盧發(fā)明
摘 要:物理習(xí)題的解答中往往會涉及到物態(tài)的變化過程。本文對一道八年級熱學(xué)題目的解答提出更合理的解釋,讓學(xué)生在習(xí)題教學(xué)中更深刻地認(rèn)識物態(tài)變化過程,更深刻地理解物理知識,增強(qiáng)習(xí)題教學(xué)的物理意義。
關(guān)鍵詞:習(xí)題教學(xué);汽化熱;物理意義
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2017)3-0044-1
八年級物理熱學(xué)部分的教學(xué)中,遇到一道這樣的習(xí)題:在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,質(zhì)量為0.5千克、溫度為80 ℃的水,吸收84 000焦的熱量后,水的最終溫度是多少?水的比熱容是4 200 J/(kg·℃)。題目后面所附的參考答案是這樣解答的:由Q=cmΔt計(jì)算水吸收熱量后升高的溫度:
因此,吸收熱量后的溫度t =t0+Δt=80 ℃+40 ℃=120 ℃。由于在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,沸水的溫度是100 ℃。所以,水的最終溫度只能達(dá)到100 ℃,而不能達(dá)到120 ℃。
剛開始看到這樣的題目及其相應(yīng)的解答,覺得是合理的,但是經(jīng)過仔細(xì)思考之后,發(fā)現(xiàn)該參考答案還是有其不合理之處。該參考答案雖然能夠給出這個(gè)題目的最終答案,但是這樣的解答沒有考慮到實(shí)際物理過程。因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓下對水加熱的時(shí)候,水吸收熱量溫度升高,當(dāng)水的溫度升高到100 ℃后,再對其進(jìn)行加熱,水吸收熱量就會被汽化,從而形成水蒸氣,而此時(shí)水的質(zhì)量就會減少。在上述的題目中,參考答案的解決方法是:質(zhì)量為0.5千克、溫度為80 ℃的水在吸收84 000焦的熱量后,溫度就會升高到120 ℃,這樣的結(jié)果不符合物理知識,所以水的最終溫度是100 ℃。而實(shí)際上,0.5千克80 ℃的水,溫度升高到100 ℃,不需要吸收84 000焦的熱量,依據(jù)吸收熱量的計(jì)算公式:
即此時(shí)水的溫度升高到100 ℃,只需要吸收42 000焦的熱量。此時(shí),水再吸收熱量就會被汽化,水的質(zhì)量就會減少。而在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的汽化熱(L)是2 260 000 J/kg。因此,此時(shí)水汽化的質(zhì)量(Δm)就是:
所以,0.5千克的水,溫度為80 ℃,吸收84 000焦的熱量后,就會有大約0.019千克的水被汽化。而剩下水的質(zhì)量就是0.481千克,因此在式(1)的計(jì)算過程中,水的質(zhì)量發(fā)生了變化,所以不能用0.5千克進(jìn)行計(jì)算。雖然題目的參考答案給出了最終正確結(jié)果,但是答案沒有考慮其中發(fā)生的物態(tài)變化過程,忽視了物理意義的重要性。
初中物理習(xí)題教學(xué)中既要注重對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)[1],同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)“反思”也有助于改善習(xí)題教學(xué)[2]。物理知識的學(xué)習(xí)是對物理思維過程的經(jīng)歷與理解,而物理習(xí)題的訓(xùn)練,是對物理知識及其思維過程的進(jìn)一步理解與應(yīng)用。因此,我們在進(jìn)行物理習(xí)題的解題與講解過程中,更需要將題目所呈現(xiàn)的物理過程展現(xiàn)出來,充分地發(fā)現(xiàn)其存在的物理意義,提高學(xué)生分析物理問題、解決物理問題的實(shí)際能力。
參考文獻(xiàn):
[1]陳新生.物理習(xí)題教學(xué)中的激趣術(shù)[J].物理教學(xué)探討,2011,29(2):4-6.
[2]李永.物理習(xí)題教學(xué)的“反思”教學(xué)[J].物理教學(xué)探討,2011,29(7):21-22.
(欄目編輯 羅琬華)