发散,再归纳、再评价、再实施。(2)本实验关键问题在于温度的控制,教师应根据溶解度曲线设定要求学生测定的温度。为了获得较稳定的温度值,建议用水浴的方法,水浴中的水量可适当大一些。

根据相关数据用描点法画出硝酸钾、氯化钠的溶解度曲线。这是另一种学生活动方式。数据点在图中后所连成的曲线可能不够平滑,教师应讲明可能的原因,并说明处理方法。

关于溶解度计算的教学建议

关于溶解度的计算,教材只列举了三种类型。若没溶解度为R,饱和溶液为A,溶剂量为B,溶质量为C(均以克为单位),三种类型是:

(1)已知B、C求R

(2)已知R、A求B或C

(3)已知R、C求B

这几种类型的计算都统一于固体溶解度的概念,即在一定温度下,饱和溶液有以下关系式:

教学中可以通过对三种类型例题的分析,归纳出上述关系式,以便学生在理解的基础上记忆。

为了提高学生的审题能力和解题的规范性,也可以按下列格式要求,例如课本中例2:

解:设1000克氯化铵饱和溶液里含氯化铵的质量为x。

温度饱和溶液=溶质+溶剂

20℃137.2克37.2克100克

1000克x

需水的质量为:1000克-271克=729克

答:20℃时,配制1000克氯化铵饱和溶液需氯化铵271克,水729克。

教学设计方案1

重点:溶解度的概念,固体溶解度曲线的含义与应用

难点:溶解度的概念,固体溶解度曲线的含义与应用

教学过程:

[引言]通过前面的学习我们已经知道,酒精可以任意比例与水互溶,那么,在一定温度下,一定量的溶剂所能溶解的溶质的质量有没有一个限度呢?我们用什么方法来表示这种限度呢?

[板书]第三节溶解度

[思考]

从日常生活中寻找实例,说明气体在水中溶解性受哪些外界条件的影响,这些条件对气体的溶解性产生怎样的影响。

[板书]一、溶解度

[讲解]溶解性是物质的一个重要性质,怎样才能比较精确地表示一种物质在水中溶解性的大小呢?

[板书]1.固体物质的溶解度

在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。

[布置思考题]理解溶解度概念时应注意哪些问题?

[板书]关键词:一定温度(指条件);100g溶剂;饱和溶液;克(单位)。

[布置讨论题]“20℃时食盐溶解度是36g”的含义是什么?

[板书]2.溶解度曲线

[讲解]在平面直角坐标系中溶解度的大小与温度有关。可以以横坐标表示温度,以纵坐标表示溶解度,画出物质的溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫做溶解度曲线。

[板书]溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。

[展示教学挂图]

[布置学生讨论]从溶解度曲线中我们可以获取什么信息?

[师生共同归纳]

1.溶解度曲线从溶解度曲线中可以查到有关物质在一定温度下的溶解度;可以比较相同温度下不同物质的溶解度以及各物质溶解度随温度变化的趋势等等。

2.从溶解度曲线可以看出,大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,如硝酸铵、硝酸钾等;有些与温度的变化关系不大,如氯化钠。利用溶解度曲线提供的信息,可以对某些物质组成的混合物进行分离。

[讲解]对大多数物质来说,其溶解度都是随温度的升高而增大的,也有些固体物质,其溶解度是随着温度的升高而减小,氢氧化钙就是这样一种物质。

[展示教学挂图]氢氧化钙溶解度曲线

[板书]气体的溶解度:通常用“1体积水中所能溶解气体的体积”来表示气体的溶解度。

气体的溶解度随温度的升高而减小,随压强的升高而增大。

[展示表格]

气体

氧气

氯气

二氧化硫

氯化氢

氨气

溶解度

1:0.03

1:2

1:40

1:500

1:700

[板书]二、混合物的分离

[布置讨论题]把食盐和硝酸钾放入水中,他们会逐渐溶解形成溶液。用什么方法可以把他们从溶液中分离出来?

[学生分组实验]

[板书]1.蒸发食盐水:

(在蒸发皿中注入少量饱和食盐水加热蒸发,用玻璃棒不断搅拌,冷却后有晶体析出。利用蒸发溶剂的方法适用于该物质的溶解度岁温度升高变化不大,可以得到该物质的晶体。)

教学设计方案2

设计思想:

溶解度是第七章教学的重点和难点。传统教学模式把溶解度概念强加给学生,学生对概念的理解并不深刻。本节课从比较两种盐的溶解性大小入手,引发并活跃学生思维,设计出合理方案,使其主动地发现制约溶解度的三个条件,然后在教师引导下展开讨论,加深对"条件"的认识。这样设计,使以往学生被动的接受转化为主动的探索,充分调动了学生善于发现问题,勇于解决问题的积极性,体现了尝试教学的基本观点:学生在教师指导下尝试,并尝试成功。

教学目标:

1、理解溶解度概念。

2、了解温度对溶解度的影响。

3、了解溶解度曲线的意义。

教学器材:胶片、幻灯机。

教学方法:尝试教学法教学过程:

一、复习引入

问:不同物质在水中溶解能力是否相同?举例说明。

答:不同。例如食盐能溶于水,而沙子却极难溶于水。

问:那么,同种物质在不同溶剂中溶解能力是否相同?

答:不同。例如油易溶于汽油而难溶于水。

教师总结:

物质溶解能力不仅与溶质有关,也与溶剂性质有关。通常我们将一种物质在另一种物质中的溶解能力叫溶解性。

二、讲授新课

1、理解固体溶解度的概念。

问:如何比较氯化钠、硝酸钾的溶解性大小?

生:分组讨论5分钟左右,拿出实验方案。

(说明:放给学生充足的讨论时间,并鼓励他们畅所欲言,相互纠错与补充,教师再给予适时的提示与总结。学生或许会凭感性拿出较完整的实验方案,意识到要比较氯化钠、硝酸钾溶解性大小,即比较在等量水中溶解的氯化钠、硝酸钾的多少。但此时大多数学生对水温相同,溶液达到饱和状态这两个前提条件认识不深刻,教师可引导进入下一次尝试活动。)

问:

(1)为什么要求水温相同?用一杯冷水和一杯热水分别溶解氯化钠和硝酸钾,行不行?

(2)为什么要求水的体积相同?用一杯水和一盆水分别溶解,行不行?

(3)为什么要达到饱和状态?100克水能溶解1克氯化钠也能溶解1克硝酸钾,能否说明氯化钠、硝酸钾的溶解性相同?生:对上述问题展开积极讨论并发言,更深入的理解三个前提条件。

(说明:一系列讨论题的设置,充分调动了学生思维,在热烈的讨论和积极思考中,"定温,溶剂量一定,达到饱和状?这三个比较物质溶解性大小的前提条件,在他们脑海中留下根深蒂固的印象,比强行灌输效果好得多。)

师:利用胶片展示完整方案。

结论:1、10℃时,氯化钠比硝酸钾更易溶于水。

师:若把溶剂的量规定为100克,则某温度下100克溶剂中最多溶解的溶质的质量叫做这种溶质在这个温度下的溶解度。

生:理解溶解度的涵义,并思考从上述实验中还可得到什么结论?

结论:2、10℃时,氯化钠的溶解度是35克,硝酸钾的溶解度是21克。

生:归纳溶解度定义,并理解其涵义。

2、根据溶解度判断物质溶解性。

师:在不同的温度下,物质溶解度不同。这样,我们只需比较特定温度下物质溶解度大。生:自学课本第135页第二段并总结。

3、溶解度曲线。

师:用胶片展示固体溶解度曲线。

生:观察溶解度曲线,找出10℃时硝酸钠的溶解度及在哪个温度下,硝酸钾溶解度为110克。

问:影响固体溶解度的主要因素是什么?表现在哪些方面?

答:温度。大多数固体溶解度随温度升高而增大,例如硝酸钠;少数固体溶解度受温度影响不大,例如氯化钠;极少数固体随温度升高溶解度反而减小,例如氢氧化钙。

板书:

一、固体溶解度

1、定义:

①定温②100克溶剂③饱和状态实质:溶解溶质质量。

2、难溶微溶可溶易溶

0.01110S(20℃)

3、固体溶解度曲线。

二、课堂巩固练习

1、下列关于溶解度说法正确的是()

A、一定温度下,该物质在100克溶剂中所溶解的克数。

B、一定温度下,该物质在100克饱和溶液中所含溶质的克数。

C、该物质在100克溶剂中达到饱和状态所溶解的克数。

D、一定温度下,该物质在100克溶剂中最多能溶解的克数。

2、已知60℃时,硝酸钾的溶解度是110克。

(1)指出其表示的含义。

(2)在60℃硝酸钾饱和溶液中,溶质、溶剂、溶液质量比为?

(3)向100克水中加入80克硝酸钾,溶液是否饱和?加入120克呢?

3、已知20℃时,100克水中最多能溶解20.1克某物质,该物质属()

A、易溶B、难溶C、微溶D、可溶

4、已知20℃时,25克水中最多能溶解0.8克某物质,则该物质属()

A、易溶B、微溶C、可溶D、易溶

三、复习小结

师:如何认识溶解度?怎样由溶解度判断溶解性大小?

生:回顾本节课知识,进一步加深对上述问题的认识。

四、布置作业

第4篇:固体力学概论范文

数学概念是反映数学对象的本质属性和特征的思维形式。小学数学中反映数和形本质属性的数字、图形、符号、名词术语和定义、法则等都是数学概念。概念教学是数学教学的一个重要组成部分,它具有极强的基础性,概念教学的效果如何将直接影响学生对数学知识的理解和掌握,关系到学生解题能力的培养与提高。因此,教师指导学生学习概念时,就要根据不同概念的不同特征,遵循儿童的认识规律和认知特点,采取适当的方法,按感知、形成、巩固和运用四个阶段进行教学。

一、发现概念 领悟概念

小学生的认知特征是从具体逐渐过渡到抽象。进行概念教学时,教师应尽可能将数学知识与学生在日常生活的、熟悉的、具体的材料相联系,这样就有利于抽象的数学概念具体化、形象化,便于学生的理解,同时也能激发学生的思维和探索新知的欲望。例如学习“百分数的意义”时,教师出示一组在日常生活中经常见的数据:有一商场的衣服降价10%;六⑶班同学的体育合格率达98%;今年城镇人口人均收入比去年增长12.5%……让学生初步感知什么样的数是百分数。学生根据上述的材料会提出一系列的问题:百分数的意义是什么?有什么作用?怎样读?怎样写?百分数与分数有什么不同……有了这样的开始,再来学习“百分数”的概念就显得轻松自然了。再如:开始学习“角”,教师凭借常见的直观实物(五角星、三角板等),帮助学生理解“角”的意义。

对于发展性概念,一般采用课前预习、课堂复习的方式,让学生在已有知识和智力能力的基础上,通过已有的概念去认识新的概念,使新概念在已有的概念中深化,产生新的知识,即在旧概念的基础上引入新概念。如,讲“比的化简”时为了讲清“最简单的整数比”这一概念,可以引导学生回忆运用分数的基本性质约分的道理,复习“最简分数”的概念,这样,学生很快理解了“最简单的整数比”就是“比的前项和后项是互质数的比”。再进一步指出化简比的方法与约分方法相同,但要注意如果比的前项和后项有小数或分数,必须转化成整数比再化简。这样,学生在学习中,就能找出新概念与已有的相关概念的联系与区别,实现知识的迁移,同时也巩固了旧知识。

二、探究概念、形成概念

当学生感知概念后,为了让学生准确把握概念,必须通过比较、分析、综合、概括等思维活动和学习手段,来剔除知识的非本质属性,抽取其基本属性,认真分析概念的内涵和外延,并找准概念中的重点难点给学生讲解,帮助学生构建自己正确、清晰的知识框架。如揭示倒数概念时,应重点强调“乘积为1”、“互为”两个重点,让学生明白两个数互为倒数是表示两个数的关系,一个数是不能称为倒数的。再如,什么叫循环小数?课本是这样定义的:“一个数的小数部分,从某一位起,一个数字或者几个数字依次不断重复出现,这样的数叫循环小数。”这里要抓住两点,①前提是一个数的小数部分,与整数部分没关系,②属性是一个数字或几个数字重复出现,且是依次不断的。明确了这两点就能迅速的判断出某些数字是不是循环小数,如7777.777、7.32132、2.2020020002……这样的小数都不具备循环小数的本质属性,所以都不是循环小数。而0.324324……、0.146262……具备了循环小数的本质属性,它们都是循环小数。

在小学阶段的数学概念教学中,可采用直观引进教学,因势利导,通过观察和语言描述提供感性材料,抽象出事物的本质属性;可通过分析比较概念的关系或几何图形的位置、形状等变化,突出概念的内涵和外延;可充分感知,形成正确表象,给概念下定义。

数学中的一些概念是相互联系的,既有相同点,又有不同之处。划清了异同界线,才能建立明确的概念。而对这类概念,应用对比的方法找出它们之间的联系、区别,使学生更加准确地理解和牢固记忆学过的概念。如教学“质数和合数”时,先给出一些自然数,让学生分别找出这些数的所有因数,再比较每个数的因数的个数;然后根据因数的个数把这些数进行分类,①只有一个因数的,②只有1和它本身两个因数的,③除了1和它本身,还有别的因数的,即因数有三个或三个以上的;最后引导学生根据三类数的不同特点,总结出“质数”和“合数”的定义。

在数学概念教学中,如果能够把握概念的内涵,把握概念教学的层次,把握概念之间的联系和区别,突出每一个概念的重点难点,使学生不仅了解这个概念是如何表述的,而且了解描述这个概念的条件是什么,结论是什么,那么,必然能提高学生的认识水平和掌握概念的能力。

三、强化概念 巩固概念

在学生理解和形成概念基础上,让学生在不同题型、不同方式的训练中,深化对概念的理解。引导学生研究、讨论,积极思维,才能使学生深刻理解概念的内涵,抓住本质属性,从而使学生正确地、全面地理解概念,并在理解的基础上记忆、巩固概念,这样学生所学到的结论就不单纯是文字的结论,而是对概念全面的理解和掌握。比如,在“分数的意义”教学时,当学生形成概念后,对分数意义理解应有三次飞跃。第一次是大量感性直观的认识,结合具体事物描述分数是一个什么样的数,理解分数是平均分得到的,理解谁是谁的几分之几;第二次飞跃是由具体到抽象,把单位“1”平均分成若干份、1份或几份……从具体事物中抽象出来,然后概括出分数的定义,这是感性的飞跃;第三次飞跃是对单位“1”的理解与扩展,单位“1”不仅可以表示一个物体、一个图形、一个计量单位,还可以是一个群体等,最后抽象出:分谁,谁就是单位“1”,这样单位“1”与自然数的“1”的区别就更加明确了。这样的三个层次不是一蹴而就的,要展现出知识的发展过程,引导学生在知识的发展中去理解分数,这个过程不是一个结论所能代替的。再如学习了“比的意义”后,可根据比与除法、分数之间关系设计练习,从中明确“除法是一种运算,分数是一个数,比是表示两个数的倍数关系。”

四、运用概念、发展概念

第5篇:固体力学概论范文

知识目标:

1.饱和溶液与不饱和溶液的概念。

2.溶液的浓稀与溶液的饱和、不饱和这两组概念的区别。

能力目标:

1.培养学生通过实验解决问题的能力,更突出的是要培养学生在实验基础上的分析能力和思维能力。

2.利用实验和数据的结合,培养学生区分不同概念的比较能力和分析思维能力。

情感目标:

通过对实验的分析研究,培养学生沿着“问题—实验—分析—结论”的思路,以科学的方法去解决问题的能力。

教学建议

教材分析

本节的中心内容是建立饱和溶液的概念。学生虽然对于一般物质溶解后形成溶液的现象比较熟悉,但是对从量的角度去认识物质的溶解性以及溶液的种种状态却很少思考。教材一开始就提出一杯水里是否可以无止境地溶解糖或食盐这样的问题,把学生的注意力一下子带到要讨论的问题中来。接着教材分别安排了两组实验[实验7-2]、[实验7-3]和[实验7-4],从正反两个方面证明:只要条件固定,物质是不会无限制地溶解在溶剂中(彼此互溶者除外)。由此为依据,通过教师的归纳和分析帮助学生建立起“饱和溶液的概念”。

1.通过[实验7-2],学生应该了解:(1)要判断物质的溶解是否有限度,就必须确定“一定温度”和“一定量的溶剂”这两个条件。(2)当这两个条件不变时,物质溶解的确都各有其限度。学生有了这两点认识之后,就能比较容易理解:当溶质溶解达到它的限度时(如果条件不变),溶液就处在一种特殊的状态即饱和状态。这时的溶液就是该状态下此溶质的饱和溶液。

如何教学生判断是否达到了溶解的限度呢?教材用“不能继续溶解而有固体剩余的时候”,这是利用可直接观察到的宏观现象作为判断溶液饱和的一个依据。但是利用“有固体剩余”来判断溶液已达饱和,又一定要以“一定温度”和“一定量溶剂”为前题,否则就没有意义。

[实验7-3]和[实验7-4]通过分析可以得到下列关系:对于大多数溶液来说:

(1)说明当改变饱和溶液的任何一个条件时,饱和溶液的状态都会被破坏,成为“不饱和溶液”。(2)从反面证明饱和溶液定义的叙述必须有两个前提为条件,否则就没有意义。(3)客观上向学生介绍了使饱和溶液变为不饱和溶液的两种可能的方法,即升高温度或增加溶剂。至于相反过程,即由不饱和溶液转为饱和溶液,由于可能会引起物质的结晶析出,在本节暂不宜展开讨论。

2.为了消除学生把溶液的浓稀与溶液的饱和与不饱和混为一谈,教材作了一段专门叙述。

通过[实验7-5],利用刚刚建立起来的饱和与不饱和概念及其判断方法,来分辨浓溶液与稀溶液,以及它们跟饱和溶液、不饱和溶液的区别,是很有说服力的,教师应很好利用这段教材,或讲解或指导阅读。在讨论时一定要向学生指明,溶液的浓稀,是指一定量溶剂中溶质的相对含量不同而言,与温度是否变化无关;饱和与不饱和是指溶质是否达到了最大溶解限度,受温度和溶剂的量两个条件的制约,表述的是溶液的一种存在状态,与溶液的“浓”、“稀”无关。

教学建议

(1)边实验、边分析、过讨论、充分调动学生的积极性,启发他们积极思维,逐步建立饱和溶液和不饱和溶液的概念。

(2)教师演示实验并给出一些数据,引导学生分析,逐步培养学生分析思维能力和区分不同概念的比较能力。

教学设计方案

重点:

(1)建立饱和溶液的概念。

(2)分析溶液“浓”“稀”跟溶液饱和与不饱和这两组概念之间的关系和区别。

难点:

利用实验和数据结合,培养学生区分不同概念的比较能力和分析思维能力。

教学过程:

通过前面的学习,我们已经了解了溶液。为了对溶液进行更深一步的研究,就需要将溶液作以分类:

1.饱和溶液与不饱和溶液

演示[实验7-2]在10毫升水里分别加入食盐和硝酸钾固体,直至不能再溶解。

[教师活动]提问:在实验演示过程中,溶液的温度是否改变?水的量是否改变?这个实验说明了什么?

[目的:为学生观察实验提供了一定的方向,有利于学生分析实验结果。]

[教师活动]演示[实验7-2]:在各盛有10毫升水的试管中;分别缓慢加入氯化钠和硝酸钾固体,边加入边振荡,直到试管里有剩余固体不再溶解为止。

[学生活动]观察实验并回答以上提出的问题。

[结论]

饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液。

不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,能继续溶解某种溶质的溶液。

[教师活动]提问:在提到饱和溶液和不饱和溶液时,为什么一定要指明‘“一定温度”和“一定量溶剂”呢?

[学生活动]学生动手做[实验7-3]。[实验7-4],并思考以上问题。

[目的:培养学生通过实验解决问题的能力。]

[学生活动]分析讨论并总结该实验。

[教师活动]参与讨论并答疑,引导学生总结。

[结论]

(1)只有指明“一定温度”和“一定量溶剂”,“饱和”和“不饱和”才有意义。(2)

(3)当温度确定、溶剂量确定时,某溶液的饱和状态表示溶质溶解的最大值。

[目的:加深学生对概念的理解,为下一节溶解度概念的建立做好铺垫。]

[教师活动]说明:给定条件,溶液可分为饱和溶液与不饱和溶液。在日常生活中,为了粗略表示溶液里溶质含量的多少,溶液常常习惯被分为浓溶液和稀溶液。

2.饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液、稀溶液之间的关系

[教师活动]演示[实验7-5]:在各盛有10毫升水的试管中,分别加入2克食盐和0.1克熟石灰,振荡、并观察现象。

<[学生活动]观察实验及所列数据,试判断正误。

[目的:培养学生区分不同概念的比较能力和分析思维能力。]

(投影)提供数据:

20℃时,在100克水中最多溶解不同物质的质量:

硝酸铵:192克碳酸钙:0.0013克食盐:36克氢氧化钙:0.17克

判断:(1)在同一温度下,饱和溶液一定比不饱和溶液浓。

(2)饱和溶液是浓溶液。

[教师活动]引导学生总结。

[结论]饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液、稀溶液之间没有必然的联系,不过对于同一种溶质的溶液来说,在一定温度下,饱和溶液比不饱和溶液浓。

[教师活动]指导阅读教材第134页:如何确定某溶液是饱和溶液?

(四)总结、扩展

(1)溶液:在一定条件下可分为饱和溶液、不饱和溶液。

不给定条件可分为浓溶液、稀溶液。

(2)扩展练习:试判断:

①同一种物质的饱和溶液一定比不饱和溶液浓。

②在一定温度下,向硝酸钾溶液中加入少量硝酸钾,如果溶液质量不变,则该溶液是饱和溶液。

③同一种物质的饱和溶液一定比不饱和溶液中的溶质多。

④一定温度下,溶质的质量不改变,则无法使不饱和溶液变成饱和溶液。

⑤一定温度下的氯化钠饱和溶液,一定不能继续溶解硝酸钾。

⑥两种不同溶质的饱和溶液混合,依然是饱和溶液。

探究活动

第6篇:固体力学概论范文

学生在学习力学部分时,会由于对前面所学的概念理解不够深入、不够全面,导致解决问题时出现错误,这就是前概念障碍。如问题:“两个体积相等的金属球,其中一个的重量是另一个的两倍,两球同时从二楼顶落下。”有近30%分学生认为物体越重,下落得越快。又如问题:“一个小球在光滑水平面上从a匀速运动到b,在b点小球受到一个来自同一水平面的瞬间垂直冲撞。”有一部分学生认为小球受到冲撞后运动路线为沿着冲撞方向的直线。理由是小球开始做匀速直线运动,所受合外力为零,当受到向上的冲撞后,就沿着这条直线运动。可见,力的方向决定速度的方向这种观念在学生思维中根深蒂固。再如问题:“竖直上抛一小球,忽略空气阻力,在小球从抛出到回到地面过程中,作用在小球上得力。”有些学生认为,受力物体脱离施力物体后,物体仍受引力的作用。认为小球被抛出后竖直上升的过程中,速度逐渐减小,则受到向上逐渐减小的力的作用;下降过程中,速度逐渐增大,则受到向下逐渐增大的力的作用。学生在学习新的物理知识时,并不是简单的“输入、储存”,而是根据原有的知识结构和思维方式去理解,当新知识与原有知识结构相符时,这些新知识就被吸收、储存,否则这些新知识就会被排斥或经“修改”后再吸收,而这种修改后的知识往往是非科学的,于是新知识与旧知识、科学的思维方式与原有的思维方式相互混杂,派生出形形的错误概念。当学生的前概念与新的物理知识相冲突时,怎样才能促成认知结构的顺应呢?关键是设法给学生一个巨大的“震颤”,以动摇其顽固信念的基础。可以按三个步骤来实现概念的彻底转变。第一步,教师有步骤的诱导学生暴露其原有的概念框架,包括结论、例证、推论等,并在适当时候提出矛盾,给其原有错误理论框架以沉重打击。第二步,组织讨论乃至争论,揭露学生前概念的不合理性,从而使学生自愿放弃旧概念。第三步,引导学生接受新的概念框架。

二、逻辑思维障碍的排除。

问题:“小汽车推着卡车试图加速到某速度前进的过程,分析受力情况。”一部分学生会认为小汽车推动卡车的力大于卡车推动小汽车的力。理由是如果小汽车推动卡车的力等于卡车推动小汽车的力,卡车就不会加速到某一速度,它只能静止或匀速运动。这里,学生的思维被“加速”两个字所束缚,未能正确运用牛顿第三定律进行思考。实质上物体之间相互作用力的性质与物体的质量、运动状态无关,学生因混淆力与运动这两个概念的内涵而导致错误。就是说学生在运用概念、规律进行思维操作时出现偏差,形成逻辑性思维障碍。

物理抽象思维的逻辑性是物理学科学性的表现,普通逻辑和辩证逻辑的规律是物理抽象思维的基本规律,思维不符合逻辑是得不出正确结论的。物理学是以基本概念为基石,已基本规律为骨架,已基本方法为纽带所构成的逻辑体系。物理学的知识结构包括实验基础、理论体系(概念、定律、定理)、数学表达、物理方法、延伸与应用等内容。这些内容之间有紧密的逻辑关系。因此,在教学过程中,应抓住这种关系,精心设计教学内容和教学过程,使之具有合理的逻辑结构。首先,物理概念即是物理思维的产物,又是更高层次物理思维的工具。物理思维只有借助于概念才能提高推理和判断能力,才能深刻揭露物理现象和物理过程的本质规律。在物理概念的教学中,首先应按以下三个步骤进行教学。第一步,创设学习情境,建立物理概念的“生长点”。第二步,科学的思维加工,形成物理概念。第三步,联系实际,积极运用、巩固、深化物理概念。其次,在课堂教学中,应按照提出问题-分析问题-解决问题的逻辑主线展开教学内容,做到提出疑问以激发学生的学习兴趣,吸引学生注意力,分析疑问以启发学生积极思考,正确推理以培养学生思维的逻辑性与严密性,得出简练结论锻炼学生善于抽象和概括的能力,并便于学生牢固记忆。

三、表象性思维障碍的排除。

对于问题:“一个小球在光滑水平面上从a匀速运动到b,在b点小球收到一个来自同一水平面的瞬间垂直冲撞。”有相当一部分学生认为小球受到冲撞后的运动路线为抛物体,理由是可以把小球的运动当作抛物体运动。这些学生虽然能够呈现出两个速度的表象,却不能进行分析综合。

要排除这些障碍应着重注意这样几个问题。首先,物理学是以实验为基础的科学,,在实验过程中通过观察和操作,获得丰富的视觉想象、触觉形象和其它感知形象,从而储存丰富的表象。其次,物理概念不是具体个别实体的形象,也不是主观的心理图象,而是有别于一种物理现象获一类物理过程的一种现象或过程的理论和概括,是观察试验与科学思维的产物,既具有鲜明的客观性又具有强烈的主观性;既具有高度的概括性又具有高度的抽象性。

四、直觉经验性思维障碍的排除。

在解决问题:“小球从静止开始,沿轨道倾斜直线-圆弧-倾斜直线运动,不计摩擦,标出各位置加速度方向。”时学生认为,小球被弹簧竖直弹上去的过程中,因速度逐渐减小,所以加速度也逐渐减小,小球到达最高处时速度为零,所以加速度也为零。这表明学生不能从受力与加速度的因果关系中寻找各运动阶段加速度的统一特征, 而是将速度与加速度概念混淆在一起,企图由并无必然因果关系的速度情况判断加速度情况。

直觉经验不同于我们常说的直觉思维。直觉思维是以具有整体功能的知识组块为思维材料而进行的思维;指人脑不借助于逻辑推理而综合运用已有知识、表象和经验知觉,以高度省略、简化、浓缩的方式洞察事物的物理实质,并迅速作出猜测、设想或突然领悟的思维。

第7篇:固体力学概论范文

在高中物理教学中,帮助学生形成牢固正确的物理概念和准确地掌握物理规律,具有十分重要的意义。

1.教师应向学生介绍相关的感性材料,使学生获得必要的感性认识,这是学生形成概念和掌握规律的基础。

在物理学习中,使学生对所学习的物理问题获得生动而具体的感性认识是非常必要的。如果学生对所学习的物理问题还没有获得必要的感性认识,还没有认清必要的物理现象,教师就急于向学生讲解概念和规律,采用“填鸭式”的教学,学生靠灌输得来的“概念”和“规律”就将是空中楼阁。其实,当学生对教师介绍有关的物理现象和物理事例有了比较充分的感性认识,又无法合理地说明和解释这些现象与事例时,便会有强烈的求知欲。例如,我们都有这样的体验,一个身高体壮的大人从你身旁走过,不当心碰了你一下,可能使你打个趔趄,甚至摔倒。但是,如果碰你的是个瘦小的小孩,尽管他走得跟那个大人一样快,打趔趄甚至摔倒的可能不是你,却是他。学生便会产生“这究竟为什么?这到底是什么?”的探究心理,这种探究心理,这种对学习内容的浓厚兴趣,正是学生学习概念掌握规律的内部动机。可见,当我们考虑一个物体的运动效果时,只考虑运动速度是不够的,还必须把物体的质量考虑进去。物理学上把物体的质量和速度的乘积叫物体的动量。

每一个物理概念和规律都包含着大量的具体事例。在物理教学时,特别需要注意的是,并不是具体事例越多越好,为了帮助学生能在感性认识的基础上进行分析,我们教师必须精选典型事例,这样才能收到预期的效果。

2.在学生形成概念,掌握规律的过程中,引导学生正确进行科学抽象,由感性认识上升到理性认识阶段,这是形成概念,掌握规律的关键。观察同一个物理现象,不同的学生会得出不同的结论。因为在每一个物理现象中,存在着多种因素的影响。如果把握不住抽象思维的正确方向,就会得出错误的结论。例如,在“马拉车”的问题上,尽管学生把牛顿第三定律背得滚瓜烂熟,思想上总还认为“马对车有拉力,车对马没拉力”或者“马对车的拉力大于车对马的拉力”。学生“最有力的证据”是:反正是马拉着车向前走,而不是车拉着马向后退。学生主要是固执地盯住了马拉车向前走这一直观的表面现象,而没有对车,马的启动过程以及车,马与路面之间的作用力做深入细致的饿分析。

第8篇:固体力学概论范文

一、从实验事实引出概念

课堂演示实验可以很好地集中学生的注意力,由教师对演示实验的现象分析引导学生正确地推理,来形成化学基本概念。

例如,在讲化学变化与物理变化两个概念时,除了镁燃烧和加热碱式碳酸铜两个实验外,还可以补充一个对比实验,即用剪刀将纸剪碎和将纸点燃的两个小实验。边演示边提问,让学生思考:在两个对比实验中变与不变的是什么?这两种变化有什么不同?看起来这是一个极为简单的实验,学生在观察变与不变的现象时能回答出以下两点:剪纸的过程中纸的形状变了,但纸还是纸,没有变;纸燃烧过程中,纸由白色变成灰黑色灰,灰不是纸。引导学生讨论这两种变化又有什么不同,然后指出第一种变化纸没有生成其他物质是物理变化,第二种变化纸燃烧生成了不同于纸的灰是化学变化,这样从这两个对比实验中引出了两种不同“变化”的概念。通过总结、举例练习,明确物理变化、化学变化概念的意义,了解二者的区别和联系。

在应用实验引出概念的教学中更要重视学生实验的直接体验。例如,在实验室制氧气的过程中引入催化剂这一概念时,将教师的演示实验、学生实验合并一起进行。实验前先叫学生预习课本内容,实验时教师板书实验步骤和问题:①给氯酸钾加热并检查是否有氧气产生(要求学生记录加热产生氧气的时间);②给二氧化锰加热并检查是否有氧气产生;③把一定量的氯酸钾和5g二氧化锰混合加热并检查是否有氧气产生(记录加热产生氧气的时间);④把③加热的剩余物溶解于水、过滤得黑色粉末即二氧化锰,干燥、称量(记录数据);⑤把过滤出的二氧化锰全部加入另一份氯酸钾内加热检查是否迅速产生氧气,再溶解、过滤、称量。前后对比,然后讨论得出结论:二氧化锰在反应前后质量没有改变,化学性质没有改变,但能改变其他物质的反应速率。教师引入概念:具有上述特点的物质叫催化剂。这样学生对催化剂概念的认识就很深入。

二、从理解问题的过程中引出概念

例如,讲解化合价概念时,注重引导学生对离子化合物、共价化合物的形成过程加深理解,并板书形成过程,在理解过程的基础上,观察未得失电子时原子的结构示意图,指出(结构决定性质)该元素有得失几个电子的性质,各元素的原子只有按一定数目比作用(化合)时才表现出得失几个电子的性质。同理,分析共价化合物的形成过程,对照结构示意图及电子式,指出每个原子有共用几对电子的性质,交代各种元素的原子只有按一定数目比作用(化合)才表现出各自共用几对电子对的性质。顺势引导,无论是离子化合物还是共价化合物,都是不同元素的原子按一定数目比化合表现出的性质,此性质叫元素的化合价。又如,在分析固体物质在一定温度下达到饱和所溶解的质量不同,反映出各种物质溶解能力不同,怎样衡量物质的溶解能力?当然要用溶解的质量,老师分析引导,让学生认识到只有在“三个前提条件”一定的情况下,溶解溶质的质量才能衡量物质的溶解能力,此时的质量叫该物质在此温度下的溶解度。

三、注意概念的系统归类,找出概念间的从属关系和内在联系

化学概念虽多,也是一个个地形成,要善于引导学生将概念逐步系统归类,突出重点,抓住关键。例如,在学习了原子、分子、元素、单质、化合物这几个概念后,总结这几个概念的区别与联系,突出元素在这几个概念中的主导地位,揭示这几个概念的从属关系、组成与构成关系、宏观与微观的关系。

四、注意概念的及时巩固

在讲授每一个概念后,注意整理一些相应的练习题,让学生思考回答。例如,学习溶液、悬浊液、乳浊液的概念后,为使学生能根据实验得出概念的意义,正确的区分这三种混合物,列出下列混合物,让学生区分:①石灰乳,②牛奶,③敌敌畏乳油,④敌敌畏与水的混合液,⑤敌敌畏的酒精溶液,⑥把二氧化碳通入澄清石灰水后的液体,⑦白磷与二硫化碳溶液,⑧食醋,⑨石灰沙浆,⑩爆鸣气,⑾尘土飞扬的空气,⑿清新的空气,⒀液氧。学生回答后,根据掌握程度进行讲评、分析、纠正错误。还有混合物、纯净物、单质、化合物等概念,都可以适当安排这样的巩固性习题,对学生掌握、深化基本概念是行之有效的。

五、注意概念的深入和发展

学生在形成化学概念时,虽然经历了从感性认识到理性认识的过程,但有些概念受知识面的局限,一开始认识得可能不全面。比如,燃烧的概念突出“通常讲的燃烧”及“空气中的氧气”这两点,提出了燃烧不是非得有氧气参加的悬念,指出的这个要点将在今后的学习中进一步深化。再如,讲氧化还原反应概念时,初中仅要求从物质得失氧的角度予以分析,为了照顾知识的连贯性,在分析氢气还原氧化铜的反应中,即指出氢气得到氧化铜中的氧被氧化,又指出氢气中氢元素组成了水以后,化合价升高,氧化铜中氧元素被夺去后,氧化铜中铜元素的化合价从+2价降到了零价,最后总结出凡氧化还原反应中,元素的化合价一定会有改变的这一结论,同时进一步指出这个概念在高中学习时将进一步深化。

六、通过综合复习及对习题的讲解、分析、改编来巩固概念

综合复习对化学基本概念的检查巩固很重要,一定要形成概念网络系统,学生是否形成网络系统,应用概念题组检查。例如,元素的种类是由()决定的,元素间本质差别是由()决定的,原子量的大小是由()决定的,元素的化学性质是由()决定的。

第9篇:固体力学概论范文

【关键词】概念设计;协同工作;结构体系

在当今的结构设计中,计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用,少去繁琐的计算过程。这要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,把结构基础本概念弄清,受力明确,把概念设计应用到实际工作中去。

1 概念设计的重要性 。

所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠性能。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

比如,有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,即不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确,没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当,造成危害是不容忽视的。汶川地震中,大部分的底框结构,在设计中没有充分考虑刚度问题,底层框架全部倒塌。美国一些著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况,概念设计的思想不妨是个好方法。

运用概念设计的思想,也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R,以至混凝土的等级越用越高,配筋量越来越大,造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率,结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例,一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。但是大家知道,结构刚度越大,地震作用效应越大,配筋越多,刚度越大,地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。其实,为什么不考虑降低作用效应S呢?对结构概念的不清析,在结构设计中会犯严重的错误。

概念设计是展现先进设计思想的关键 ,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计 ,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。强调概念设计的重要 ,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性 ,比如对混凝土结构设计 ,内力计算是基于弹性理论的计算方法 ,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法 ,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远 ,为了弥补这类计算理论的缺陷 ,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计 ,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点 ,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解 ,结构工程师只有加强结构概念的培养 ,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要 ,还在于在方案设计阶段 ,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念 ,选择效果最好、造价最低的结构方案 ,为此 ,需要工程师不断地丰富自己的结构概念 ,深入、深刻了解各类结构的性能 ,并能有意识地、灵活地运用它们。

2 协同工作与结构体系 。

著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法,以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合,设计出令人满意的建筑奠定基础。

结构的协同工作表现在基础与上部结构的关系上 ,必须视基础与上部结构为一个有机的整体 ,不能把两者割裂开来处理。举例而言 ,对砖混结构 ,必须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基础连接成一个整体 ,而不能单纯依靠基础自身的刚度来抵御不均匀沉降 。在汶川地震中,就砌体房屋总体而言,破坏程度随建造年代的推移而明显减轻。在调查中发现,严格按照规范进行计算并采取设置构造柱等措施的砌体房屋,在遭遇比当地设防烈度高1度的地震影响时,尚无倒塌的情况。实践证明,除高烈度区外,对砌体房屋只要做到合理设计,认真施工,是能够达到相应的抗震设防要求的。对协同工作的理解 ,还在于当结构受力时 ,结构中的各个构件能同时达到较高的应力水平。

在汶川地震中、短柱剪切破坏较多。混凝土柱因填充墙等非结构构件砌筑不当,受到约束而形成短柱,短柱不利抗震,地震中大多发生剪切破坏在多高层结构设计时 ,应尽可能避免短柱 。在多高层结构设计时 ,应尽可能避免短柱 。其主要的目的是使同层各柱在相同的水平位移时 ,能同时达到最大承载能力 ,但随着建筑物的高度与层数的加大 ,巨大的竖向和水平荷载使底层柱截面越来越大 ,从而造成高层建筑的底部数层出现大量短柱 ,为了避免这种现象的出现 ,对于大截面柱 ,可以通过对柱截面开槽 ,使矩形柱成为田形柱 ,从而增大长细比 ,避免短柱的出现 ,这样就能使同层的抗侧力结构在相近的水平位移下 ,达到最大的水平承载力 ;而对于梁的 跨高比的限制 ,一般还没有充分认识到。

在目前建筑结构抗震鉴定及加固中,协同工作与结构体系概念的思想也应得到延伸。在1976年唐山地震中,天津市加固的2万间民房无一倒塌,但天津第二毛纺厂三层的框架厂房,却因偏重于传统构部件的加固 ,忽视结构总体抗震性能的判断,造成不合理的加固使抗震薄弱层转移,仍然倒塌。在汶川地震中进行过抗震加固的房屋,地震中大多数破坏较轻;同一地段未进行加固的房屋,破坏相对要严重的多, 更说明抗震设计和对结构体系的传递受力的清析的的重要性。

3 结语

结构工程师对结构要有整体工作的原则。在概念设计,结构体系,各构件协同工作日益重要的今天 ,要求结构工程师应有深厚的基本理论基础 ,并能不断吸取他人先进的设计思想,做到 :1 .结构功能与外部条件一致 ;2 .充分发展 先进的设计理念 ;3 .发挥结构的功能并取得与经济的协调 ;4.更好地解决构造处理 ;5. 利用定量的计算进行抗震分忻 ;6.用概念来判断计算的合理性。对自己的作品、设计,应经常进行深刻的反思 ,对每一项设计都精益求精。

参考文献

[1]林同炎,结构概念和体系,中国建筑工业出版社