俊童求学记

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第九课

又来了一位俊童，学名大旭。大旭来的正是时候，恰好开始讲电路。

电荷，有多重含义，指电，又指电荷量。文字的载体是纸张，书指有文字的纸张，电的载体是电子、质子，所以，电荷有时还指带电小粒子。

金属中，存在很多自由电子，自由电子不停地做热运动，所以，金属的导电性、导热性非常好，自由电子是金属特性的微观本质。

电流，可以和水流做比对。水流，是水的流动，电流就是电荷的流动。表征水流快慢是流量，表征电荷流动的快慢就是电荷的流量——电流强度。

河宽的地方水流流速慢，河窄的地方水流流速快，只要河水不断流，任何时候，任何地方流量都是相等的。同样道理，任何一条电路中的电流强度都是相等的，这是我们猜想串并联电路电流规律的依据。

探究串并联电流规律如何设计试验？就是根据猜想。

【花絮1】电荷的正负规定，是偶然的。在负物质世界，原子结构的电性都是反着的。稍微一拓展，俊童们立即联想到黑洞、宇宙大爆炸，一个比一个能讲。

【花絮2】什么是文字的载体？大庄首先答道：纸张。很快，大博也说出石头、骨头、龟甲。看来大博很熟悉历史。

【花絮3】老师带了一套电学试验仪器，小敏二话不说就摆满桌子，不断地讲他自己在家里是如何做破坏性实验的，上课期间就几乎没有停过摆弄实验器材。

【花絮4】下课后，大旭和老师唠了40多分钟，把他脑子里的奇思怪想一股脑地说出来，虽然不成熟，但也要鼓励。科学上突破性奇想，往往都很“荒诞”。大旭还问了个“全系照相”，老师给讲解后，大旭说“老师是第一个说明白全息照相的人”。课后，大旭反馈信息是“很过瘾”，知识量大。大旭立志要学天文。

俊童们家长的目标：快速学完初中物理课程后，学习高中物理课程，争取在升入高中时，将高中必修一、二和选修一、二学完。

寒假，完成电学的学习，然后，就是压强与浮力，然后开始高中物理学习。

非常之人，非常之法。
初中物理的难度，基本就是科普，对俊童，没有必要在上面磨叽两年。

萨凡纳 发表于 2016-1-26 10:34
俊童们家长的目标：快速学完初中物理课程后，学习高中物理课程，争取在升入高中时，将高中必修一、二和选修 ...

楼主，这些孩子力学、电学跟你学，怎么压强浮力甩出来了又后补？

物理八上，他们跟你学的吗？

你这种超前班，学完初中物理需要多长时间？孩子几年级开始学合适呢？

路见不平高声吼 发表于 2016-1-27 13:35
楼主，这些孩子力学、电学跟你学，怎么压强浮力甩出来了又后补？

物理八上，他们跟你学的吗？

压强浮力甩出后学，有两个原因：
1、压强浮力内容比较独立，可以单独学。
2、寒假开电学，一周一次，且过年停课，所以，为了保证寒假学习电学的完整性，先甩出压强浮力。

这些俊童，原先都在其它地方学初中物理，因为觉得不解渴，所以才找到我。
先来的三个孩子，八上仅跟我学了一些。

以现在这些孩子的智商看，超前班一年完全可以完成初中物理的学习。

我个人认为，从初一下学期或初一升初二的暑假开始学习，时间比较合适。
学完初中物理后，直接开始高中物理课程，在升入高中前，可完成高中力学、电磁学内容。

不过，超前班对学生智力要求高，正常速度讲，而且，适当渗入高中物理甚至大学物理知识。
再者，超前班不会课堂上给你反复练的时间，这点与其它初中物理课外班不同。

第十课

水有压才流，电也一样，有电压电荷才能流动。类比一下，电压概念、串并联电路电压关系很快搞定。然后就是电压表的使用

“探究影响导体电阻的影响因素”必须细讲，让学生们充分理解“控制变量法”的精髓，加深对“电阻影响因素”的印象。

滑动变阻器的原理，就是通过改变电阻丝的长度来改变电阻。

滑动变阻器的作用，不仅是改变电路中的电阻，还有一个重要的作用就是保护电路。所以，在电路实验中，首先要使滑动变阻器的滑片处于电阻最大端。

实验是必不可少的。先让学生们画出原理图，然后再接实物图。现在软件真是方便，学生们可以仿真实验，再实物实验。

【花絮1】师问：电路接通时，电阻丝电阻2Ω。电路断开时，电阻丝电阻多少？只有一个大旭回答0Ω，其他学生都回答2Ω。电阻值是电阻元件的属性。

【花絮2】大博问：水是不是导体？老师说：严格地讲，纯净水是绝缘体，矿泉水……。还没等老师讲完，俊童们马上反应过来：矿泉水中有电解质。

【花絮3】师问：电阻率的倒数是什么？无一个学生能回答。老师说：叫电导率，用字母σ表示，单位西门子。学生们马上想到西门子公司，对了，电导率的单位就是纪念德国西门子公司的创始人西门子。

第十一课

现象（实验）→理论→实践，是人类认识自然的规律，在列出欧姆定律之前照例还是实验。俊童们都知道影响电流的因素有两个，借此机会把控制变量法的思想再巩固一下。

探究电流与电压或电流的关系，是研究两个可定量的变量关系，那么，定量关系实验应该做几次呢？呵呵，俊童们都知道6次。但老师还是强调：不是必须6次，而是至少6次。

接下来，就是实验设计问题，这主要反映在数据表格的格式中。

最后，就是实验数据处理问题。通常，定量关系的结论都是根据实验数据描点得到的图像推论出的。电流与电压的关系图像是过原点的直线，很容易得到正比例关系的结论。电流与电阻的关系图像是曲线，很多函数的图像都是曲线，看线都差不多，如何从图像中得到反比的结论呢？老师教给了俊童们方法。

欧姆定律的应用对象是导体，这点必须向学生们反复强调。

电压与电流的比值，叫做电阻，这是定义。比值定义的物理量，属于强度量，通常与分子分母的物理量无关。例如，密度、速度、比热容等。

伏安法测电阻，侧三次的目的是什么，俊童们谁也没有答对。其实，就是减小误差。

欧姆定律在串并联电路中的计算，对俊童们是小菜一碟，不用多讲。

【花絮1】问：电流与电压的图像是什么样的？答：过原点的直线。

问：得到什么结论？ 答：电流与电压成正比。

问：电流与电阻的图像是什么样子的？ 答：曲线。

问：得到什么结论？ 答：电流与电阻成反比。

问：曲线很多，如圆、对数函数、指数函数，你怎么就能看出是反比例函数曲线？

答：看数据，电流与电阻乘积是定值。

问：那还做图像干什么？

【花絮2】在讲到电阻定义时，老师举例密度、速度都是强度量。大博问：平均速度和瞬时速度，图像有什么区别？

这个问题比较有深度，画出x-t图像，平均速度是割线的斜率，瞬时速度则是切线的斜率。

【花絮3】伏安法测定小灯泡电阻，会出现什么不同结果？关于此问题，小敏穷追不舍。

伏安法测定导体电阻，不会相差很大。如果是测定小灯泡电阻，差值会很大。电阻与导体的电阻率有关，而电阻率与温度有关。几乎所有的导体，其电阻都随温度上升而变大，只是有的变化明显，有的变化不明显。变化不明显的，我们叫做线性元件，否则就是非线性元件。小灯泡是非线性电阻。

讲到线性元件时，大旭恍然大悟：原来线性是这个意思。

第十二课

过年了，小敏、大庄、小庄要出门修整一下，其余四名俊童恰好借此机会补习一下落下的力学内容。

老师依然按照高中水平讲解力学，这四个孩子简直是重复了那三个俊童的场景：第一波练习都错，讲解后后两波练习很顺利。

一张白纸，第一笔很重要，如果写错了，怎么修改也有痕迹。孩子就像一张白纸，第一课的印象非常非常重要。

大博总是混淆相互作用力和一对平衡力，原因是他此前已经学过了力而留下了错误印象。

受力分析，是非常非常重要的基本功，是物理学中基础的基础，好比行人的鞋子、汽车的轮子，必须过关，来不得半点马虎。

讲了重力和弹力性质后，受力分析练习就开始了。

虽然弹力的作用点在接触面上，但通常我们是把作用点画在重心上。俊童们开始不习惯，练习纠正后很快就适应了。

弹力是接触力，所以要从接触面上找。其次弹力存在要有形变，要做判断。判断弹力是否存在，一个简单的办法就是撤去接触的物体看分析对象能否平稳。另一个办法就是对画完的受力分析图做整体评估，看看是否存在平衡的可能。

和所有初学者一样，俊童们看到接触面就画出弹力，常忘记判断是否存在。评估后无中生有的画出平衡力，解释为物体对施力物体的反作用力。

这些问题都出现在第一轮练习中，第二轮、第三轮练习就基本上扭转了，这说明建立一个正确的概念还需要反复的练习。

【花絮1】师问：一对平衡力涉及到几个物体？小鹏反应最快，答：三个物体。OK！

【花絮2】师问：三角形的中线交点叫什么？大博答：重心。接着，大家展开三角形五心概念大讨论。讨论后，老师从物理的原理讲解三角形中线交点叫重心的含义。

第十三课

静摩擦力大小的理解，向来都是难关，讲解这块足足用了30分钟。

讲完滑动摩擦力，就是综合受力分析练习了！隔了春节假日两星期，四名俊童们节前课内容似乎有点忘，点面接触、点弧接触的弹力方向都不同程度出错，好在纠正后立马明白了！

力的作用点在接触面上，但画力的示意图，作用点是否一定画在接触点上？这是个物理典型性问题。当物体可以看做质点时，作用点应画在物体重心上，否则就画在接触点上。

【花絮】和孩子们聊了一下引力波问题，讲到“视界”时，大旭同学不仅知道该名词，而且又讲出霍金的研究成果，真是好之乐之！

第十四课

春节结束了，七个俊童又一起开始电学游历了!

按计划，今天讲解电功率。因为常常听说很多孩子对电功率理解不了，所以，老师上课额外上心，但很快发现，这些担心都是多余的。

首先讲解电功和电能的联系与区别，然后讲电能表，再就是插卡式电能表的使用。

功率怎么定义？小鹏第一个抢答对了。功率的物理意义是什么？小敏又答对了。好了，既然学过也了解功率，电功率不过是电做功的功率，本质完全一样。OK，电功率搞定。

测量小灯泡电功率实验，仍然须细讲，这是常考的题目。

讲解焦耳定律演示，重点围绕转换法和控制变量法的运用来讲。

焦耳定律不难，难的是W=UIt和Q＝I²Rt之间的区别与联系。用电动机和纯电阻两种电路电功比较，俊童们很轻松地领悟其中的道理。

最后40分钟，和俊童们一起把课本上的作业练习一遍，除以下2道题外对他们都是小菜一碟：

1、  有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1130mA•h，它充满电后，大约储存了多少电能？

2、  在家庭电路中，有时导线不够长，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？

【花絮1】讲到用电器都标出额定电压和额定功率，小敏问到为什么不标定额定电流或电阻？

师曰：额定功率，标志用电器耗电的多少，额定电压，是用电器安全使用的标志。对一个使用者，额定电流没有什么意义。

【花絮2】师问为什么焦耳定律Q＝I²Rt可用欧姆定律由W=UIt导出，只有小庄答出：因为欧姆定律只对导体适用。基础掌握的好，因为前面都已经讲过。