孫宗武
(安徽省合肥市五十中學天鵝湖教育集團天鵝湖校區(qū) 230081)
初中物理不僅單位多,而且單位形式變化復雜.特別是對剛接觸物理的初二的學生來說,他們認知的發(fā)展水平還處在具體運算階段,思維活動若沒有具體事物的支持,進行抽象的運算是非常困難的.筆者從自己的教學實踐經(jīng)歷中了解到的情況是,學生在進行單位換算時是比較容易出錯的,不僅不能準確、高效地進行基本單位換算,還會因為在涉及速度、密度、壓強、浮力和功等導出單位的計算中丟分.因此,探討初中物理單位換算的有效方法是很有意義的,也是十分必要的,既能幫助學生有效進行物理學習,又能切實降低物理學習的難度.
不同大小單位間的進率關系是穩(wěn)定、有序的關系,必須熟記.
1.常見的單位進率圖1(進率是103)
如圖1,若按順序排列,從左向右,因單位逐漸變大,且相鄰兩個單位之間的進率是10-3,故在計算時,只要數(shù)出所計算的兩單位間的間隔數(shù)是幾,就幾次乘以10-3.
圖1中的*號可以是長度單位:米;質量單位:千克;電流單位:安培;電壓單位:伏特等主單位.若是從右向左,單位逐漸變小,這時相鄰兩個單位之間的進率是103,則在計算時,只要數(shù)出所換算的兩單位間的間隔數(shù)是幾,就幾次乘以103.
例11μA=____A.
解析1μA=10-3×10-3A=10-6A,因為從左往右,單位“微安”和“安培”之間有2個間隔,所以就2次乘以10-3.
2.常見的單位進率圖2(進率是10)
如圖2,若按順序排列,從左向右,因單位逐漸變大,則相鄰兩個單位之間的進率就是10,故在計算時,也只要數(shù)出所換算的兩單位間的間隔數(shù)是幾,就幾次乘以10-1即可.
若是從右向左,單位逐漸變小,這時相鄰兩個單位之間的進率是10,則在計算時,只要數(shù)出所換算的兩單位間的間隔數(shù)是幾,就幾次乘以10.
3.含有基本單位運算的進率
對于面積單位、體積單位的換算,記住口訣:“長十面百體一千”,即利用常見單位進率進行2次乘方和3次乘方即可.
例21mm2=____m2
解析1mm2=1mm×1mm=10-3m×10-3m=10-6m2
例31cm3=____m3
解析1cm3=1cm×1cm×1cm=10-2m×10-2m×10-2m =10-6m3
4.特殊進率的單位
1小時=3.6×103秒 1分鐘=60秒 1升=10-3立方米 1g/cm3=1×103kg/m31m/s=3.6km/h
單位換算其實換算的只是單位,最終數(shù)值的改變是因為單位變化引起的數(shù)值變化帶來的結果.
例4600μm=____m
解析600μm=600×1μm①=600×10-3×10-3m②=6×10- 4③m
例5200 m/s=200×1 m/s①=200×3.6km/h②=7.2×102③km/h
在上述單位換算過程中,有效進行單位換算的過程可以分為三個步驟,即:①數(shù)值與單位分離;②換算單位;③數(shù)值合并.由解析中的步驟可見:從左往右,第一步是將數(shù)值與單位做了分離;第二步是保持數(shù)值不變,將單位“微米”換算成“米”;第三步是將因單位換算帶來的變化的數(shù)值與原數(shù)值合并,最后寫出結果.
采用上述方法進行單位換算,只需記住基本單位間的進率關系,以基本單位間的進率關系為主線,再以有效的單位換算“三步”法為引導,可以避免讓學生記住很多關系帶來的混亂,大大降低了學生出錯的概率.