初中物理预习方法范文

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引言：与初中物理相比，高中物理的内容更多，难度更大，能力要求更高，灵活性更强。一些初中物理学得很不错的同学，到高中后不能很快地适应而感到困难，很多学生“一听就懂、一看就会、一做就错、一考就砸”，要解决这个问题就必须弄清初高中物理的差别，找到学习物理的方法，才实现初、高中物理课程学习的衔接，学好高中物理。

1.高中物理与初中物理的区别

1.1 高中物理以变化的物理过程为主。高中物理与初中物理知识结构不同，初中物理大多讨论确定的状态，变化少。而高中物理则以变化的物理过程为主。这就要求在学习高中物理时要适应这种变化，学会对变化的物理过程进行分析。

1.2 高中物理更抽象。初中物理学习的物理现象和物理过程，大多是“看得见，摸得着”，而且常常与日常生活现象有着密切的联系。学生在学习过程中的思维活动，大多属于生动的自然现象和直观实验为依据的具体的形象思维，较少要求应用科学概念和原理进行逻辑思维等抽象思维方式。

1.3 高中物理内容深度与广度增加。高中物理学习的内容在深度和广度上比初中有了很大的增加，研究的物理现象比较复杂，且与日常生活现象的联系也不象初中那么紧密。分析物理问题时不仅要从实验出发，有时还要从建立物理模型出发，要从多方面、多层次来探究问题。在物理学习过程中抽象思维多于形象思维，动态思维多于静态思维，需要学生掌握归纳理，类比推理和演绎推理方法，特别要具有科学想象能力。

1.4 高中物理更具有逻辑性。初中课程的问题多是单因素的归因的逻辑关系；高中课程的问题的归因则是多因素的复杂逻辑关系，且是以递进式、归纳式的逻辑关系为主。分析问题时还需较多使用假设、判断的推理逻辑手段。同时，初中物理问题的解决，对运用数学工具的要求不高，主要使用算术、代数方法；高中物理问题的解决，使用数学工具提高到了需大量使用代数、函数、三角函数、图像、向量（即矢量）运算、极值等方法的综合应用上。

2.高中物理学习方法

2.1关注新旧知识同化。学生进入高中学习，无论是教材理解方面、思维活动方面、研究物理的方法方面、完成作业应用的手段方面等，与初中阶段相比，存在着明显的梯度。仔细捉摸高中课程所研究的问题跟初中课程曾研究过的相关问题，在语言、研究方法、思维特点等方面存在的差异，明确新旧知识间的联系与差别，通过课前预习和课堂学习，在老师的帮助下把旧知识同化新知识，顺利地达到知识的迁移，减少高中物理学习的困难。

2.2 注重思维能力的培养。针对高中课程的知识呈现多以抽象思维为基础的特点，在学习中，应注意自己的抽象思维能力培养，快速形成抽象思维习惯，形成分析、判断、归纳、总结的抽象思维能力，能够早入高中课程学习的门道。例如：高一年级的“匀变速直线运动”对加速度概念的确定，要分析此运动现象的特点（轨迹是直线，速度均匀变化），寻找速度变化量，寻找速度变化有快慢的规律，归纳出a=Δv/t的物理意义。然后再总结“a”的定义的要素，充分理解“a”的意义。实现从现象特点规律“知识点”的抽象概括。

2.3 重视物理研究能力。高中物理课程的演示实验，是培养学生研究能力的最重要的手段。要能够从演示实验的观察中，学会研究，尤其要学会对有形的物理现象进行抽象思维，并能归纳结论，形成研究习惯，培养研究能力。如“牛顿第二定律”的演示实验，在课堂演示中，要充当研究者，从实验读取数据绘制图形寻找物理量的数学关系得出公式的程序实施过程中，把研究的任务交给自己，老师只是“引路人”，让自己来完成研究，得出结果。从研究中产生兴趣，形成研究习惯，训练研究能力。同时要认真观察物理现象，分析物理现象产生的条件和原因。要认真做好物理学生实验，学会使用仪器和处理数据，了解用实验研究问题的基本方法。要通过观察和实验，有意识地提高自己的观察能力和实验能力。

2.4 提高分析问题能力。高中学生，尤其是刚进高一的学生，不会做题目的现象较为突出。认真做习题积极思考，上好习题课是分析问题能力提高的关键。在习题课中应该着重听思路、听方法。要懂得做题的思维过程是─―寻找问题现象、分析问题特点、归纳已知条件、确定所用知识、建立解题模型（方程或图形等）、完成具体运算。要明白解题的根据是什么？怎样联想？如何推算？要知道什么是归纳和演绎？如何进行判断等分析方法，要形成良好的解题习惯，以实现学生分析问题能力的提高。在解题过程中出现错误是常有的事，所以，要抓住错误不放。发现错误是我们进步、提高的起点，许多错误是由于没有真正理解概念、规律造成的，找到错误的根源就使我们对概念、规律的理解提高一步，这是根本上的提高，极为有用。

2.5 提高自学能力。要加强阅读训练，学会阅读，阅读教材时注意去寻找每章每节的知识点，注意寻找定律的成立条件、要素、结果等内容，加强对知识的理解。对课本阅读过程中要进行理解、有创见的，会灵活运用的现象。及时纠正死记硬背的现象，学会读书，从而提高自学能力。

2.6 正确处理好练习题。有不少同学把提物理成绩的希望寄托在大量做题上，搞题海战术。这是不妥当的，“不要以做题多少论英雄”，重要的不在做题多，而在于做题的效益要高、目的要达到。做题的目的在于检查学过的知识，方法是否掌握得很好。如果你掌握得不准，甚至有偏差，那么多做题的结果，反而巩固了你的缺欠，因此，要在准确地把握住基本知识和方法的基础上做一定量的练习是必要的。而对于中档题，尢其要讲究做题的效益，即做题后有多大收获，这就需要在做题后进行一定的“反思”，思考一下本题所用的基础知识，主要针对的知识点，选用哪些物理规律，是否还有别的解法，本题的分析方法与解法，在解其它问题时，要考虑把它们联系起来，得到更多的经验和教训。

3.结语

总而言之，学习物理主要是要理解，不要认为听老师讲解就会懂得物理，只有反复思考、不断探索问题的实质，才能真正懂得物理。同时要对自己自学能力进行培养，学会学习方法，提高对物理科的兴趣，掌握了物理这门实验学科与实际结合比较紧密的特点，经过自己不断的探索，一定会把高中学物理学好。

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苏科版物理教材是江苏地区近几年才开始使用的教材。它与传统教材有很大不同：传统物理教材一般运用的是逻辑结构的框架，并不符合探究性的科学研究思想。苏科版物理教材规避了这些缺点，有利于培养学生自主探究能力及创新思维。教师在制定教学计划的时候，要结合学生的学习特点及教材本身的设计思路，扬长避短，激发学生的学习潜能及学习兴趣。

笔者认为，真正有益于学生能力培养的教学方法，应该是科学的、符合规律的开放式教学。教师在整个教学过程中并非起的灌输知识的作用，而是作为引导者，使学生发现问题、思考问题、解决问题并有效总结问题。以下笔者实现将会结合具体案例探讨科学教育法的在中学物理教学过程中的实现途径。

一、习题篇――举一反三

习题教学是中学教学中最常用却也最重要的方式。在中学物理学习过程中，学生非常必要进行大量的习题练习。熟能生巧自古以来就是真理，通过做题重复所学知识，能使学生有效巩固所学概念，深入理解和应用规律，熟练掌握科学的思维方法，从而提高学生的逻辑分析能力。“学而不思则罔”，光做题而不知变通及举一反三，却也是极为不可取的。因此，教师在教学过程中，应充分发挥主观能动性，利用课本习题或相关例题，灵活运用变换题型、增减条件等方法改造原题，拓宽学生的思维。

例：一个凸透镜的焦距为16cm，位于主光轴上的一个点光源S距透镜21cm，求像点位置。教师在看到这道简单的光学题时，可故意“为难”一下学生，提问：

如果我们用黑纸将透镜遮去一半，点光源所成的像将有什么变化？

通过这样的变换，有利于学生培养抽象思维能力，加深其对物理概念与规律的理解，提高其思维的灵活度。

二、史实篇――追本溯源

著名科学家牛顿曾说过：“如果说我所看的比笛卡尔更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故。”实际上，课本上出现的理论往往来自于著名物理学家对先辈们得出结论的再完善或重构。为了准确理解概念，教师可以借助了解相关史料，让学生利用想象、灵感等“非逻辑”的方法，“亲身”体验科学发现的历程，从而使他们在潜移默化中受到教育和熏陶。笔者认为，理性的“逻辑方法”与感性的“非逻辑方法”相结合，有助于学生提高学习效率与学习兴趣。

例：牛顿第一定律便是在伽利略与笛卡尔等前辈的理论基础上进一步完善得出的。

三、实验篇――事实求证

物理学是一门以实验为基础的科学。实验，也是对理论的实践。而真理，往往都是经得住实践考验的理论。因此，学会应用实验这种比较科学的研究方法，有助于学生更加有效地解决问题，理解知识。物理学家们在研究问题时，常常运用“观察――提问――假设――实验验证”这种研究方法。此种模式对学生物理学习极具借鉴意义，在物理教学中，教师应将此研究方法渗透到具体实战中。

例：在研究光的反射现象时，教师可先利用多媒体让学生观看生活中光反射现象的实例，引入课堂。然后，教师可在此提问让学生大胆说出自己想要了解哪些光反射的知识。接着，让学生提出假设，利用实验进行探究。如：

教师在上课前，准备好平面镜、纸板、激光手电筒等相关实验器材。

做实验时，可运用以下步骤：

（1）将平面镜固定于桌上，将纸板竖放在平面镜上，将两块纸板的重叠处作为法线；

（2）将激光手电筒发出的光线沿纸板左面或右面照射到平面镜上；入射点要在法线处；

（3）改变入射光线的方向，让学生观察反射光线的位置。

在实验开始前，教师可让学生分组，然后进行分工合作探究。最后教师提问，让学生观察实验现象得出结论。在此过程中，教师应引入相关课本概念，引导学生发现规律，最后进行总结。

四、概念规律篇――深入推理

物理虽然是理科，但依旧有许多概念和规律需要记忆。合格的物理教师会用科学的方法让学生理解概念和规律。教师在讲述某个概念时，可以适当让学生了解引进此概念的原因，定义此概念的缘由；在讲述规律时，要让学生知道此规律针对的是哪些方面的问题，历史上的科学家是如何发现这个规律而这个规律又应当怎样去表述等等内容。当然，不管研究哪条规律，剖析典型教案都是必要的过程。

五、复习篇――思维整合

新课结束后，教师应为学生安排复习计划。复习，并非单调重复讲解原来所学的知识，而是要帮助学生梳理个部分知识的联系，让学生将所学知识重新整合，形成一个有机联系的整体。教师在上复习课时，可以运用归纳法、类比法或者等效替代法等方法，帮助学生记忆所学内容，加深对各部分知识的理解。

例：电阻定义式R=U/I，决定式R=pL/S。定义式以电压和电流的比值来定义电阻，决定式则反映出材料的长度、横截面积和温度等因素。在物理课本上这样的公式有很多，教师应帮助学生用归纳法等方法整理出相关线索，熟练掌握同类知识。

六、结语

马克思说，矛盾是普遍性与特殊性的统一，所以人们在处理问题时一定要学会具体问题具体分析。将此理论运用到物理教学中，则预示着教师在教学过程中的不同阶段，需要结合实际情况，使用不同的教学方法，帮助学生理解所学内容。当然，值得一提的是，真正优秀的教育，传播的并非是某个领域的知识，而是研究此领域的科学方法，所以，教师在物理教学中，务必注意让学生掌握相关的思维及研究方法，并培养其创新能力。

【参考文献】

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    观察首先要广泛,全面。物理学得比较好的同学,大多是勤于观察,善于观察的。因而,这些同学往往兴趣广泛,求知欲强,眼界开阔,见多识广,具有很强的好奇心。他们在学习物理时,往往实物感较强,思路较宽,比较容易掌握物理现象和物理过程,从而进行正确的分析。例如,看到彩虹,不是单纯地好奇于她五彩斑斓的色彩,而应注意观察里面有几种颜色?为什么有这几种颜色?这几种颜色是如何排列的?为什么会是着这样排列的;打开收音机,不应只是单纯地听一听美妙的音乐,而是看一看里面有哪些元件?这些元件是怎样组和的?为什么通过这些元件可以听到电台广播?电台广播是如何发送的。勤于观察,善于提出问题必将使自己对物理产生浓厚的兴趣,推动自己去看书,去研究,去探索。这样有的放矢,必将打消畏惧物理的心理,对物理真正产生兴趣。

    观察要有针对性。同学们在广泛观察的基础上,应该重视观察与已学的知识有关的物理现象。例如:初中学习了"压强"这个物理概念,我们就要注意观察物体间相互作用时产生的压强与作用力和受力面积的关系。象载重拖拉机的履带;载重汽车的后轮变成四个;刀磨快了才好切东西;以及钉图钉、缝衣服、在沙地上行走等等。都应该注意这些日常现象,并能将这些现象与"压强"这一概联系起来。久而久之,脑中必然积蓄了大量的物理现象以及与之有关的物理知识。

    观察还必须目的明确。俗说"外行看热闹,内行看门道",对于看到的现象,不应专注它的好看与新奇物理论文,而是应当找出这些现象后所隐藏的物理原因、物理规律。例如:纺锤型的圆锥滚轮沿V形轨道向上滚。

    我们不应被其表面现象所迷惑,滚轮放在斜轨下端是不会自动向上滚的。我们只要知道滚轮向上滚时,重心是不断下降的,那么滚轮上坡的道理就会一下子明白了。另外,看到硬币浮在水面上,应该与液体的表面张力联系起来;看到肥皂泡上五颜六色的花纹,应该与广的干涉联系起来,只有这样,我们观察的目的才算达到了。

    我们千万要忌讳对周围的一些现象漠不关心,不观察,不思考,这对学习物理是不利的。其实,物理上许多定律的发现和重大的发明都是源于观察的基础上。大家都比较熟悉的,着名的物理学家牛顿发现万有引力定律,就是建立在仔细观察苹果落地这一现象的基础上的。瓦特在烧开水时,观察到水蒸气产生的力量推开了壶盖的基础上,发明了蒸汽机等。过去一些同学进入中学后往往觉得物理越学越难,这和他们长期困于书本之中,不注意观察周围的生活和现象,对一切都漠不关心恐怕不无关系。

    二、要重视实验, 勤于实验,在实验的基础上掌握物理规律。

    物理学是一门以实验为基础的科学。许多物理规律都是从模拟自然现象的实验中总结出来的。多做实验可以帮助我们形成正确的概念,增强分析问题解决问题的能力,加深对物理规律的理解。宋代诗人陆游曾说:"纸上得来终觉浅觉,绝知此事要躬行。"他说,要获得知识,仅靠书本上的知识不够的,还必须我们亲身实践,把知与行、脑与手结合起来。

    中学阶段,学校十分注重学生动手能力的培养。因此,课堂上老师将演示很多的实验,学生也将做许多分组实验。对这些实验,对这些实验,同学们要认真观察和分析实验现象,弄清每个实验的目的、原理,了解一些仪器的性能与使用,明确实验的步骤。做实验时,要遵守操作规程,依据步骤,认真实验,仔细纪录,通过正确的处理和分析,从而得出正确的结论。

    另外,同学们自己也应尽量创造条件,多做一些简单的实验。例如,学习了"重心"这课后,可用不规则的木板通过"悬挂法"找出其重心何在;学习了"摩擦力"这课后,可  用向橡皮筋系在木块上,通过改变放在木块上物体的质量,看出水平面上摩擦力与重力间的定性关系,这些实验对我们掌握物理规律是十分有益的。作为一名教育工作者可能都发现这样一个不争的事实:近十几年,我国中学生在国际上的一些着名的竞赛上都取得了非常好的成绩,但是一些重要的科技发明与发现却与我们无缘。其中一个

    非常重要的原因就是:我们在教育教学的过程中,对实验教学的重视力度还很不够,还远远没有充分挖掘学生的动手操作潜能。

    物理学习忌讳不重视实验,甚至不做实验,只凭主观臆断。这往往会"失之毫厘,谬以千里"。作为实验性很强的科学,"大概"、"差不多"、"估计"等等这些词是不应出现在物理中的。自己亲手所做的实验往往印象是比较深的。通常人们往往认为触电是与电势有关的。如果亲自做过人体带电的实验,发现人体带上几十万伏的电势也不会触电,从而知道触电是由于有电流通过人体而发生的。

    不依据实验,只凭主观臆断去学物理知识,这些知识必然是"无源之水,无本之木",同学们必然觉得这些物理概念与物理知识非常空洞与抽象,必然会觉得物理难学。

    三、要勤于思考, 注意培养自己的逻辑思维能力。

    物理学是研究物质运动的最基本、最普遍的规律,它的规律性很强,单靠死记硬背是学不好物理的,一定要勤于思考,增加理解,掌握其规律。爱因斯坦曾说:"学习知识要勤于思考。思考,再思考,我就是靠这个学习方法成为科学家的。"这句话正说明了思考的重要性。

    勤于思考,首先要善于思考。善于思考最根本的方法是在具体的

    实际中加以培养和训练。每学过一个概念,要力图弄清:这个概念是怎么得来的?如何定义的?物理意义是什么?和其他物理量之间有什么关系?……每学过一个规律,要力图搞清:这个规律是如何得来的?适用条件和范围是什么?和其他规律之间有什么关系?……每做一道习题,要力图搞清:这题描述的是什么物理现象?物理过程如何?该用哪个规律去解题?……只要同学们能够改变"上课记笔记,复习背笔记,考试全忘记"的机械学习方法,摆脱"为交差而作业"的被动状态,克服做作业"依葫芦画瓢"的做法,勤于思考,善于总结,就一定会由"勤思"而"善思", 由"善思"而"善进",不断提高我们分析、判断、推理、归纳和想象的能力,从而更好地学习物理。

    实际学习中,有的同学解题时从容不迫,灵活自如,单刀直入,十分简洁;有的同学则迷茫混沌,步履艰难,费了九牛二虎之力得出的答案却往往繁杂冗长。剔除学生天资的因素,主要还是"思"与"不思"、"勤思"与"惰思"的原因。俗话[ uuubuy.com]说"刀子越磨越锋利,脑子越用越灵活"。伟大的电学家福兰克林也曾经说:"用着的钥匙永远光亮",正是说明了思考的重要性。相信同学们只要坚持独立思考,认真理解,物理会越学越轻松。

    物理学习切忌张冠李戴。不注意规律的应用范围和条件,拿起题目就去"套公式、套类型"、"依葫芦画瓢",结果往往要出错。做物理题目要想到它的物理过程,不能把物理题简单当作数学题去解。

    四、要善于总结, 把所学的物理知识、物理规律理解清楚,切忌一知半解物理论文,模糊不清

    各种物理规律总是寓于力学、运动学、电学、光学、原子物理等形形的物理现象之中,它们联系密切又千变万化。因此,学习物理除了要勤于思考、善于分析外,也要学会总结,提纲挈领,把"厚书"变"薄",又要学会能举一反三,联系到与之相联系的知识,会将"薄书"变"厚"。这样,将知识系统化,纲领化,就如同鱼网一样,收的拢,撒得开,张网撒一片,收网几条线。物理知识必然既然有序,条理分明。

    对于每一章的复习,勤于总结,首先要学会写一个"知识结构小结",可以包括:全章几个部分?分别讲了些什么?各部分之间的关系如何?哪些是重点?这章学了那些物理现象、概念、规律、公式?这些规律是如何得来的?各概念的物理意义是什么?它们与规律之间有什么关系?……知识小结应当提纲挈领,层次分明,内容准确。小结的形式可以多样化,文字型、方框图、表格式、树型结构等等均是可以采用的。

    其实,小结的过程,也是认识再提高的过程。每次认真做完一次知识小结,就如同登上了一个新的高峰,立足高处,俯揽全局,奇景异观,尽收眼底。经过总结的知识,既易融会贯通,又便于理解和记忆。

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1.对基础知识的梳理，要注重从知识点形成知识网络

历年来的中考基础题面广量大，而一些较难题也是基本概念，基本方法的综合应用，因此做好基础知识是复习成败的关键。

复习的第一阶段应以《物理新课程标准》为准，以教材为依据，加强对基础知识的全面复习。目标是狠抓基础知识（基本概念、基本公式、基本理论、基本计算及基本实验技能）的记忆、理解和应用。初中物理是一个完整的知识体系，任何知识体系都有其内部联系，既有横向的联系，又有纵向的沟通。在复习教学中，我指导学生根据考点，整理知识，归纳分类，让学生明确考点，明确要求，掌握重点，并通过针对性训练，促进“三基”内化，将单一的知识点形成知识链，构建知识网络，使知识系统化。

2.纠错解惑，有针对地进行训练，提高学生的思维能力

针对学生复习中暴露出来的问题，对学生进行知识和方法上的纠错，提高学生物理学习的能力 “设陷”是一种很有效的办法。通过在学生的错误认识上，解题思路上以及物理方法上“设陷”，以消除他们接受科学知识的障碍，克服消极呆板的思维定势，以矫正其学习物理的思想方法，提高应用知识解决问题的能力。我经常把学生中存在的典型问题与错误，拿出来让学生分析错误产生的原因，刨根求底，让学生深刻认识到错误的根源，对于同一类型的问题，我变换方式，在新情境中、在新角度下设置新的练习给学生进行反复训练，并及时反馈二次纠错，提高学生的思维能力。

二、注重因材施教、分类推进，全面提高复习效益

1.分析差异，分开层次

到了总复习阶段，学生体现出来的差异很大。为了使复习更有针对性、更有效，我以“面向全体，分层指导”为原则，在综合分析不同学生现有的知识水平、物理学习能力的基础上，把学生分成三个层次。这三个层次的界线是模糊的，呈动态变化的，允许学生根据复习情况自我调整变动，以消除学生的心理障碍。同时，把分层的目的、方法、设想向学生公开，定出相应的复习目标、志向目标，使总复习按着预定的目标和学生的实际进行。

2.分层次复习的具体做法

首先是分层备课，确定不同层次的教学复习目标，确保《物理课程标准》的基本要求落实，做到下有“保底”上不“封顶”；同时设计不同层次的复习方法、课堂提问、课后练习作业等。在课堂教学中，我注意处理好同步教学和分层教学的关系，既有面向全体，又能兼顾各层次学生，使各层次的学生有有所能、有所得；在作业设置上，对普通生要求完成一定数量的基础题，加强对基础知识掌握的训练，中间层次的学生完成一定量的巩固提高题，优秀生加做一些有一定难度、灵活性大的综合题，并鼓励低层次学生在完成作业后，尝试向高层次选做作业冲刺。及时调整各层次学生的作业量和难度，在检测中，以不同的标准客观评价每个学生，试卷易、中、难的比例一般为7：2：1，同时，可增设一点综合性附加题，这样做的目的旨在通过检测，让普通生体验物理学习上的成功，产生一定的成就感；让中等生产生“跳一跳摘桃子”的体验；激发优秀学生的进取意识。

在分层辅导中，对作业和试卷讲评，我尽量做到让每位学生有较多机会的面批、面评，对普通生及时了解他们的学习进度、学习困难、耐心辅导；对中间层次学生主要是释疑解难，分析原因，教会方法，指明方向；对优秀生主要是进行点拔，发展能力，让他们有更高的追求目标

三、进行方法指导，纠正解题和思维的不良习惯

从大量的考试评分情况来看，学生考试的失分原因，除了基础不扎实，缺乏灵活解决问题的能力外，相当一部分是由于缺乏良好的解题习惯，例如审题不清，粗心大意，运算错误，解题不规范等自身不良习惯因素而造成一些非能力丢分。针对这种情况，我在中考复习中，采取一些措施，把方法指导，培养良好解题习惯作为一项很重要的工作来抓，例如要求学生在任何练习中要做到：能做的会做的题一定要一次性做对，一旦发现失误，及时面谈，进行方法指导；在试题订正中，要求将错误答案保留在卷面上，把订正过程用别色笔写在旁边，说明错误的理由；在复习练习中，全面用笔算不允许使用计算器，以提高运算能力；在试卷评讲中，不断渗透各种题型的审题方法，解题思路等。注意纠正不良解题和思维习惯，把失误降低到最小限度。

四、进行重点知识的专题复习，加强知识间的联系提升能力

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在初中物理当中，一些物理概念和公式，可以把它们归纳在一起，帮助学生理解和记忆，以便学生对物理概念和公式的理解和掌握。例如速度的定义：单位时间内通过的距离，叫速度，即公式v=s/t。密度的定义：单位体积内某种物质的质量，叫密度，即ρ=m/V。压强的定义：单位面积上受到的压力，叫压强，即公式p=F/s。功率的定义：单位时间完成的功，叫功率，即公式p=w/t。它们的概念相似，公式都是由定义得到的，所以在物理学当中把它们叫做定义式，这类知识可以归纳在一起记忆。对于公式，某些物理量是物质的一种特性，把这类公式归纳在一起，可以加深学生对公式和概念的理解。例如：ρ=m/V、c=Q/mt、q=Q/m、I=U/R，在匀速直线运动中v=s/t，这些公式的理解，它只是一个数学表达式，知道公式后边的物理量，可以根据公式求前面相应的物理量，千万不能说它们有正比和反比关系。若ρ=m/V，ρ是物质的一种特性，只与物质的总类和状态有关，与物质的质量和体积无关，其它几个公式的理解也是如此。

二、推导记忆法

由一些熟悉的物理公式出发，经过简单的数学推理，并可以推导得出其它一个或几个物理公式，这样记住了一个公式就记住了其它一连串的物理公式。

例如，由功率公式可以这样去记忆这一连串的公式，首先记住p=w/t，由电功公式w=UIT，可以推导得出P=UI，再由欧姆定律I=U/R结合出发，可以推导得出P=U2/R，由电压公式U=IR，可以得到P=I2R，由此得出P=W/t=UI=U2/R=I2R，都是计算纯电阻的公式。在初中阶段遇到的电路都是纯电阻，多数都能用。一般情况下，P=I2R用于串联电路较为简便，P=U2/R用于并联电路较为简便，因为串联电路当中电流处处相等，并联电路当中各支路的电压相等，等于两端的总电压。

再如，在电学中消耗的电能完全转换成热量，不考虑热量的损失（或电流所做的功）W=Q，即由电功公式和欧姆定律的公式和电功率的公式，结合可以推导出Q=W=UIT=U2t/R=I2Rt=Pt，同们这些公式只适合纯电阻。在这些公式当中，P=W/t（W=Pt）各物理量分别有两个单位可用，如W的单位是千瓦时，t的单位是小时，P的单位是千瓦，W的单位是焦，t的单位是秒，P的单位是瓦，单位之间一定要注意匹配，而其它公式都一律用国际单位。

三、对比复习法

将相近或类似的概念或公式进行对比，搞清它们之间的区别或联系，从而加深学生的理解和记忆。例如：计算物体所受重力公式G=ρgv，计算物体所受的浮力公式F浮=ρgv，两个公式的物理量相同，但含义不同，前者的ρv分别表示物体的密度和体积，后者的ρv分别表示液体的密度和排开液体的体积。再如，浮力公式F浮=ρgv，液体内部的压强公式P=ρgh，比较它们的相同之处和不同之处，这样一对比，加深学生对公式的应用和理解、区别与联系，使学生不容易混淆和遗忘。

四、网络归纳复习法

把分散的物理知识通过总结归纳形成网络，使知识结构化、系统化。例如：物态变化的归纳和温度、内能、热量的归纳。

五、以水为线索的“一线串珠”复习法

在初中物理教学中并没有系统地研究过水，但在力、热、声、光、电各部分中却都有涉及到水。同时，水在生产和生活中又十分重要，很多物理量又都是以水为基准来规定的，如密度、比热容、摄氏温度等。因此，在总复习中有必要以水为线索把关于水的知识系统化，也就是说以水为线索进行穿线和综合，对知识的巩固和脉络衔接将起到很好的效果。

1.力学与水的关系。水是无色、无味、透明的液体，密度为1000kg/立方米。

(1)已知水的体积可以计算它的质量和重力。

(2)利用水可以计算容器的容积。

(3)人的密度和水的密度差不多，根据人的质量可以计算人的体积。

(4)水的压强随着水的深度增加而增大，所以拦河坝设计成上窄下宽。

2.水与热学的关系

(1)水的比热容最大，所有其它的物质的比热容都小于它，利用这一特点在生活当中，自然界当中有着重大的作用。

(2)生活中的雾、露、白气都是水蒸气液化成的小水珠。霜、雪、冰花都是水蒸气凝华的结果。

(3)一标准大气压下，水的沸点和凝固点。

3.水与声的关系。水能传播声音，声音在水中的传播速度为1500米/秒左右。水面也能够反射声音。

4.水与光学的关系

(1)平静的水面可当作平面镜，能成虚像。

(2)光从空气斜射到水面，要发生折射和反射，且折射角小于入射角，所以看到清澈的池水池底变浅了。

5.水与电学的关系

(1)纯水不导电，普通的水也是电的不良导体，但潮湿带水的物体导电，生活中不能用湿手按开关，绝缘体要保持干燥。

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八年级物理教材（沪科版）在《献给同学们》之序言中，介绍教材的主要特点时即说：“注重将科学研究的各主要环节渗透于不同章节，让大家在科学研究的过程中，不仅学习物理知识与技能，还将体验探究的过程，学习探究的方法，养成科学精神与科学态度。”这一表述，至少有两点含义：第一，学生的物理学习首先是知识与技能的学习；第二，学习过程中，还要学习探究方法，并在这一过程中养成科学精神与科学态度。将学生对物理知识与方法的学习放在一起表述，充分说明了二者的紧密关联。换言之，脱离了物理知识的物理研究方法，犹如空中楼阁，失去其存在基础；而没有物理研究方法指导的物理知识，则犹如散砖烂瓦，毫无意义。所以，物理研究方法要以物理知识为基础，物理知识要以物理研究方法为纽带。因而，教师在教学过程中，引导、帮助学生掌握知识的同时，也要善于挖掘教材，寻求知识与方法的最佳结合点，一边帮助学生学习知识，一边渗透方法教育。

渗透物理研究方法教育，应体现在具体的认知过程中，符合学生的认知规律。只有把认知过程的点点面面全面、充分而合理地展示、呈现，学生才能够科学地把握到科学问题的提出及其提出角度，注意到其解决方法的科学性，进而对这一研究方法进行学习。因此，教师在教学物理概念和规律时，要认真研究其形成过程，以认知规律为指导，合理进行教学设计并开展教学。以“密度”概念的引入为例，给学生一些体积相同但材料不同的小正方体，通过测量，使学生悟出一个物质的特殊性质，即“体积相同时，不同的物质的质量不同；质量相同时，不同物质的体积不同”。进而通过引导，使学生明白有必要引入新的知识——以单位体积的质量——来表达物质的新的特性，由此，密度概念产生。这个过程中，物质的密度是不可以为人的感官所感知到的，但可以通过直接或间接测量，进而通过计算得知。教师要引导学生认识到，这是一种量的转化，且是等效转化，并未改变事物的效果。教师不必明确向学生说明这种研究方法就是等效代替法，但事实上却渗透了关于这种方法的教育。

二、在讲解物理学史中，渗透方法教育

物理学史是人类对自然界中各种物理现象的认识史，既记载了大量的研究成果，也记载了科学家进行物理研究的方法。虽然对于初学物理的学生来说，教师没有必要也没有大量的时间来讲述物理学史，但结合教材内容，抓住典型事例，将科学家在创造性劳动中所采用的相关研究方法告诉学生还是有必要的。毕竟，方法论的重要性连科学家自己也不否认，巴甫洛夫就说过“方法远比成果价值更大”一类的话。而今天，培养创新型人才的一个有效途径，就是结合重要物理史料用模拟科学认识过程开展物理教学的方法。

八年级物理教材（沪科版）第七章第一节在教学“科学探究：牛顿第一定律”时，即采用了这一研究方法。教材以学生错误的物理前概念导入，随之即提出了古希腊哲学家亚里士多德的观点与学生的物理前概念相呼应，似乎一切均是自然正确。紧随其后，教材又出示了意大利物理学家伽利略对亚里士多德观点的质疑及其理想实验推演过程，实际也是对学生的错误的前概念的质疑，从而将学生置身于一对矛盾之中，引发学生探究的兴趣。教材引入这段物理学史中的公案，并非仅仅是为开展后面的新课程做学习导入，也包含有让学生认识到伽利略之所以敢于质疑、批判亚里士多德的学说，是因为他此前已进行过长期的实验研究，进而培养学生的“科学精神与科学态度”。教材并无明确、简略的文字谈及伽利略的研究方法，对此，教师可以适时穿插必要的说明，“观察——假设猜想——实验验证——合理外推”在物理学史上的重要性，对于学生加深对物理学习与研究方法的理解也是一种熏陶。

三、在物理实验教学中，渗透方法教育

物理是一门以实验为基础的学科，实验是科学探究过程的一个缩影。所以，通过物理实验渗透科学方法教育也是物理方法教育的一个重要途径。具体到物理实验教学，教师首先应帮助学生正确认识实验仪器（包括构造、原理、使用、注意事项等），其次是对学生进行实验方法指导。这种方法指导可以结合教学内容在不同层次上进行。例如，以用温度计测量温度，教师可以适当进行如下方法论教育：1.平衡原理，即温度计与被测物体达到热平衡时，温度计指示数字停止变化即为被测物体稳度；2.转化原理，被测物体温度变化转化为温度计内液柱变化；3.放大原理，温度计内径很小，便于观察其变化。

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物理学科教学的效果与学生的学习兴趣关系很大。激发学生的学习兴趣，就是要把教学大纲对学生学习学科知识的要求，转变为学生求知的欲望。在物理教学中，如何根据学生心理特点，调动学生积极性，使之在学习中保持浓厚的兴趣，不断发挥主体作用呢？对此谈几点做法：

一、从创设情境入手，培养学生的学习兴趣

“良好的开端是成功的一半”，要上好一堂物理课，教师首先应为学生创设一个有趣的情境，牢牢吸引住学生的注意力，使他们产生跃跃欲试的感觉。新教材给我们提供了很好的素材，并留下了较好的自由发挥和创设情境的空间，教学中我们可以充分利用，为学生创设一种气氛，使学生产生兴趣，萌生学的欲望。例如：学习水的沸腾时，把“纸锅烧水”这个小实验演示给大家。通过观察，水虽然沸腾了，但纸锅却没有烧着，学生感到非常新奇，随即便会产生探求“纸锅为什么没有烧着”的兴趣。这样就激发了学生强烈的求知欲望。所以兴趣是学习物理时首当其冲的必要条件。

二、利用学生身边的物品，诱导学生的学习兴趣

物理课堂教学过程中，很多的教学内容都能引起学生学习物理的兴趣。教师要利用学生身边的物品，诱导学生的学习兴趣。如学习惯性概念时，教师可让学生实验，每个同学拿一只笔套竖立在桌面边缘的纸条上，然后问：谁能拿出笔冒下面的纸条又不接触或碰到笔冒？做法是可用手捏住纸条的一端，用另一只手的食指迅速拉出纸条。这样能使学生在亲自动手实践中，使兴趣因诱导而生，更能使学生在终身难忘的小实验中获取和巩固知识。

三、精心设计教学过程，激发学生的学习兴趣

物理教学中，教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感，同时，教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣，带领学生去探索物理世界的奥秘，就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。在教学过程中，教师要从教学效果出发，通过精心设计，将最新的教学理念融入到每节课的教学过程中，注意广泛收集物理学科最新成果，结合教学内容，巧妙地包装，隆重地介绍，激发学生的求知欲和兴趣。例如在讲授磁场一节时用郑和下西洋视频激发学生学习的兴趣，并提问：轮船为什么在茫茫大海能够航行？它靠的是什么？指南针为什么能够指向南北？这就引出了磁场的概念。 转贴于

四、探究学习激发学生兴趣

探究性学习是学生在教师的指导下，从周围生活和社会生活中选择和确定研究课题，以类似于科学研究的方法主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。探究式学习着眼于培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和勇于创新的探索精神。例如，在探究导体电阻与哪些因素有关时，我先通过实验创设情境：将学生每二人分为一组，给每一组发给一节电池、一只小灯泡和若干根不同粗细、长短、材质的导线，让学生连接电路，使小灯泡发亮。学生在实验中发现，用不同的导线连接时，小灯泡亮度并不相同，由此，学生自主地发现和提出了一个现实问题：“为什么不同的导线连接电路时，灯泡的亮暗会有不同？”这时我因势利导，引入了“不同的导体对电流的阻碍作用是不同的”这个结论，学生自然地将它转化为科学探究的问题：导体的电阻跟哪些因素有关？然后进一步提出三个小问题：①导体的电阻跟导体的长度有什么关系？长导体的电阻大，还是短导体的电阻大？②导体的电阻跟导体的横截面积有什么关系？是导体的横截面积大电阻大，还是导体的横截面积小电阻大？③导体的电阻跟材料有什么关系？针对学生提出来的这些问题，我在设计实验方案时又对每一个小问题提出了一些辅助问题，如怎样控制变量、怎样进行精确操作等等。这样，在不断发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程中，有效地培养了学生自主探究的能力。

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1 概述

聚氨酯泡沫塑料具有优良的不透水性，是一种不吸水、不吸潮的优质材料，其性能稳定，耐热、耐霜冻、耐腐蚀、耐辐射、且不被生物化解。对有机溶剂、酸、碱、盐均具有良好的化学稳定性。施工简便、快捷，适应性强。目前在建筑行业应用效果极佳。若将聚氨酯泡沫塑料引进水利工程中，应用前景可观。初步估算，仅替代止水铜片和塑性防渗材料这一项，其材料成本可降低90％以上，经济效益非常明显。

2 常用处理方法

目前常用的处理步骤和方法是：除去原缝上旧的止水橡胶带等失效的设置，然后填入塑性防渗材料，再安装新的止水橡胶带。在重要部位或需进行化学灌浆的部位则增设一道止水铜片(见图1)，以保证工程的可靠性和安全性。这种方法已被证明较有效。

由于防渗材料价格相对较高，塑性材料在温度较高时易流动，特别是填竖直缝时，时间稍长，防渗材料会落积在缝的下部，上部基本上已空虚。因而，必须用其他的材料将防渗材料相对固定住，这就相应增加了一道工序和工作量。止水铜片的价格较高，现场加工难度较大，安装繁琐且时间长。如果在需进行化学灌浆等有抗压要求的部位不设止水铜片，则缝中的防渗材料和止水橡胶带会因灌浆压力而遭到破坏。在某泵站建筑物结构缝处理中，由于没有采取抗压措施，导致灌浆时缝面止水橡胶带出现多处破裂，使化学浆液溢出。

3 新的处理方法

3．1 设想的提出

在一些建筑工程中经常采用泡沫塑料板代替沥青砂板作嵌缝材料，水利工程中常用它作结构缝内衬，将塑性防渗材料固定在一定的范围内，限制其流动。但丢弃量较多，且与缝面粘结不紧。为此，经过较长时间的市场调查，并根据多年的施工经验，提出新的处理措施，即在现场喷涂聚氨酯泡沫塑料作嵌缝防渗体。

3．2 聚氨酯泡沫塑料的性能

聚氨酯泡沫塑料可分为硬性和柔性两种，主要性能如下：

3．3 处理方案

3．3．1 水工建筑物结构缝处理(水下部分)

该类型缝在封缝之后，接着要对缝中进行化学灌浆，因此封缝材料应具有抗压能力。封缝处理由外向内依次为砂浆保护层、止水橡胶带、塑性防渗材料和硬质聚氨酯泡沫塑料，见图2

聚氨酯泡沫塑料在缝中的厚度可根据缝宽来确定。因其与混凝土的粘结力较大，缝宽10 cm时，其厚度为8～10 cm即可。该材料本身能防渗漏，所以其外层防渗材料可减小厚度，或者喷施一 层柔性聚氨酯泡沫塑料代替塑性防渗材料，可使施工更快捷，成本更低。

3．3．2 输水隧洞伸缩缝处理

本文只论无压和低压输水隧洞，因其缝常有地下水渗出，在处理前必须采取导流封堵措施，使缝面处于干燥状态，以利施工。处理方案见图3。如果缝中不进行化学灌浆处理，则只需喷施3～ 4 cm厚的柔性聚氨酯泡沫塑料(A)；若需化学灌浆，可先喷施一层3～4 cm厚的硬质聚氨酯泡沫塑料，再做一层较薄的柔性聚氨酯泡沫塑料，也可采用其他的塑性防渗材料(B)。

3．3．3 渡槽伸缩缝处理

此类型缝主要靠止水橡胶带止水，因而只需在缝内侧给止水橡胶加一保护层，以防止橡胶过早老化。施工时先在缝中喷施较薄一层柔性聚氨酯泡沫塑料，再设置止水橡胶带，槽身内侧(过水面)用丙乳砂浆作止水橡胶保护层，处理方案见图4。

其他类型的伸缩缝处理，可根据具体情况，参照上述方案进行处理。

3．4 施工工艺

① 首先除去失效的止水设施，清理结构(伸缩)缝表面。使粘结面干净、无杂质且保持干燥。② 准备喷涂设备，主要包括料罐、搅拌机、喷施主机、管道和喷枪，并按要求准备好原材料和助剂。③ 将喷枪伸到喷施面上喷施，第一遍不能喷涂太厚，应来回扫动．逐渐达到设计厚度。聚氨酯泡沫塑料将在3～7 S内起泡并停止流动，在这段时间内需采取措施不让其流失而浪费。一条缝面最好一次转贴于

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1 概述

聚氨酯泡沫塑料具有优良的不透水性，是一种不吸水、不吸潮的优质材料，其性能稳定，耐热、耐霜冻、耐腐蚀、耐辐射、且不被生物化解。对有机溶剂、酸、碱、盐均具有良好的化学稳定性。施工简便、快捷，适应性强。目前在建筑行业应用效果极佳。若将聚氨酯泡沫塑料引进水利工程中，应用前景可观。初步估算，仅替代止水铜片和塑性防渗材料这一项，其材料成本可降低90％以上，经济效益非常明显。

2 常用处理方法

目前常用的处理步骤和方法是：除去原缝上旧的止水橡胶带等失效的设置，然后填入塑性防渗材料，再安装新的止水橡胶带。在重要部位或需进行化学灌浆的部位则增设一道止水铜片(见图1)，以保证工程的可靠性和安全性。这种方法已被证明较有效。

图一常用处理方法示意图

由于防渗材料价格相对较高，塑性材料在温度较高时易流动，特别是填竖直缝时，时间稍长，防渗材料会落积在缝的下部，上部基本上已空虚。因而，必须用其他的材料将防渗材料相对固定住，这就相应增加了一道工序和工作量。止水铜片的价格较高，现场加工难度较大，安装繁琐且时间长。如果在需进行化学灌浆等有抗压要求的部位不设止水铜片，则缝中的防渗材料和止水橡胶带会因灌浆压力而遭到破坏。在某泵站建筑物结构缝处理中，由于没有采取抗压措施，导致灌浆时缝面止水橡胶带出现多处破裂，使化学浆液溢出。

3 新的处理方法

3．1 设想的提出

在一些建筑工程中经常采用泡沫塑料板代替沥青砂板作嵌缝材料，水利工程中常用它作结构缝内衬，将塑性防渗材料固定在一定的范围内，限制其流动。但丢弃量较多，且与缝面粘结不紧。为此，经过较长时间的市场调查，并根据多年的施工经验，提出新的处理措施，即在现场喷涂聚氨酯泡沫塑料作嵌缝防渗体。

3．2 聚氨酯泡沫塑料的性能

聚氨酯泡沫塑料可分为硬性和柔性两种，主要性能如下：

3．3 处理方案

3．3．1 水工建筑物结构缝处理(水下部分)

该类型缝在封缝之后，接着要对缝中进行化学灌浆，因此封缝材料应具有抗压能力。封缝处理由外向内依次为砂浆保护层、止水橡胶带、塑性防渗材料和硬质聚氨酯泡沫塑料，见图2

图二 水工建筑物结构缝处进示意图

聚氨酯泡沫塑料在缝中的厚度可根据缝宽来确定。因其与混凝土的粘结力较大，缝宽10 cm时，其厚度为8～10 cm即可。该材料本身能防渗漏，所以其外层防渗材料可减小厚度，或者喷施一 层柔性聚氨酯泡沫塑料代替塑性防渗材料，可使施工更快捷，成本更低。

3．3．2 输水隧洞伸缩缝处理

本文只论无压和低压输水隧洞，因其缝常有地下水渗出，在处理前必须采取导流封堵措施，使缝面处于干燥状态，以利施工。处理方案见图3。如果缝中不进行化学灌浆处理，则只需喷施3～ 4 cm厚的柔性聚氨酯泡沫塑料(A)；若需化学灌浆，可先喷施一层3～4 cm厚的硬质聚氨酯泡沫塑料，再做一层较薄的柔性聚氨酯泡沫塑料，也可采用其他的塑性防渗材料(B)。

（A）（B）

图三输水隧洞缩缝处理示意图

3．3．3 渡槽伸缩缝处理

此类型缝主要靠止水橡胶带止水，因而只需在缝内侧给止水橡胶加一保护层，以防止橡胶过早老化。施工时先在缝中喷施较薄一层柔性聚氨酯泡沫塑料，再设置止水橡胶带，槽身内侧(过水面)用丙乳砂浆作止水橡胶保护层，处理方案见图4。

图四渡槽伸缩缝处理示意图

其他类型的伸缩缝处理，可根据具体情况，参照上述方案进行处理。

3．4 施工工艺

① 首先除去失效的止水设施，清理结构(伸缩)缝表面。使粘结面干净、无杂质且保持干燥。② 准备喷涂设备，主要包括料罐、搅拌机、喷施主机、管道和喷枪，并按要求准备好原材料和助剂。③ 将喷枪伸到喷施面上喷施，第一遍不能喷涂太厚，应来回扫动．逐渐达到设计厚度。聚氨酯泡沫塑料将在3～7 S内起泡并停止流动，在这段时间内需采取措施不让其流失而浪费。一条缝面最好一次

喷施完，避免间断重复喷施。喷施半小时后即可初步固化，几小时后可进行下道工序施工。

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中图分类号：TP273

石化园污水包括两个部分，生活污水和石化园工业污水，对处理工艺和控制系统要求很高。针对目前克拉玛依石化园污水处理厂的实际情况，对系统进行了进一步的优化，设计了一套冗余网络控制系统（NCS），分析了网络的原理及工程优化方法。本文使用的NCS以典型的ControlNet实时网络为例来进行设计说明，其具有开放的、响应快、确定性、实时性强、实时输入输出、控制器互锁、P2P报文传输等特点[1-3]。

污水处理站工艺流程比较复杂，但是影响控制的主要环节包括：预处理、气浮、调节池、沉降池、污泥缓冲、污泥脱水、2级曝气生物池、反冲洗池、反硝化生物滤池、紫外线消毒、加氯、外排等，数据监测方面，主要包括每个环节的污水和设备的状态监测和控制、外排水的水质在线检测等。中控室设备主要包括NCS、PLC、大屏显示系统以及报警系统等。此系统主要由中控室、PLC节点和远程I/O设备等组成，来实现生产工艺流程的设备控制、数据采集和网络通信，以及各个环节的液位、压力、流量、H2S含量等数据采集，并记录各个节点的设备的启、停、故障、运行、相关报警等状态信息和最终水质参数检测、数据处理、显示、报警等。

1 NCS冗余设计及优化

图1 基于冗余设计的NCS框图

为了提高系统可靠性、确保系统稳定长期正常工作，在系统出现故障时可以自动切换到备用流程，设计一套基于ControlNet网络技术的冗余NCS，如图1所示。 系统冗余设计的主要部分包括即控制器和NCS主控网络。中控室监控系统采用工业以太网EtherNet/IP实现与PLC节点的数据通信；PLC节点再通过ControlNet与远程的I/O模块实现数据采集与通信；现场智能仪表节点通过RS-485总线进行连接，使用ModbusTCP/IP协议进行数据通信，实现主从模式。硬件系统实现连接后，通过组态软件，对网络参数进行配置和优化。

1.1 节点地址的优化

改进后的石化园污水处理厂主控系统的NCS采用三层协议结构，即物理层、CTDMA层和CIP层。其中，CIP协议用于改系统的应用层；CTDMA（Concurrent Time Domain Multiple Access，并时域多路存取）用于数据链路层的介质访问控制技术。该协议层具有预定时间段和非预定时间数据传送功能，每段都是按节点编号顺序依次完成数据发送，其中控制过程由隐性令牌实现。在预定时间段内，轮询到的节点发送一次数据，非预定时间段内，至少可以有1个节点可以发送。为了优化节点数据发送方式和提高轮询队列的效率，有如下两点基本原则需要考虑：

（1）基于预定时间段内的节点：

队列中最新采集数据依地址号从1开发送，正常情况下确保地址编号尽可能连续，避免中间有空闲号出现，这样做的主要目的是MSA保持能获取最小值，各个节点（主要是PLC节点）的采样数据形成一个组成预定时间段数据队列。

（2）基于非预定时间段内的节点：

根据NCS实时性要求的特点，非强实时性节点数据节点，在发送队列中，其地址号可一般安排在队列后面，但也要考虑其发送的时机，也就是所离MSA不要太远，并且空闲地址数尽可能少，避免带宽浪费。实际应用时，非预定时间段队列中节点常见的有RSView，PanelView等设备。

1.2 NUT的优化

NUT是用户可配置的，希望NUT值越小越好，即我们要尽量使其最小。ControlNet技术设定范围是NUT为2～100 ms[5]，默认值为5ms。其选值范围直接影响系统实时性，如果过大，数据传送周期过长，控制系统的实时性能会因此下降；如果过小，固定周期过短，会引起在一个周期内，有些节点响应不到时间令牌，这些节点数据的发送过长很可能得完成不了，结果就会引起通信网络拥塞和整体系统性能不稳定。即：

NUT=t维护+t预定+t非预定 （1）

式中：t维护、t预定和t非预定分别为系统中的维护时间段、预定时间段、非预定时间段的时间。考虑到系统可能发生的极端情况，即在每个NUT周期内，预定的每个节点都有在队列中有数据发送，且约定每个MAC帧都视为最大值；同时约定非预定时间段中至少有1个节点在对队列中有数据发送，可得：

t预定=T*MSA，t非预定=T （2）

式中，T为队列中待发送数据节点发送一个最大MAC帧所需的时间，当NCS结构、节点数、数据帧等指标或性能确定后，T可以看做是为确定值。由此可知，MSA指标直接影响的NUT。

2 系统优化实例与结果分析

以石化园污水处理厂NCS主要工艺及控制参数为例，提出系统优化思路如下：

根据系统规范，NUT的有效选值范围为2.00ms～100.00ms，默认为5ms。首选用默认值，但必须满足NUT

根据MSA的特性，其有效范围为1～99，系统中若干个节点按照会依次设置队列节点编号，扫描时，按最大节点数进行这样可以减少了NCS数据采集与通信的队列节点响应时间，可以有效提高控制系统的实时性。根据系统约定，MUA选值应大于MSA，最小值为实际队列中的最大节点号+1，常设为MSA+3或4。例如，如果系统设备节点数9，且都在队列中，则该控制系统中的MUA最小值为10，考虑到扩展需要，也可设为13。当NUT选定后，系统自动把t维护从NUT中删除，再分配给t预定，剩余时间为t非预定，其中t维护与t预定和t非预定相比很小，为ms，t非预定=NUT-t维护-t预定。该控制系统优化前、后的网络参数对比见表1所示。

从表1中可以分析出，在NUT的预定周期内，优化后比优化前减少了时间90T，在实际应用中，该可作为组态网络的NUT选取依据。

3 结论

本文依据石化园污水处理厂主控网络设计的基于NCS的一种冗余NCS，具有较好的针对性和实用性，在充分发挥NCS网络高速、确定性等优点。从上述数据分析可以看出，优化后的方案在满足系统基本需求指标参数的同时，通过优化，在不影响控制性能的前提下，充分保证NCS系统功能扩充、拓扑结构变化等因素对控制系统性能所造成的影响达到最小。分析表明，石化园污水处理开的改进后的效果，可以为以ControlNet为基础的NCS以及其他类似NCS系统设计、优化提供参考实例。

参考文献：

[1]王旭，王中杰.基于TCP/IP协议栈的嵌入式网络控制系统设计[J].系统仿真技术，2011，1.

[2]沈艳，郭兵.网络控制系统变采样周期智能动态调度策略[J].四川大学学报（工程科学版），2010，1.

[3]刘舒，周彬，何云.基于可编程逻辑控制器的多冗余高精度测频系统[J].水电自动化与大坝监测，2012，4.

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随着素质教育和新课改的深入发展，提高课堂教学有效性成为教学研究的重要内容。要想提高初中物理课堂教学效益，学生在讲课前的自主预习非常重要，通过进行高效预习能极大提高教学效率。笔者通过初中物理教学实践，总结出在预习中布置物理预习题的办法，并在实际运用中取得理想教学效果，希望能对初中物理教学有所帮助。

一、提前布置，题量适中

要想提高初中物理课堂教学效益，就需要学生在每次讲新课前进行有效预习，让学生找出或发现自己的学习难点，以便在课堂教学时能抓住教学重点、难点，以提高教学效益。这就需要教师提前一两天布置一些预习题给学生，以检测预习效果。使学生能根据自己的课余时间进行物理新课的预习，以提高物理学习效率。例如，在学习沪科版九年级“磁是什么”这节内容时，就提前一天给学生安排了两道预习题：通过自己查找资料了解指南针这个我国的四大发明之一与磁体有什么关系？指南针为什么能够给我们指示南北方向？通过提前安排这样的预习题，让学生有充足时间查阅资料进行学习。培养学生利用资料解决问题的能力，并能丰富拓展教学内容。

从教材的内容来看，初中物理每节课的教学内容并不是很多，教师在安排布置预习题时，题量不宜太多，在预习中只要能把教学内容中的重点内容预习好就可以。因此，布置适中的预习题，学生不会厌倦预习，并且能够认真预习新课内容。一般宜安排布置4～6道预习题最好，也可以根据班级学习小组的数量来安排预习题数，以便在课堂交流时让每个小组回答一个问题。例如，在让学生预习八年级“做功了吗”这节课时，给学生布置了什么是功？功的符号、单位是什么？进行做功的条件是什么？做功的计算公式是什么？另外还布置了一道实验题“设计既省力又省距离的机械来进行做功”，让学有余力的学生进行深入探究，开发学生的创新能力。

二、层次布置，突出重点

教师在布置预习题时，要充分考虑学生的不同层次，预习题的设置既要考虑基础差的学生的学习能力，让他们通过课本预习，就能直接从课本找到答案，让学困生能找到进步感，又要给学习能力强的学生布置一些有一定难度的预习题，让这部分学生进行深入探究学习使用，以提升他们的学习层次。例如，在预习第九章的机械能这部分内容时，我们安排了这样的预习题：（1）你如何判断一个物体是否有能量？是否所有运动的物体都有能量？（2）原因是什么？结合生活实例来说明理由。对于第一道题，学习能力较差的学生能够直接从课本中找到答案。而对于第二道题，需要学生在深入理解前面所讲知识的基础上结合生活实例才能解答，这对提高、拓展优秀学生的能力有帮助。

教师布置预习题的目的是让学生通过预习来掌握大部分讲课内容，特别是掌握重点和难点内容。中等以上学习能力的学生，对于讲课内容的大部分知识点，通过自主看书预习就能理解掌握。但是对于一些难点和重点内容，学生的预习就需要教师进行引导，教师布置预习题的目的就是对学生的预习有效引导，它具有较强的预习导向作用，能让学生能抓住重点内容进行预习。比如，在预习第九章的杠杆这节内容时，可布置这样一道预习题：你有什么方法能既方便又省力地拔出图钉？说明理由。此题具有较强的引导作用，让学生能想到利用杠杆去解决问题，引导学生去研究杠杆的作用。

三、改变方法，做好实验

物理实验对于加深理解物理基本知识和物理定律非常有帮助，因此，在物理教学中要重视物理实验课的教学。要让学生做好物理实验，教师需要运用实验预习题让学生更好地理解实验的原理、方法和步骤，以便在实验时更好地完成实验学习任务。物理实验包括两种：一种是根据生活中的现象或常识进行的小实验，这类实验比较简单，学生自身就能找到实验器材。如，为了让学生更好地理解机械能与内能的相互转化，可以布置一道预习题，让学生在课余时间反复折弯一根铁丝。用手摸一摸折弯处有什么感觉，这个实验说明了什么原理。另一种实验是在学校的实验室做。例如，研究燃料热值的实验，受条件限制，对于这类实验的预习题，可以改成让学生设计实验过程、方法、所需器材等内容，这样不做实验也能对实验有所了解。再比如，还可以将这种实验预习题改成对实验结论或结果的猜想或假设。通过预先假设实验结论，再通过课堂实验去验证结论，这也符合科学研究的一般规律，同时这种方法也能锻炼和提高学生的物理思维能力。

篇12

很多同学会问：“学习物理有没有捷径呢?”答案是否定的，学习是一件实实在在的事情，来不得半点含糊。虽然没有捷径可寻，但科学的学习方法的确是有的。

与初中物理相比，高中物理难度大，内容大，能力要求更高，灵活性更强。因此很多同学进入高中之后很不适应。这是由于从初中升入高中，教学内容有较大的变化，教学方法也不断更新，对学习的要求也在不断提高，基本上形成了一个较高的层次，这有可能给我们带来暂时的不适应和学习上的困难。具体分析，有这样三个原因。一是从思维方法上，要求学生从形象思维进入抽象思维，完成认识能力的一大飞跃；二是从能力要求上，高中物理学习对学生提出了更高的要求；三是学习习惯和学习方法的变更和适应。

针对上述情况，我认为可从以下几个方面抓好高中物理的学习。

一、认清高、初中物理的区别

1．定性分析和定量分析的差异。初中物理课程中大多数多知识点都是记忆性的，即使进行定量计算，也是相对比较简单的计算；高中物理问题，大部分不单是简单的计算，而且进行大量的，甚至相对比较复杂的定量计算。

2．知识呈现的形象思维与抽象思维的差异。初中物理基本上是以形象思维为基础，大多数问题是以直观的实验为依据，使他们直接获得知识；而高中物理知识，多数以抽象思维为基础。问题不再是直观的结论，而需要以实验基础，加以理解、归纳，才能得出正确结论。

3．初中物理的问题多是单一的因果逻辑关系；高中物理的问题则是多因的复杂逻辑关系，并且是以假设、判断为主。解决问题时还要用递进归纳的推理逻辑手段。

4．初中物理问题的解决，只要求运用简单的数学工具，而高中物理则不然，它要求我们同学必须具有很好的数学基础。

二、改掉高一新生学习物理的通病

高一的物理是物理学习的转折点。我在任教过程中，发现多数学生虽然学得很用功，但其学习成绩却很不尽如人意，多次考试的成绩不理想，学生学习的自信心受到了严重的打击。分析其原因主要有以下两个。

1.答卷中存在的主要问题：①不会读题和审题：审题不细致，不准确，不全面；不会通过分析找出题中的重要信息。②理解能力差：对概念根本没理解，只是凭着感觉答题。③综合实验能力差：尤其是实验设计能力太差。④数理结合意识差：不会用数学知识处理物理问题；即使简单运算失误也很多。⑤表达能力差：文字表达题不会答。

2.作业中存在的主要问题：①做题时粗心大意；②公式不会，字母的物理意义不明确，导致乱代数据；③语言表达不清，没有逻辑性，解题目的不明确，书写太混乱，数据带不准，不写单位。

三、应用科学的学习方法

首先要改变观念。初中物理学得好，高中物理并不一定会学得好。所以学习物理应从心理上降低自己学习的起点，从头开始。其次培养学习物理的兴趣。认真观察老师做的演示实验，条件允许的话自己动手做，通过各种途径感知事物，增强由形象思维向抽象思维转化的能力，通过直观的实验验证，把难学的东西化为易学的东西，由不懂变懂，这样掌握的知识更牢靠，从而增强学习物理的兴趣。我们都知道，课本中的这些实验大多都是用来验证规律的，但如果我们能仔细研究并认真做好这些实验，我们的收获就不仅止于验证规律，而且能知道规律应该怎样运用，它同时能使我们发现物理是有趣的，从而激发学生学习物理的兴趣，只有对物理感兴趣，才能想学、才能爱学、才能学好。

兴趣是思维的动力，兴趣是学习动机，兴趣是学好物理的重要因素。所以一定要培养学生的兴趣。应该注意到物理与日常生活、生产、现代科技息息相关。有意识地将物理与实际生活联系，将物理知识应用到实际中去，使学生明确：原来物理与我们生活联系是这样的密切。这样可以大大地激发学习物理的兴趣。

最后在课堂上，提高听课的效率是关键。学习期间，听课效率的高低决定着成绩的优劣。关于听课的效率，我有这样几点看法。

1.认识到预习的重要性。学习的第一个环节是预习。预习环节，要带着问题去预习，从而适时分散问题的难点，突出问题的重点。

有的同学不注重预习，没有养成这个习惯，导致课上盲目地听课，根本跟不上老师的思路。高中物理课堂容量大，这样就要求我们在上课前进行预习。它可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和心理准备;还可以使我们明确课堂的重点和难点，从而做到有的放矢地去听课。另外，预习还能培养我们的自学能力和独立思考能力。

这里所说的课前预习，不是课前的几分钟要做的，而是自习课或其他时间要做的，上课前必须准备好的。预习要做到以下几点。

（1）读教材：要从头到尾阅读教材，画出重点，疑点、难点，形成物理知识的初步结构，这样才能在听课时有针对性地突出疑点、难点，抓住重点。