【捷达伙伴轿车在物理教学中的应用】捷达伙伴电子说明书

时间：2019-04-24 03:17:59　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　　　[摘要]新课改要求：物理教学必须要渗透“从物理走向生活，从生活走向物理”的教学理念。为了有效地落实这一理念，笔者将以平时的教学为例，谈谈捷达伙伴轿车在物理教学中的应用。
　　[关键词]捷达伙伴轿车物理教学应用速度加速度传感器
　　物理被中学生公认为最难的学科，其主要原因是物理的一些概念、定理、定律较抽象，需要学生具有较强的想象能力、理解能力、分析能力等等。为了有效降低学生的学习难点，需要把物理知识还原到现实生活中具体的事例。
　　案例1：运动快慢的描述速度[1]
　　本节教材知识的难点是对“平均速度”和“瞬时速度”的理解，为突破这一难点，在教学时，我的做法如下：
　　教学地点：学校运动场
　　教学用具：捷达伙伴轿车一辆，雷达测速仪一台，秒表10只，卷尺一把，小黑板一块，粉笔一盒。
　　教学方法：实验探究，小组交流讨论。
　　教学流程：
　　（1）我在小黑板上写出：比较我班的“飞人”和轿车在100米内的运动快慢。
　　（2）把卷尺沿直线跑道拉直，并使其长度达到100米，除起始点外，让十位同学每隔10米沿跑道边缘站成一条直线，主要负责测量、记录轿车、飞人从起始点到达各自所站位置时需要的时间。小冯同学负责用雷达测速仪测出并记录轿车每经过10米时的速率，笔者负责开车。其余同学负责记录比赛过程所观察到的现象。
　　（3）随着“Go！”的一声令下，比赛开始了，飞人像箭一样冲在我的车前面，但最后轿车先通过终点，比赛结束后，我让同学们用5分钟的时间讨论谁输谁赢？
　　（4）待讨论结束后，同学们开始公布自己的见解：
　　同学A：轿车赢了。
　　同学B：我觉得都赢都输，应该分路段和时段来判断谁输谁赢。
　　同学C：他们说的都有道理。
　　------
　　经过以上的讨论，很自然地引出“平均速度”的概念，学生也很容易理解它的概念和物理意义。
　　笔者：可见，平均速度只能粗略地描述物体的运动快慢，若要精确描述物体的运动快慢，即要知道物体在某个时刻或经过某一位置时的速度，还需要另一个概念瞬时速度。刚才小冯同学用雷达测速仪所测出的速度大小就是瞬时速度的大小（即速率），请小冯同学宣读刚才测出的数据，并请同学思考：这些数据是如何计算出来的？
　　经讨论后要让学生清楚的知道，不管是雷达测速仪所测出的速率还是汽车上的速码表指示的速率在计算时仍然使用平均速度的定义式进行求解，只不过Δt对应很小的一段时间。
　　本节课不但打破了传统的讲课地点教室，而且还有轿车的参与，这对提高学生学习物理的兴趣大有裨益，也培养了学生的动手能力、观察能力、分析和解决实际问题的能力。课后，很多同学都围着我说：“老师，我们希望今后的物理课尽可能的像今天这节课的上法，这样我们很容易理解原来觉得很枯燥的物理概念，同时也感受到物理学科很有趣”。可见，学生并非缺乏学习物理的兴趣，恰好是老师缺乏挖掘学生学习兴趣的能力。
　　案例2：速度变化快慢的描述加速度[2]
　　加速度是整个高中物理教学的重点及难点，本节课仍然借助捷达轿车这个实体，通过探究它的速度变化的规律，帮助学生建立和理解加速度的概念及其物理意义。
　　教学地点：学校运动场
　　教学用具：捷达轿车，雷达测速仪，卷尺，秒表，小黑板
　　教学方法：实验探究，小组交流讨论
　　教学流程：
　　笔者在小黑板上写出：探究轿车速度变化快慢的规律
　　规定实验距离为直线80米，前50米用于轿车的加速，后30米用于轿车的减速。请9位同学沿实验跑道每隔10米站成一条直线，前6位同学负责记录轿车从起始位置行驶至所站位置时所用的时间，后三位同学负责记录轿车从第6位同学行驶至所站位置时所用的时间，再请两位同学负责使用雷达测速仪，其中一位负责测量轿车每经过10时的速度，另一位同学负责记录相应的数据。笔者负责驾驶轿车。
　　改变实验方法，要求负责使用雷达测速仪的两位同学测量并记录轿车经过相同时间间隔2秒时的速度值。
　　以上实验各进行2次。要求学生：计算轿车经过各个相同路段和相同时段过程中速度的变化与所用时间的比值，写出对这个比值的看法；利用实验数据作出轿车的速度时间图像，写出图像的变化规律和斜率的意义，并进行小组交流后发言。
　　课堂上，看到同学们积极参与实验和计算数据的场景，我很感动，这种感动从来没有在讲台上有过。同学们很快就掌握了加速度的相关知识，看到他们意犹未尽的眼神，我又向同学介绍了描述汽车性能的三个重要参数：1、扭矩，扭矩越大，说明轿车的加速时的加速度越大，爬坡能力越强；2、最大功率，最大功率越大，说明轿车的最大速度就越大；3、制动加速度，制动加速度大，说明轿车的制动性能好，制动距离短，安全性也越高。
　　案例3（有删减）：传感器[3]
　　纵观人教版的新老教材，新教材对“传感器”的知识要求较高。随着科技的进步，各种类型的传感器被开发并应用到相关领域。在我们身边，传感器应用得最多的莫过于轿车，有些豪华轿车上有超过几百个甚至上千个传感器。为了拓宽学生的视野，我把能拆下的传感器拆下，不能拆下的尽量拍成照片，向学生展示其实物或照片，并向学生简略介绍捷达伙伴轿车中所使用的传感器：
　　轮速传感器，捷达伙伴轿车采用的是磁电式车轮轮速传感器，它主要由感应线圈、永久磁铁、软铁芯、信号盘、壳体和接线端等组成。信号盘固定于车轮轮毂上并随轮毂一起转动，每当齿盘转过一个齿时，齿顶切割磁感线，感应线圈便产生一个脉冲信号，ECU便按照预定的比率算出车轮的传速[4]。它除了向驾驶员提供车辆的行驶速度，还向ABS防抱死系统和EBD制动力分配系统提供必要的参数，以保证车辆的制动性能安全、可靠。
　　进气压力传感器和进气温度传感器，这两个传感器是集成在一起的。进气压力传感器采用半导体压敏电阻式结构，其核心元件是硅晶体膜片，硅晶体膜片是根据半导体的压电效应制成的，它的形变会改变它的电阻，导致其电压的变化。进气温度传感器的材料采用负温度系数热敏电阻。ECU根据进气压力传感器计算出发动机吸入的空气质量，从而确定出基本喷油脉宽，根据进气温度传感器检测到的进气温度来修正喷油量、点火时刻和怠速，使发动机自适应外部环境的变化。
　　以上传感器只是捷达伙伴轿车所使用的一小部分。教学时，我发现学生对这部分的知识较为感兴趣，所问的问题也比较多，我能解答的当场回答，不能回答的待我查阅相关资料后还得补上。同时，我发现自己的知识也越来越不够用了，还得继续努力，否则，迟早会被淘汰出局。
　　在平时的教学中，用到捷达伙伴轿车的案例远不止这些，它身上的每个零部件几乎都可以融入到高中物理的知识中去，它所包含的知识相当丰富，就看我们是否有能力解读它并把它所涉及到的知识有机、高效地融入到课堂中。新课改要求我们在教学中应体现以人为本的教学理念，积极探索教学方法，转变教学观念，把课堂上的“教”转变为“导”。要让学生体会到“从物理走向生活，从生活走向物理”物理本质和学习乐趣。要重点培养学生的动手能力、学习能力、分析和解决实际问题的能力，为学生将来的发展打下坚实的基础。
　　参考文献：
　　[1]人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书物理1
　　[2]人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书物理1
　　[3]人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书物理选修3-2
　　[4]丁问司谭本忠主编《捷达车系维修图解》机械工业出版社 2007年
　　
　　

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