发布时间：2023-09-25 11:52:40
绪论：一篇引人入胜的初中物理热效率，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
例1在使用一滑轮组时将一个100N的物体吊起上升了l0m，绳子自由端被拉上50m。求所用拉力的大小。
解析：本题是人利用滑轮组提升重物的问题，人利用滑轮组对物体做功，所以要克服物体重力做的功为有用功，拉力F做的功为总功。
解：h=10m G=100N S=50m
由S=nh得n=5
所以有5条绳子来承担重物
所以F=0.2G=20N
当然本题只是求解了拉力，也可以再加一问，计算机械效率，这就要求计算出有用功，总功等一系列的问题。
二、燃料燃烧类
例2 一学校用锅炉给学生供开水，将质量是200千克的水在一个标准大气压下烧开，共计用了6千克的无烟煤。无烟煤的热值为34000000J/kg。求：
（1） 锅炉中的水吸收了多少的热量？
（2） 无烟煤完全燃烧完所放出的热量？
（3） 用这个锅炉的效率为多少？
解析：本题计算的过程中可以看出水吸收的热量由燃烧无烟煤来提供，水吸收的热量可以用吸热公式来计算，因为水的初温已知，质量和比热容也已知，只有末温度没有直接给出，但是在一个标准大气压下水烧开后的温度为100摄氏度，而无烟煤完全燃烧放出的热量又可以计算得知，此锅炉的效率等于水吸收的热量除以燃烧无烟煤放出的热量。
例3 某锅炉效率为40%，内装500L温度为20℃的水，要把这些水烧开，不计其他热损失，需要燃烧多少千克无烟煤？无烟煤的热值为34000000J/kg。（一个标准大气压下）
解析：由水的体积可以计算出水的质量，又由水的初温度和末温度及比热容可以计算出水总共吸收的热量，题目中很明显地给出无其他损失，由锅炉的利用率就可得出无烟煤完全燃烧放出的热量（水吸收的热量除以40%），在这里利用了热效率的问题，起到了间接利用热效率计算大型计算题的作用。最后用热效率是可以计算出需要的无烟煤的质量，也就是放出的热量除以无烟煤的热值。
例4 为了适应我省建设“绿色经济强省”战略目标的需要，定西城区二环路以内的城市居民生活不能用蜂窝煤作燃料，全部使用煤气提高燃料利用率。一个三口之家烧蜂窝煤平均每月消耗煤70kg。
（1）一家庭月消耗煤完全燃烧时放出的热量？
（2）蜂窝煤炉的热效率均为20%。求一个家庭月烧煤散失的热量？
解析：本题是一道环保型的题目，提倡使用清洁能源，减少对环境的污染，主要讲到了三口之家在一个月内使用蜂窝煤作燃料完全放出的热量，由题目得知一个月消耗的蜂窝煤的质量，又已知煤的热值，就可以算出完全燃烧放出的热量。第（2）问蜂窝煤的热效率为20%，则有80%的热量散失掉了，也就是总热量的80%散失掉了，这样就求出了一个家庭月烧煤散失的热量。
三、热水器类
例5国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米，活塞冲程长55毫米，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕，飞轮的转速是1500转/分。
（1）求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）？
（2）如果满负荷工作时每分钟消耗15克汽油，这种汽油机把内能转化为机械能效率是多少？（汽油的燃烧值为4.6×107焦/千克）
解析：由气缸直径可以求得活塞面积，由做功冲程燃气的压强可得燃气作用在活塞上的压力，又已知活塞冲程长度，便可求得每个做功冲程燃气所做的功，进而根据飞轮的转速，则可求得此汽油机做功的功率。本题还是相对比较难，学生主要是想不到对应的物理情景，求第（1）问中的做功的功率，先计算出活塞表面所受的压力，要计算功率，就从功率的定义出发，单位时间内物体所做的功，时间为一分钟，在力的方向上移动的距离也可以用路程等于速度乘以时间，计算压力的时候用到了压强的定义式，将它变形，压力等于压强乘以受力面积。第（2）问内能转化为机械能的那部分为对机器做的有用功，而燃料完全燃烧放出的热量等于质量乘以热值。有用功除以完全放出的热量，就是该热机的效率。
四、电动机做功类
例6一台拖拉机的发动机是四汽缸、四冲程的柴油机，汽缸的直径为95mm，活塞冲程为127mm，第三冲程中气体作用在活塞上的平均压强是196N/cm2，飞轮的转数是1200r/min，这台发动机的功率是多少瓦？
初中物理习题可谓是浩如烟海，习题是永远做不完的.传统教学中的“题海战术”之所以有时看起来有效果，其实质是让学生在不断的重复训练中获得对题目情境的认识，形成相对固定的解题思路，进而形成一定的解题能力.从效果上来看，此种方法是有效的，但从过程上来看，此种方法容易消磨学生的学习积极性，容易让学生产生厌学情绪，容易让学生认为物理学习就是成天不断地做题，因而一般认为是不可取的.然而现实是，日常教学中我们普遍看到的，题海战术尽管有时附加以有效教学的标签，但却改不了重复训练的本质.在这种情况下，我们提出通过建模的方式为学生建立一类习题的模型，从而减少重复劳动，提升学习能力.
习题建模与新知识学习过程中的建模不同.新知学习中的建模往往是指一种教学模式，一种学习模式.而习题教学中的建模，是指从一类题目中提取共同点编制成一道基本的题目，让学生在这种基本题目的训练中获得对这一类题目的共同理解.根据这一理解，习题建模就需要教师对初中物理中的传统题型和热门题型进行分析与综合，以提取其中的共同点，然后在问题解决的过程中，帮学生形成一个基本的思路，从而在学生的思维中形成一套基本的模型.最终的目的是让学生在新的题目情境能够调动已经建立的模型，然后进行拓展延伸，从而实现新问题的解决.总的来说，习题建模是基于基本习题建立起来的思维模型，是为解决一类题目而设计的基本模型.
习题建模并不是一种新的思想，但在任何情况下都应当赋予其新的内容.我们下面尝试通过热量、内能和热值以及电学知识中的两个重要知识点为例，来谈谈笔者所理解的习题建模.
2习题建模举例分析
示例1光学知识
初中光学知识中涉及的是光源、光的直线传播、光的反射和光的折射等知识.如果这些知识处于零散状态，那对学生的习题解答是没有益处的，因为学生此时的思维中没有一个完整的光的知识体系，而如果通过纯文字的图表或框图来帮学生建立知识体系的话，那又需要较高的抽象思维能力作为支撑.因此我们设计通过图1来概括上述基础知识，让学生通过对图1的理解与重现，来完成光学知识的体系建构.
习题模型：如图1.从光源发出的光发生直线传播、反射及折射.其中，又涉及透明体与反射体颜色的光学知识，涉及光的色散知识，涉及平面镜成像知识.除了凸透镜成像及规律之外，基本上包括了其它光学内容.因而能够帮学生形成一个相对完整的对光学知识的认识.与光现象相关的习题往往也包含其中，从而使得本模型能够起到举一反三的作用.
示例2热量、内能及热值知识
本部分知识涉及到热量的传递、吸收与放出热量的多少、内能的增加与减少，能量的转化、燃料燃烧后产生热量的计算、热传递中的效率等.如果试图通过不同类型的题目进行重复训练，则效果不佳，实际教学中我们发现不断地做、不断地讲、不断地错就是这一情况的实际写照.那么，这些知识是不是可以融合到同一个题目当中呢？笔者几经尝试，建立了如下一道题目模型，几次训练之后取得了较好的效果.
习题模型：如图2，是生活中常见的烧水情形.其中木材燃烧放热用到Q=qm公式，水吸热升温用到Q=cmΔt的公式，其中还涉及到能量转化和转移效率等.因而可以涵盖大部分热量计算的习题.
本习题模型中，如果给出已知条件，如水的质量为2 kg，水的比热为4.2×103 J/（kg・℃），木材的质量为0.5 kg，木材的比热为1.2×107 J/kg.则可以提出的问题有：从木材燃烧到水被加热，其中有哪些能量的转化或转移过程？木材完全燃烧后放出的热量是多少？假如这些热量全部被水吸收，则水的温度会升高多少摄氏度（不沸腾）？假如加热过程中的效率为40%，则水升高的温度又是多少？如果木材的质量是5 kg，则水加热后的最终温度是多少？
本模型的特点是：（1）以生活中最为常见的烧开水素材为例，学生在理解素材上没有困难，从而就可以将注意力集中到过程分析与问题解决当中来；（2）本过程中涉及到化学能转化为内能，内能以热传递的方式转移到加热容器和水中的情形，一是能量的转化，一是能量的转移，可以带动能量转化和转移的知识；（3）本过程中的燃料燃烧可以巩固到Q=qm公式的运用，而水被加热则巩固到Q=cmΔt公式的运用；（4）当效率不是100%时，其又可以加深学生对Q吸=ηQ放（η为加热效率）的认识；（5）如果我们将加热容器改成试管（蒸气冲开塞子）的例子，还可以用来加强气体对外做功、内能减少温度降低的知识.
根据我们的教学实践，这一模型在新课教学以及单元练习和质量监测中得到两至三次训练，学生就有可能形成深刻的印象，从而收到事半功倍的效果.
示例3电学知识
在电学知识中有一个非常重要的电路图，其在教材（苏科版九年级上下册）中得到了三次重要运用：一次是探究电路中电流与电压、电阻关系，得出欧姆定律时；二是伏安法测电路时；三是伏安法测定电功率时.
习题模型：笔者这里提供的习题模型严格来讲并不是一道习题，只是这个图形是相当一部分电学题目的源头.也就是说这个图形加上不同的已知条件，就可以得到千变万化的电学题目.
那么，这个图形应当怎样呈现在学生的面前呢？笔者的做法是：从简单电路开始（这一步学生非常熟悉）；然后提出测电流的要求，并加上电流表；再提出测电压的要求，然后加上电压表；最后提出改变电路中电流的要求，加上滑动变阻器.通过这一循序渐进的过程，学生就可以感觉到这个图是通俗易懂的.从而在将来的习题解答中，对这类复杂的图形产生不太复杂的感觉.
在笔者的教学实践中是这样利用这个模型的，利用探究电流与电压、电阻关系时，帮学生获得图形生成的过程；然后在后两次时帮学生复习这一电路图；在习题训练中以此图加上不同的条件进行两至三次的训练.在此基础上，学生就会对此图形成较为深刻的认识，在以后类似的情境中，学生也能迅速地反应出此图是我们一直强调的经典电路图.
就现阶段的初中生的生理和心理特点而言，他们富余好奇心善于探究，但缺乏抽象思维和学习持久力。所以经常觉得物理难，难在公式记不住，计算题不会算等等很现实的问题。作为教师，如何才能让学生熟练地掌握物理公式、并灵活用公式去解决相应的实际问题，教师应在建立概念得出公式、理解应用、巩固公式的过程中注意教学的方式方法。
一、创设情境感知概念
“从生活走向物理，从物理走向社会”是物理课程的基本理念。教师的教学过程应该贴近学生的生活，让学生从身边熟悉的生活现象中去探究并认识物理规律，同时还应将学生学习的物理知识与学生的生活相结合，让学生体会物理在生活中的实际应用。
如在电功率定义公式导入中，利用将功率不同甚至差别很大的的用电器（比如用1000W的电吹风和一个100W的白炽灯），分别接入家庭电路线路板中，让学生身临其境的观察两次电能表的转速（或电能表指示灯闪烁的快慢）明显不同，引发学生的思考，从而为理解电功率的意义奠定了基础。
二、实验探究推导公式
实验探究是学生寻得真知的必经之路。新课程倡导和凸显探究学习，使学生的思维在探究中发展，学习的兴趣在探究中提升。更有利于利用实验结果推导和得出物理公式。
如在讲解《欧姆定律》公式前，先引导学生探究电流与电压电阻的关系，再根据所得的数据推导电流与电压电阻的关系。由此顺理成章推导出欧姆定律的公式：电流=电压÷电阻。在实验中学生体会其公式适用的条件、公式的特点、单位的统一性等等注意事项。
三、、图像数据推理公式
物理学是数学化程度最高的一门学科，从物理概念的引入、规律的定性描述等都离不开数学的图像处理能力，数据分析和计算应用能力。
如在建立物质的密度概念时，根据探究实验“探究同种物质的质量和体积的关系”，收集数据后，分析比较数据发现物质的质量与体积成正比。或者根据实验数据绘制图像，分析图像知道m与V成正比，写出一般式m=Kv，代入一组（m，V）数据，即可算出k的值，得出结论，这种物质的质量与体积成正比。对不同的物质，这个比值一般不同，这个比值就是物质的密度，从而得出密度的计算公式。
四、类推类比总结公式
运用多种教学方法，如对比、类比的教学方法，加强思考公式之间的联系与区别。
比如对于热效率的学习，因为同为效率问题，可以先复习机械效率，由有经验的同类公式引导学习新的背景下的效率问题。
六、课堂练习应用公式
课堂练习是检验教师的“教”和学生的“学”的有效手段，也是课堂反馈应用公式问题的一种有效方法。在利用公式解决实际问题时，教师要防止学生乱套公式，做到解一题，明一理。尽量设计一些能灵活运用公式的练习题，鼓励学生一题多解、一题多问、一题多思、一题多变，使学生既能灵活、全面的接受信息，又能排除多余信息的干扰，从而有效的提高学生的公式应用能力。
七、知识框架联系公式
美国认知教学心理学家奥苏贝尔认为，影响课堂教学中意义学习的重要因素是学生的认知结构。在物理知识结构中，基本概念和公式就是一个个节点，各个概念往往是相对独立的、零散的、分离的，未能完成完整的概念体系，因此整理组建知识网络、画知识树等逐章总结，板块归纳显得尤为重要。
引导学生每学习完一章知识，进行一次总结归纳，每进行一个知识板块，让学生用自己的结构图对知识点进行系统归纳，这样连点成线，把零碎的知识点网络化，有助于记忆和联系公式。有利于学生系统的掌握物理概念、公式脉络，实现物理公式的对比联系与有效迁移。
八、精选考题运用公式
重视近年中考题、模拟题及月考、期中期末考试的导向引领作用，提高学生的公式应用能力。
日常教学中，及时收集近年陕西和各省的中考试题，了解热点新闻中的物理现象，引导学生分析新背景、热点中的物理知识。重视月考和期中期末考试的试卷分析，提高学生灵活应用公式的答题技巧、处理实际问题的能力。
九、竞赛活动巩固公式
适时进行公式的扑克牌游戏、听写、默写、举行书写公式大赛等活动有利于学生梳理物理公式与意义，记忆并巩固其单位。定期开展各种书写公式的活动，进行书写公式竞赛，提高学生的学习热情，调动学生的学习积极性，提高公式的正确书写率、规范书写率。
