新世纪的诞生使得先进技术获得了很好的发展先机。电气自动化和信息技术的融合可以使得自动化技术获得很好的提升。以往的电气工程因为存在一定的问题，为解决这样的问题就需要在自动化中加入智能化技术，让电气工程更好更快发展。二十一世纪的今天，智能化技术逐渐和先进网络技术进行了紧密的结合，虽然这种融合处于起步阶段但是却有很大的发展潜力。

　　（1）该技术的使用。在如今的市场中应用智能化技术产品可以很好的挥发出自身的优势。该技术除了可以增加设备的稳定性，同时可以减少设备的成本费用。在完善化操作的环境的同时减少了劳动力，增加了工作效用及总体质量。确保危险情况下的施工可以更加好的完成。故障的诊断也变得更加简单[1]。

　　（2）智能化技术的实际概念。上世纪五十年代的时候智能化技术被正式提出，该技术的提出突破了以往的局限，机械化设备可以自行完成某些难度和危险系数高的任务，这种先进技术很快被很多行业使用。该技术在电气自动化设备中的使用是借鉴人脑的计算进行信息的处理，事实说明智能化技术的使用可以很好的提升电气设备的效率，及节约成本，在减少相关操作人员的劳动力的同时确保了施工的总体质量和安全性。

　　人类的进步使得人工智能技术获得了很好的发展，每个行业中对于计算机智能技术的使用可以帮助操作更加便利。智能化设备在电气工程中的使用优势尤为明显。下面就使用进行简单的说明[2]。

　　（1）故障诊断。电气设备的运行多少都会出现一些故障问题，这种故障是因为大多数人们难以预计这种故障发生的可能性。这种智能化技术的使用可以很好地对于故障进行诊断。使用其对其中故障的成因及范围进行确定，随后相关人员依据相关数据内容找寻实际故障地点进行维修处理。

　　（2）智能控制。电气自动化容易出现不可控的危险因素。使用智能化技术可以代替人工操作。实现电气自动化控制的无人操作。在确保效益的同时，保证设备的自主化性能。

　　（3）优化设计。因为行业的特殊性，程序的复杂要求设备人员必须对相关知识有一个基本的了解，因为以往的手动设计会使得质量不高的问题，需耗费较大的人力及费用。但是使用智能化技术则可以使用计算机做好设计，不仅省去了人脑对于复杂内容的思考，同时也确保方案的可行性及总体质量，同时大大缩小耗用时间[3]。

　　（1）性能。电气工程自动化中使用该技术，可以让工程变得更为精准和高效。综合性使用智能化技术可以帮助电力设备变得更为优质。

　　（2）功能。对要素进行利用使得智能化技术可以在电气自动化工程中获得更好的发展。智能化界面使得人们的操作变得更为简单，帮助非专业人员的运用，电气自动控制领域对于可视化技术的将极大地减少产品设计耗费的时间，增加质量减少项目资金。控制系统安装olc便于使用者的修改和编制，创造出适宜的\用程序。智能化设备的使用大大提高了对于信息的处理效率[4]。

　　（3）体系结构。智能化技术为电气自动化工程提供了系统化的发展方向。显示屏大，可以展示很多的信息，便于电气工程自动化显示器发挥自身的效能。该技术的使用可以促进电气自动化的系统模块化。帮助操作更加具有科学性。借助网路的优势，联网作业可以做到无人操作。并在一台机械上对别的机械实施控制，将别的画面集中呈现在一个屏幕中。

　　（1）不用创造控制模型。通常我们在对控制器进行控制的时候会因为种种原因无法对其进行精准的管控，这直接致使设计中会出现很多不可预知的情况，情况的控制可以保证模型的精准度。实际效率也会相应地贬低。智能化减少了模型设计的工序，所以极好地避免模型设计中可能出现的因素，使得控制器精密获得显著的增加[5]。

　　（2）方便管控。智能化控制可以保证自动化控制环节可以很好的完成，自身的性能获得提升。事实证明智能化控制器相比以前的自动化控制器优势明显，并且更加适用于电气工程。电气设备只需要数据作支持就可以完成调节工序，省去了专业人员的工作环节。同时它可以开展远距离调节控制，做到了无人控制的目标。

　　（3）步调一致。智能化控制特征是步调一致性，其对于种类不同的数据处理方面。即使数据再陌生同样也可以有非常好的估计效果。控制效果因为对象的不同而有一定的区别，虽然在进行控制时没有及时进行处理，但是其处理效果还是很好。在进行控制系统的设计时需要将设计进行仔细的考虑，依据对象的不同对于实情进行全方位的考虑。必须使得控制环节严格依据相关要求，如果出现使用中情况不佳的情况，不要往下定义，需要对于工程每个环节进行仔细的分析。

　　上文中我们得知智能化技术在很多领域都获得了较好的发展，其运用在电气工程中也可以推动其自动化进程。所以，相关人员需要加强对于智能化技术的使用。降低劳动者的劳动强度，增加工作成效。确保相关人员的人身安全。在使用智能化技术的时候需要充分结合智能化的理论，理论为基础进行合理化的运用。确保智能化技术可以在电气工程中发挥实际效用，将电气设备真正变为自动化。在进行实际使用的时候需要不断累积总结，将运作时发生的问题进行及时的处理。以助我国的电气自动化工程获得长久性的发展。

　　[1]刘次福.初探智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].通讯世界，2013（11）：118-119.

　　[2]刘璐.基于电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].科技资讯，2013（21）：119.

　　[3]华树超，孙娜.基于电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].科技创新与应用，2012（26）：158.

　　随着教学的创新化，在高中的物理教学中，物理思维方法的培养成为教学的主导。所谓物理思维，就是具有意识的人脑对客观物理事物的本质属性、内部规律性及物理事物间的联系和相互关系的间接的、概括的和能动的反映。[1]中学物理的思维方法有：分析与综合的方法、比较与分类的方法、抽象与概括的方法、科学推理的方法、臻美的方法、等效代替的方法。其中等效代替是指为了认识复杂的物理事物的本质规律，从事物的等同效果出发，将其转化为等效的、简单的、易于研究的物理事物，这种方法称为等效代替的方法。[1]

　　等效代替的特点是“以熟代生”、“以简代繁”，把新的问题转化为已经解决的问题，在知识间良好地迁移，通过等效代替可以更清晰地认识和把握问题的实质，方便地找到分析问题和解决问题的途径。本文不但对等效代替法的形式进行简单介绍，而且将对其在教学中的应用进行具体论述。

　　等效代替法可以化繁为简、化难为易，将此方法传授与学生，可使他们在物理问题的解决过程中由此及彼，触类旁通，促进学生的意义学习。

　　物理概念不仅是物理基础的重要组成部分，而且也是构建物理规律，建成物理公式和完善物理理论的基础和前提。

　　例如，在力学概念教学中的质点：用来代替物体的有质量的点叫质点，它是一种理想化得物理模型。物体能简化为质点的条件是：在具体的问题中，物体的大小和形状对实际问题的影响可以忽略不计时才能将物体简化为质点。

　　例如，在电学中，以点电荷为例：当带电体建的距离比它们自身大小大得多，这样带电体就可以看作带电的点叫点电荷。可见，点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化的物理模型。

　　此外，物理学建立的概念：刚体、理想流体、理想气体、绝对黑体、线电流等等都是在一定条件下，一定精度范围内对实际客体的一种模型等效代替。

　　例如，《运动快慢的描述――速度》中，“一般说来，物体在某一时间间隔内，运动快慢不一定是时时一样的，所以由式求得的速度，表示的只是物体在时间间隔内的平均快慢程度，称为平均速度。”由此看出，此概念利用过程等效法，将变速运动过程等效成匀速运动过程。

　　此外，还有平均加速度以及碰撞问题中将物体之间的相互作用力等效成为恒定不变的过程，从而引入“平均力”的概念等等。

　　例如，在选修3-2的第五章《交变电流》中指出交流电流与电压的有效值这两个概念。因为交流电的电流强度时刻都在变化，这给应用上带来了许多不便，我们可以告诉学生如果应用等效思想就可以简单化。如果交流电在效果上与某直流电的效果相同，那么就可以用该直流电的参数来代替这个交流电的参数，更重要的是可以把已知的稳恒电流所遵循的各种规律、公式推理到交流电中来。

　　此外，作用等效的应用还有非静电力；把电容、电感对电流的作用效果等效为电阻，引入“容抗”、“感抗”的概念；还有“分子电流”、“感生电场”的概念等等。

　　为了对某种难以直接测量的对象进行测量，可以制成与研究对象具有一定相似关系的模型，通过测量模型来了解原型的某些属性。例如，在电学选修3-2的第六章《交流电压》中，发电机的实物学生都比较难见到，可以根据其工作原理和工作过程，把它抽象成发电机模型，从而使学生更好地理解其工作原理。此外，电动机、内燃机也是同样的原理。

　　例如，力学自由落体运动：自由落体运动这种运动过程只在没有空气的空间才能发生。然而，在实际问题的处理中，大多数研究的都是在空气中，这时，我们将其等效成自由落体运动，用自由落体的规律来处理问题。条件是空气阻力的作用比较小，可以忽略不计。此外，斜抛运动又可将其等效为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的竖直上抛（下抛）。

　　但是由于中学生的思维还不是很成熟，对于物理问题没有形成系统的逻辑思维能力，因此要求老师在物理教学中，要有目的、有意识地向学生渗透介绍物理等效的方法，针对学生的思维障碍加强指导。

　　综上所述，等效思维方法是通过对问题中某些因素进行变换或直接利用相似性移用某一规律进行分析而得到相等效果的一种科学思维方法，其优越性和广泛性可见一斑。若能掌握等效法德应用技巧，在教学中无疑对培养学生严密的逻辑思维，提高解题能力，开启学生的创造性思维有主要作用。

　　在我们进行物理教学的过程中,不少学生觉得物理难学,其实原因之一就是没有很好地理解物理概念。学好概念是物理课堂教学成功的关键,如何让学生对枯燥的物理概念提起兴趣,怎样使概念教学更加有效呢?根据《物理课程标准》,在教学中,出乎意料的演示、生动形象的类比、深入浅出的解释、学生生活中以及科技和社会中的有趣事例、幽默风趣的教学语言、探究性的学习活动和小实验、不断出现的挑战性的问题和随之而来的学生讨论,这些都是激发和保持学习兴趣的重要手段。下面就如何在物理课堂中进行概念教学,谈谈一些常用的方法:

　　实验法是通过展示实验现象来让学生学习物理概念,让学生直接地观察事物的变化及产生的条件,发现其本质,从而形成概念。实验,特别是让学生亲自动手进行实验,更能引进学生的兴趣及思考,如果实验的结果是出乎意料的,那学生的积极性会更浓烈,甚至迸发出主动探索其中奥秘的积极性。

　　在学习“流速与压强”的概念时,可以让学生一起来做实验:拿出一个大烧杯,在杯里放入一个气球,让学生想出把气球取出的办法,看谁想的办法最妙。学生想出的办法不少:用手直接取出;从烧杯里倒出;倒水进烧杯,让气球浮上来;把沙倒进烧杯,利用沙把气球托上来……教师不断地鼓励学生想出更多的方法,最后还蠢蠢欲动地提出要亲自出马试试,教师往气球的上方吹气,结果气球一下子从烧杯里“跳”起来,学生看呆了,都说老师的方法最奇妙。

　　接着教师拿出一张纸,对着纸吹气,纸顺着风吹的方向向外摆动,然后让学生两手各拿一张纸,两纸竖直平衡地放在身前,让大家猜猜往两张纸的中间位置吹气,纸会不会摆动,向哪个方向摆动?再让学生自己试验一下。

　　两个实验使学生对原理的学习充满了好奇,教师从而引入“流速与压强”概念的教学。

　　生活法,可以以学生日常司空见惯、习以为常的生活经验、日常见闻出发,恰当地提出引起学生思考的问题,从而建立物理概念。

　　比如在学习“流速与压强”内容时,可以由生活中常见的现象引入――我们坐在教室里,当一阵风吹过,门会怎么样呢?如果风是从门对面的窗户吹进来的,门会关上;如果风从走廊吹入教室,门会怎样呢,关不关呢?为了更清楚了解门会不会关,教师模拟教室,做了个门的模型,用电吹风从门外沿门开的方向吹,结果门也关上了,从这事例引发学生思考:是什么力量使门关上的呢?通过教师启发,让学生利用已经学过的“大气压强知识”与“力和运动的关系”做出合理的猜想,可能是空气流动起来,压强会减小。以此引入流速与压强概念的学习,从而实现了从生活走向物理的过程。

　　又如,在学习“惯性”概念时,引用具体的例子来引导学生:坐公共汽车突遇刹车,我们会有怎样的感觉?汽车突然启动时,我们会有什么感觉?通常大家竖直用力往上跳,落下来位置会在哪?那大家有没想过,地球总在不停地自转的,按照赤道长度大约是40000km,转一圈大约是24h来计算,那我们不难得出地球自转的速度为40000km/24h,也就是大约460m/s,假如我们往上跳起,离开地面的时间哪怕只有0.1s,那落下来后会距离原来起跳的位置46m,平常大家发现是这样的吗?到底是怎么回事呢?

　　接着教师提出问题,让学生分析物体的运动状态:汽车刹车之前、突然启动之前,人和车处于什么运动状态?当汽车刹车时、突然启动时,人和车的运动状态是怎样?有没有变化?从而引导学生发现人之所以有向前冲或者向后倒的感觉,是因为他的运动状态没有发生改变。跟着再分析人从地球跳起之前,地球与人的运动状态是怎样?跳起之后,运动状态又是如何?从而引导学生发现物体具有保持原来运动状态不变的性质,引出“惯性”概念。

　　对比法适用于要学习的新概念与过去已学习的概念、规律有紧密联系的内容。使用对比法进行物理概念教学,可以运用对比、类比等比较的方法设计教学,抓住新旧知识的联系、逻辑展开,不但使概念理解更深化,还可以使知识系统更连贯。

　　在学习“功率”的概念时,教师可以结合“速度”的概念进行教学。物理学中“速度”用来表示运动的快慢的物理量,而现在我们用来表示做功快慢的物理量是“功率”;而“速度”是指单位时间内通过的路程,则“功率”就是指单位时间内所做的功;既然“速度=路程/时间”,那么“功率=功/时间”。

　　学习沸腾后,可以让学生找出沸腾与蒸发的相同点与不同点;让学生归纳光的折射规律时,可以让学生回想学过的光的反射规律……通过对比法,不但让学生学习新的知识,还可以对旧知识起到“温故知新”的作用。

　　故事法是通过介绍生动有趣的物理史实或故事来引入物理概念的学习,学习的过程可以运用讲述、课件、视频、参观等方式,使史实或故事更加生动、更加有趣。

　　在认识“电磁波”时,因为电磁波看不见、摸不着,学生对它感觉很陌生。因此利用课件来讲述人类信息传送的变化过程:烽火邮驿飞鸽现代交通工具电话电台电视手机网络。这些传递信息的工具当中,哪些能在瞬息之间把信息传到千里之外的?它们是靠什么来传送信息的呢?从而引出“电磁波”。这样一下子把学生原来对电磁波的陌生变成了亲近,原来电磁波就在我们身边。

　　在学习“运动的相对性”时,用Flas介绍两种有关运动的状况,请学生观看后回答:动画描述了什么在运动,你的根据是什么?生答:第一个Flas描述的是一个小女孩骑着自行车在马路上行走,从女孩飞扬的头发、转动的车轮可以知道,另一个Flas描述的是汽车在路上行驶,看到路旁的树木在不停地变化。这时有学生发现问题了:第二个动画,汽车没有运动,因为车轮没有转动。接着有学生抢着说:应该是路在运动,汽车没有动。这时,教师介绍电影特技的制作,例如拍摄孙悟空腾云驾雾的情景,孙悟空不动,云雾在运动,这样拍出来的效果却可以让观众看到孙悟空在腾云驾雾了,从而引出“运动的相对性”的概念。

　　物理概念是抽象的,利用习题法就是让抽象的东西回到现实世界中去,让学生运用概念联系实际,分析和解决具体的问题,使概念学习更深化、更进一步。只有这样,学生才能看到自己学习的成绩,认识自己在学习中的收获,从而实现把知识转化为能力。

　　学习“电阻”后,让学生思考:某电路两端的电压为12V,电流为6A,则电路的电阻是多少?如果该电路的电压是6V,那电路的电阻是多少?学生一看就乐了,当U=12V,I=6A时,根据公式R=U/I=12V/6A=2Ω;当U=6V时,R=U/I=6V/6A=1Ω。这时教师可以启发学生:电阻是导体的一种性质,这意思是只要是同一段导体,无论加的是12V的电压还是6V的电压,或者没有电压,它的电阻不变,就好比你今天穿的是这件衣服,明天穿的是另一件衣服,今天是直发,明天烫头发,但你还是你,不会改变。那么这样一来,学生对电阻的理解也就更深刻更完整了。

　　物理概念是对物理现象、过程等感性材料进行科学抽象的产物,要使学生形成正确的概念,必须引导他们运用各种方法,对感性材料进行思维加工,概括出事物的本质属性,从而形成概念。以上所谈的几种概念教学方法因应不同概念的不同特点而选用,可单一或组合使用。引导学生学习概念的过程,不只是要把概念灌输给学生,而是要引导学生积极思考、积极探索,提起学习的兴趣,所以,注重物理概念教学是注重培养学生思维能力、开发学生智力的重要途径,还可以有效地提高教学质量。

　　类比是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是根据事物的形态、属性、结构、功能以及理论的原则、形式、方法、内容，在已有知识的基础上，为进一步认识事物的一种有效的试探性的判断方法。德国近代著名哲学家康德曾指出：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进”。在科学史上有很多重大发现发明，都源于类比，因此，类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”。随着类比法应用的普及发展，类比法不仅仅只用于科学研究之中，而且在教学中也可大胆地、恰到好处的予以应用。在教学过程中教师要善于创造没有发现问题的环境，并有目的地引导学生运用类比法对这些由前人已探索过地知识提出问题，制定假设，培养学生分析问题和解决问题地能力，最终培养出实用型研究型于一体地职业技术人才。

　　在学习中，要善于从自然界或者已经掌握的知识中，寻找与创造对象相类似的东西，加以模拟，创造出新的东西来。从个体成长过程看，模仿是创造的先导，但我们追求的是在模仿中进行创新。在学习的过程中，要培养学生动脑动手的能力，从类比模拟中求发展。类比的方法很多，而类比法则从不同的角度出发，可分为多种形式。常用的有直接、象征、模型、因果、数学、拟人、对称、综合等类比模式。

　　直接类比是借助与所研究的问题有类似之处的其它事物进行类比。例如在讲《生理学》中心脏射血的功能时可用柱形水容器来类比心脏。

　　如果单独用公式 来讲解射血分数EF与Q和q无关，学生很难理解。如果和公式 推导出的S与Q、h无关联系起来，则学生可以理解和接受。

　　象征类比是借助具体的事物形象或象征性符号来比喻某种研究对象或抽象概念。例如在讲解心脏射血的工作情况时可把水泵的工作情况来类比心脏的工作情况，如图1所示。水位差相当脉压差。水量相当于搏出量。水泵相当于心脏。高位水通过管道自发地流向低水位相当于动脉血转化静脉血。严格地说：搏出量和水量在本质上是不同的。必须指出的是：水泵自低位水源吸取的水量等于压送到高度水位的水量;而心脏作功量相当于将左心室内的血转化为动能较大的动脉血。

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　　左心室搏出功=（射血期左心室内压-左心室充盈压） 搏出量（Stroke volume）

　　借用一个直观的形象或物理过程，来说明物理对象或过程的原理。例如在讲解振动图线与波动图线的类比：

　　因果类比是根据事物的因果关系，推出另一个相似事物的因果关系的类比。例如：爱因斯坦根据电磁场与引力场之间存在诸多相似属性，类比加速运动的电荷辐射电磁波，提出了“加速运动的物体辐射引力波”的著名论断。

　　数学类比是借助两个数学式或数学模式之间的相似，采用相似变换法、积分类比法或 代为无量纲形式法，用一领域的规律来探索或解释另一领域的规律。例如：《医用物理学》中的电场和引力场是数学形式相同的平方反比力场，因此由电场的规律进行相似变换可得引力场的规律。 2. 类比法的应用

　　联想是指由一事物想到另一事物的心理过程，它在类比法中占有举足轻重的位置。联想是对形式、性质等类似的事物通过类比，来激发学生的想象力，开阔思路，由此及彼、触类旁通。例如：在讲肺换气过程中其换气原理为肺泡气Po2(13.9Kpa)与静脉血的Po2（5.3Kpa）的分压差时可用人们经过化工厂门口闻到的丙酮、甲苯等药品的气味，就是由于丙酮等气体分子在空气中扩散的结果。把蓝墨水滴在一杯清水中，蓝的颜色也要慢慢地扩散开来。使学生明白扩散就是物质由浓度大的地方向浓度小的地方运动，它是分子运动的结果。在嗅觉和视觉的基础上结合授课内容，阐述肺换气和组织换气，并讲清扩散的方式、程度上的差异，学生就能理解接受了。显然，简单的演示实验与电子扩散的真正物理过程是不同的，一个是物质分子的扩散；另一个是基本粒子的扩散。这样就可以化“抽象”为“具体”，使新知识既有“似曾相似的亲切感”，又形象、直观、易懂。

　　古代类比称为“援物类比”，又称“取象类比”。《素问示从容论》云：“援物比类，化之冥冥”、“不引比类，是知不明也”。这说明类比是中医学家常用的一种认识方法。如《内经》中经常讨论的日月、寒温、昼夜对人体生理机能的影响时称：“天温日月，则人血津液而卫气浮，故血易泻，气易行；天寒日月，则人血凝泣而卫气沉”。这种方法所得出的结论，经过几千年的实践证明是正确无误的。例如：在讲授中医的脏腑学说时，通过对由表入里的思维方法的阐述，结合“脏象”定义，继而逐渐引申出脏腑学说。脏腑学说不但是一个解剖学的概念，而且是一个包括脏腑生理、病理的系统概念。这样学生就容易理解，就不因中医的脏腑同西医的脏器名而引起概念上的混淆。

　　大千世界之万物，无不由分子组成。组成分子的原子，则由原子核和围绕原子核旋转的电子组成。在磁场中旋转振荡的原子核有一个特点，即可以吸收与其旋转振荡频率相同的电磁波，使原子核的能量增加，当原子核恢复原状时，就会把多余的能量以电磁波的形式放出来。简而言之：所谓的核磁共振，就是指具有慈矩的原子核在恒定磁场中由电磁波引起共振跃迁的现象。在讲述时学生很难理解，如果把这一现象比作拉小提琴时弦弓与琴弦的共振一样，学生就容易理解和掌握。

　　综上所述，类比法在教学方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效，可通过类比使零散的知识系统化，网络化。在使用时，除了努力去发掘，有意识地运用，不仅可以增强教学效果，而且可使学生学会由已知规律去认识未知事物，由具体的事物去认识抽象概念的科学学习方法，以及培养学生的创造性思维能力。但必须要注意各种不同事物之间的同一性与差异性。同一性提供了类比的逻辑依据，差异性则限制着类比的正确性，所以在引进新概念、新规律时，应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样，才能使学生更好地理解所学习的内容，启发学生的思维和加深对学习内容的理解，在教学中起到举一反三的好效果。

　　[1] 雷元义.类比法在医学工程学教学中的应用[J].医疗设备信息，2004.

　　新课程实施以来，课堂教学改革正朝着素质教育的方向稳步推进，并取得实质性的进展。但由于对新课程理念理解领会不到位以及实施者缺乏必要的经验和能力，课堂教学改革也出现了形式化、低效化的现象，因此提高课堂教学的效率是当前课程改革深化的首要问题。

　　而有效教学是指教师遵循教学活动的客观规律，以尽可能少的时间、精力和物力投入，取得尽可能多的教学效果，从而实现特定的教学目标，满足社会和个人的教育价值需求??[1]。

　　所谓类比法，就是根据两个对象之间在某些方面具有的相同或相似性，推论它们在其它方面也可能相同或相似的方法。

　　类比法是科学思维中常用的一种重要的方法，也是物理学中经常采用的一种研究方法，它贯穿在物理学的全部发展过程中。“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进。”[2]开普勒说过“我重视类比胜于任何别的东西，它是我最可信赖的老师，它能揭示自然界的秘密。”[3]

　　新课程强调以教师为主导以学生为主体，让学生成为知识的主宰者和探索者。物理课堂巧妙运用类比法组织教学，激发学生探索的欲望，引导学生进行探索，使物理学习成为学生积极主动的活动。基于类比法我们对实现物理课堂有效教学的途径进行了下面的探讨。

　　巧妙运用新旧知识类比学习物理，能起到事半功倍的效果。例如光和声都是沿直线传播的，有反射、折射、干涉和衍射等现象。由声具有波动性可推出光也具有波动性的结论。如此类比，相当于在新旧知识间架起了一座桥梁，让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。

　　还如，分子势能的理解和掌握对学生来说有一定的难度，分子势能中主要难点问题：分子势能与分子距离之间的变化规律，可以巧用类比的方法进行分析：

　　分子势能是指分子间存在相互作用力，分子间具有由他们的相对位置决定的势能。可以用弹性势能的变化规律与分子势能的变化规律进行类比分析，首先弹簧有一个平衡位置（F=0），势能为最小。同样两个分子间也有分子力为零的平衡位置（r=r0），分子势能为最小（如图1）。其次从平衡位置压缩弹簧它的弹性势能将增加。同样从平衡位置压缩两分子间距离分子势能将增加（如图2）。另外从平衡位置拉伸弹簧，它的弹性势能将增加。同样从平衡位置增加分子间距离分子势能将增加（如图3）。最后我们总结一下分子势能与分子距离之间的变化规律是：平衡位置处分子势能最小，从平衡位置起分子间距离无论增大还是减小分子势能都变大。我们也可以用一个图来反映这个变化规律（如图4）。从这个图中我们可以清楚地看出分子势能随分子间的距离变化而变化的规律。由上面类比分析总结出分子势能的变化规律如下：

　　①当r>

　　r0时，分子力表现为引力，随r的增加，分子引力做负功，分子势能增加。

　　新旧知识类比可以把难以理解的知识变得容易理解，把容易混淆的知识变得清晰，从而加强了新旧知识的衔接，起到了事半功倍的学习效果，提高了物理课堂效率。

　　2.巧用类比法深化物理概念、物理规律的理解-----实现物理课堂有效教学

　　在物理的教学中，巧用类比法可以帮助学生理解较复杂的物理概念和物理规律，还可以加深学生的记忆。类比方法具有探索和解释两个功能，解释功能在于唤起学生头脑中已有的知识或经验表象，对将要学习的知识提供一个相近的表象，实现知识或经验的迁移。我们正是想利用类比方法的解释功能，来突破教学难点，解决物理难学、物理难教的问题。

　　物理概念是组成物理知识的基本元素，是物理定律、公式和学说的基础，是一类物理现象的共同特征和本质属性在人脑中的概括和抽象的反映。许多物理概念都是在大量事实和实验的基础上通过科学的抽象建立起来的，在这一抽象过程中，巧妙地运用类比，有助于学生对概念的形成和建立。例如高中物理中两个抽象的概念：电场强度E=F/q和电势U=ε/q，是分别从力和能量角度描述电场的两个性质的重要物理量，那么E、U与检验电荷q、电场力F、电动势有关系吗？我们可以与密度类比，密度ρ=M/V与体积V的大小无关，物体体积增大或减小几倍时，它的质量也增大或减小相同的倍数，对于同种物质组成的物体质量与体积的比值保持不变，即密度ρ是不变的。通过类比，使学生领悟到，E、U是描述电场本身性质的物理量，电场是客观存在的，与检验电荷无关，而定义式：E=F/q、U=ε/q只是E、U的定义式，可以计算E、U大小。又如变化率的概念是物理教学的一个难点，是指某一物理量的变化与发生这一变化所用时间的比值，叫该物理量的变化率。学习感应电动势时，我们就可以把感应电动势与加速度类比：加速度是描述速度变化快慢的物理量，是速度的变化率，感应电动势是描述磁通量变化快慢的物理量，是磁通量的变化率。通过对两个概念的比较，两者归为一类，从而加深记忆，深化概念理解。

　　对于一些特别抽象概念，如果难以直接用实验来加强感性认识的教学难点，则可以用类比的方法来解释，这样既有利于接受知识，又利于培养思维能力。

　　例如学习库仑定律可以与万有定律类比，在它们的应用中，尽管人造卫星的运动属于宏观现象，氢原子中电子的运动属于微观现象，但支配卫星和电子运动的力遵循平方反比律，即，故它们在物理模型上和运动规律的描述上有相似之处，我们可以把氢原子中电子的运动同人造卫星的运动也进行类比。

　　让学生领略“类比”这一重要的认识问题的方法，既加强了知识间的横向联系，又降低了物理新知识的教学难度，同时还增强学生学好物理的信心。

　　3.巧用类比法培养学生灵活运用物理知识解决实际问题的能力-----实现物理课堂有效教学

　　学生往往不懂得灵活运用所学物理知识解决实际问题，原因是不善于辨认各种情境的相似性并分析概括出它们的共同本质，从而建立物理模型。巧妙类比，为学生提供辨认多种情境的相似性的机会，并指导他们逐步形成运用类比推理寻找相似性的思维，从而培养学生运用物理知识灵活解决实际问题的能力。

　　（1）公式运用的类比：力学中的弹簧串联有1/K=1/K1+1/K2，静电场中串联电容器有1/C=1/C1+1/C2，稳恒电路中串联电阻有1/R=1/R1+1/R2，它们具有相同的数学形式和运算规律。通过类比，帮助学生理解并牢记公式，同时便于使和运算。

　　（2）图象法解决问题类比：V–t图线下的面积表示位移，F–t图线下的面积表示冲量，I–t图线下的面积表示电量，P–V图线下的面积表示功，F–S图线下的面积表示功。通过这些图象的类比，学生们对图象的物理意义有了深刻的认识。恒定电流这部分有两个U–I图，一个是对定值电阻两端电压随流经它的电流的变化规律的描述，遵循部分电路欧姆定律，导体电阻不同则图线斜率不同；另一个是全电路中，路端电压随整个电路的总电流变化的规律。它们的研究对象不同，变化规律不同，物理意义也不同。通过类比能较好地弄清它们的使用条件和变化规律，解决问题就不容易出现差错。

　　（3）解决问题类比：例如：人教版8年级《物理》（上册）第一章、第三节《声音的特性》在探讨响度与什么因素有关，做了如图5所示的实验，将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。

　　研究表明：声音的响度（音量）和振幅有关，物体的振幅越大，产生声音的响度（音量）越大，音调的高低由频率决定。

　　如果我们将空气柱的长短类比摆长的长短，可知空气柱越短，振动越快，频率越高，音调越高；空气柱越长，振动越慢，频率越低，音调也越低。

　　（1）往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，这是因为（ ）。

　　A、随着水位升高，音调逐渐升高；B、随着水位升高，音调逐渐降低；C、灌水过程中音调保持不变，响度越来越大；D、灌水过程中音调保持不变，响度越来越小。

　　分析：往保温瓶里灌开水的过程中，发出的声音是水面上方的空气柱振动产生的。空气柱振动发出的声音的频率与空气柱的长度有关，长度越小，频率越大，因而音调越高。故选A。

　　（2）如图8示，四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同，用嘴贴着瓶口吹气，如果能分别吹出“dou（1）”“ruai（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是 、 、 、 。

　　分析：同一音阶中1、2、3、4、5、6、7音调逐个增高。观察瓶子中空气柱的长短，就可判断出哪个空气柱的频率大，哪个的音调高。

　　用类比的方法求解物理问题，可以用已知模型的物理规律求解不熟悉的物理问题，拓展了思维，也简化了解题过程。

　　综上所述，无论是物理概念的建立、规律的形成，还是物理知识的灵活应用，类比法在教学方面具有严格的逻辑推理难以取代的功效，它可以使抽象的概念具体化，深奥的规律形象化，复杂的问题简单化。帮助学生有效地理解和掌握物理知识，既省时、省力，又达到了提高物理课堂教学效率的目的，使我们的新课程改革落到实处。

　　[2]康德.宇宙发展史概论[M].上海：上海人民出版社， 1972， 147.

　　[5]阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2009.

　　[6]普通高中物理课程标准（实验稿）[M].北京：人民教育出版，2003.

　　化学概念往往是反映化学物质以及所产生的变化的本质特征的一种思维方式，如果要想非常好的掌握好化学概念，就应该在感官上对于化学概念描述内容有比较深刻的印象，所以，老师在教学中就不能单纯的依靠讲述性教学的方法来进行概念教学，这样会造成学生对概念理解不透，记忆不清，很难将概念运用到化学题目的解答中去。

　　因此，在初中化学课程的教学过程中，应该充分的尊重初中学生的心理认知的规律，在课堂上，老师首先要给学生做好化学演示实验，要求学生仔细观察实验的每一个步骤，并且，对于重点知识要让学生做好记录，老师同时要启发学生对于实验的现象进行深入的思考，从而，有效的增强自己对于化学概念的理解，同时，要鼓励学生要勤于动手进行实验的操作，这样，可以有效的培养学生思维逻辑和抽象思维，提升学生的分析能力，从而，更为有效的形成相应的化学概念。

　　化学作为一门非常严谨的自然科学，其概念的表述十分的严密，在理解化学概念的过程中，老师和学生都不能随意的在概念中进行加减字，不然会引起概念的变化，如酸是“电离时所生成的离子全部是氢离子的化合物”，这一概念可以看出，强调的重点是“全部”，所以，老师进行授课的时候必须给与强调，同时，老师在进行授课的时候也可以举例给予说明，如，NaHSO4是不属于酸的，因为其在电离的时候还会产生其他离子的物质，这样，便可以从正反两个方面来加深学生对于酸这个概念的理解。

　　初中学生刚开始学习化学学科，因此有些化学概念会让学生感觉无从下手，很难理解其真正的含义，对于这种情况，老师要对概念进行认真的解剖和分析，比如，在进行讲解分子的概念时，“分子是保持物质化学性质的一种微粒”，这个概念看起来比较简单，但却有着十分深刻的内涵，老师在进行教学的过程中，要对这一概念进行更加深入的挖掘，首先，分子、原子和离子都是构成物质的几种不同的微粒，其次分子是一种微观微粒，用肉眼难以看到的，因此，在讲授化学概念的时候，为了更加有效的提升学生对于化学概念准确性的认识，老师要对概念中的字词进行认真的分析，通过分析和理解，以帮助学生更好的对化学概念进行理解和掌握。

　　化学概念具有严谨、严密等特点，因此，化学概念往往具有自身特点的内涵以及外延，化学中每一个化学概念都有着自身特定的含义和其适用的范畴，这就要求老师在教学的过程中可以更好的分析概念，比如，元素的概念是具有相同的核电荷数的一类原子的总称，”但是在教学中细心的同学往往会发现钠离子和钠原子所带的电荷数不相同，但是却被归到了同一类的元素中，且该元素的核电荷数是11。因此，老师要给学生讲解质子数才是区别元素种类唯一的标准，同时，老师也应该让学生了解到元素作为一个宏观概念，只论种类，不论个数。

　　从上述例证中我们也可以看到，在学习化学概念的过程中，只有通过老师深层次的分析，才可以更加充分的了解化学的外延以及内涵，也才可以真正意义上掌握化学概念，并且将概念的掌握和理解应用到日常的教学过程中去。

　　在学习化学概念的过程中，老师要指导学生多去总结，找出相近相似概念的区别和联系，从而可以获取自身的一种化学体系，这才是更好的做好化学概念教学的根本的途径和方法，比如初中化学课本中将“混合物”定义为“混合物是由两种或多种物质混合而成的，这些物质相互间没有发生化学反应，混合物里各物质都保持原来的性质”，这里的没有发生化学反应是指通常情况之下，但是也不能排除混合物中某一些物质可以在一定的条件之下有可能会发生化学反应，所以在进行本节内容的讲解的时候，老师可以根据经验举一些生活中的例子，加深学生对于知识的理解，比如，大气中的氮气和氧气会在放电情况之下发生反应而生成一氧化氮。

　　随着社会经济的快速发展，发展和解放生产力是当今中国社会经济发展的基本要求，发展生产力需要投入大量的生产资料，对能源的需求量越来越大。在发展经济的过程中，虽然经济发展要依靠能源，但是二者要和谐发展，如果不注重节约生产能源，会对国民经济产生副作用。因此，节约能源成为全社会进行生产活动中的重点。为了在电气工程自动化技术的使用过程中节约能源，注重节能技术的应用，显得尤为重要。

　　电气工程（EE）作为现代科技领域中的核心与关键学科，推动了电子信息技术等技术的进步，在各行各业都有广泛的应用。它也是各大院校一门重要的专业课程，在美国的一些大学中，关于电气工程这一院系的名称有不同的称谓，有的学校称之为电气工程系，有的学校称为电气工程与计算机科学系，有的学校称作电气工程与信息科学系，从院系名称上可以看出电气工程与计算机信息技术是分不开的，传统的电气工程定义是电气与电气系统有关学科的统称。电气工程的定义很广泛，随着科学技术的快速发展，如今的电气工程概念已经超出了传统电气工程的定义范畴。美国斯坦福大学一位教授提出了电气工程包括电子与光子在内的所有工程行为。

　　电气工程是现代科学领域中关注度比较高的学科，电气工程自动化技术的发展决定了国家的技术实力。它与各学科相互结合，各学科的理论知识都有所渗透，在各个行业中都有广泛的应用，其重要价值显而易见。随着科学技术的发展，电气系统越来越丰富，也逐渐呈现体系化，更加体现了人性化的设计与应用原则，大大推动了经济建设的发展进程。电气系统的传输数据通过光纤设备来传输，大量采用了光缆，使用连接电缆的设备也越来越少，节约了电缆材料，降低了资本费用的数额，减少了能源的损耗，从而达到节约能源的初衷。当前，电气自动化对于设备智能化得到了充分的体现，可以实现在线监测，由智能化与在线监测向着电力光互式方向发展。智能化的设备具有智能化的控制功能，并与电子信息等技术融会贯通。在线监测由采集站构成，以其中的核心元件作为处理器，并进行全过程控制。对信息数据的收集与控制，需要经过不同的工艺环节，并与控制中心进行联网，对生产过程进行集中的监管。依靠网络技术，有效地进行数据信息的采集，在有效的工程范围内实行有针对性的管理，建立以站为考量单位的引擎，使其提高系统的可靠性与工作效率。

　　使用有源滤波器，避免了错误的操作，选择使用有源滤波器能够有效去除对谐波，这是减少错误操作，去除对谐波的根本途径。

　　能量的产生并不是无节制、无限制地产生，其中也会消耗一定数量的能量。难以避免的是电能在传输中也会产生能量损耗。能量损耗的越多，对于成本的浪费越来越重，对生产资料就越浪费。电能在传输的过程中会产生热能等能量，同时也会消耗部分能量，其根本的解决办法是减小电阻。另外，还要注重导线的布局，避免弯路的出现，要使导线的长度变短，导线材料的电阻值越小，所产生的能量也越小，能源消耗也越小，当然，也要保证在一定的能源范围之内，在条件统一的情况下，选择使用横截面积较大的导线，减少实际供电的距离，需要靠近负载中心。

　　变压器在电气工程自动化技术中起到传输电能的作用，变压器出现了问题也会为电能带来问题，变压器的损耗会造成电能的浪费，因此，为了减少电能的损耗，其中一个重要环节就是减少变压器的损耗。变压器的使用范围较为广泛，适用于不同的电气工程自动化设备，所以，要慎重选择变压器的类型。重视与减少变压器的能量损耗，在很大程度上降低其总体的损耗。

　　在电气系统中实现节约能源，不可或缺的选用节能设备，使用节能设备的目的是为了节能减排，使电能负荷达到均衡化，在无功率、能量不足的情况下能够实施补偿，并可降低电路损耗。

　　在电气系统中，电力系统为需要电能的电力设备提供动力支持，最低要求保证在配电设计中的适用性。电气设备的适用性是指对设备控制有所保障，使负荷量达到要求，不至于使负荷量超出标准或大量消耗能量。在进行配电系统设计的同时，要满足保证电力系统具有稳定性与高效性，要充分考虑其安全性，使用具有绝缘性质的导线，使各部分导线之间保持绝缘性，使用导热性能强的导线，还要做好接地工作和防雷措施。

　　［1］罗宇杰.浅谈电气自动化在电力系统中的应用［J］.广东科技，2014，（11）：142-143.

　　［2］王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用［J］.价值工程，2014，（06）：97-98.

　　思维是认识过程的高级阶段，是人脑对事物本质和事物之间规律性关系的反映。思维能力是培养学生各种能力的核心。化学学科的丰富内容非常有利于培养学生分析、综合、抽象、概括的能力，有利于培养他们对事物进行对比、类比、判断、推理以及跨越时空的想象力。要学好化学学科，无论是学习理论，掌握化学知识，解答习题，应用知识，自始至终都存在着积极的思维活动。因此，思维能力的培养对学生当前的学习和未来的发展均有十分重要意义。

　　其中，抽象逻辑思维包括抽象思维能力和逻辑思维能力。抽象思维能力指实现由直观的感性的认识到抽象的、理性的认识飞跃的思维。在化学中，从观察和实验中取得大量的感性材料之后，经过“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的改造，以抽出事物的本质属性，认识化学现象的内在联系（如化学概念的形成）。逻辑思维能力指概念的判断、推理、论证等基本的思维形式和归纳与演绎、分析与综合、比较与分类等常用的思维方法。

　　在初中化学介绍原子的概念时，首先演示氧化汞受热分解的实验。将橙红色的氧化汞进行加热，在试管壁上出现具有金属光泽、银白色的物质，聚集后成为液体，同时还产生能使木条余烬复燃的气体。前者是汞（水银）、后者是氧气。记录如下：

　　（氧化汞是由氧化汞分子构成的。氧化汞分子保持着氧化汞的化学性质。氧化汞分子之间有间隔且在不停地运动着。）

　　（2）受热后氧化汞生成两种物质，汞和氧气。说明氧化汞分子是由什么微粒构成的？

　　（3）汞微粒和氧微粒称为原子，根据上述实验事实，原子在化学反应中有什么特点？

　　（5）此时，介绍每个氧化汞分子分解成一个汞原子和一个氧原子后，汞原子组合成金属汞；每两个氧原子组合成一个氧分子而形成氧气。

　　（1）从以上分析、讨论得出原子的概念，再通过有关化学史的介绍，概括出原子-分子论。进一步说明，随着科学技术的迅速发展，对原子、分子的认识已越来越深入。为介绍原子结构的初步知识作好了准备。

　　（2）提问：硫在加热的条件下，在氧气中燃烧生成有刺激性气味的气体二氧化硫。如何用原子-分子观点进行解释呢？

　　（硫是由硫分子构成，氧气由氧分子构成在加热的条件下，它们的分子破裂，其原子进行重新组合，每一个硫原子和两个氧原子生成一个二氧化硫的分子。）

　　（3）概括：如果反应物和生成物均是由分子构成的物质。如何用原子-分子的观点认识这类化学反应的实质？

　　（3）叙述Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、C、O、F原子最外层电子数各是多少？

　　以上问题的目的，既是复习巩固前一节的基础知识又是为学习化合价的概念及确定作好知识的准备。

　　（l）为什么一个Na原子和一个Cl原子互相结合？（因为Na原子最外层有一个电子； Cl原子最外层有七个电子，所以一个Na原子和一个Cl原子可通过失、得一个电子，而使它们分别达到稳定结构。）

　　（2）为什么一个Ca原子和二个Cl原子互相结合？（因为Ca原子最外层有二个电子；Cl原子最外层有七个电子，所以每一个Ca原子和二个Cl原子通过失、得两个电子，而使Ca原子和每个Cl原子达到稳定结构。）

　　（3）为什么一个H原子和一个Cl原子互相结合？（因为H原子最外层有一个电子；Cl原子最外层有七个电子，所以一个H原子和一个Cl原子通过共用一对电子，可使H原子和Cl原子均达到稳定结构。共用电子对偏向Cl原子。）

　　（4）为什么一个O原子和二个 H原子互相结合？（因为一个O原子最外层有六个电子；一个H原子最外层有一个电子，所以一个O原子和两个H原子，通过共用两对电子（偏向O原子）使O原子和每个H原子均达到稳定结构。）

　　通过上面讨论、引导、点拨得到解答后，提出，上面四个问题的解答中原子在互相结合时，不管通过什么方式有哪些共同的特点？

　　此时，可充分让学生讨论。适时，可由学生或教师总结、概括。原子互相结合时，不论通过什么方式，总是要达到稳定的结构，由于每种原子最外层电子数是固定的，它们得失或共用的电子对数目也是固定的。所以，原子互相结合时，必然会有一定的数目，这个性质叫元素的化合价。什么叫元素的化合价？

　　举例：一个 Na原子失去—个电子为+ 1价；一个 Cl原子结合一个电子为-1价。

　　（1）Mg和Cl结合时的化合价数值各是多少？为什么？结合时原子个数各是多少？

　　（一个Mg原子化合价为+2价，因为结合时它失去两个电子；一个Cl原子化合价为-1价，因为结合时它得到一个电子。结合时是一个Mg原子和两个Cl原子。）

　　（2） Al和F结合时的化合价数值各是多少？为什么？结合时原子个数各是多少？

　　（3） Na和S结合时的化合价数值各是多少？为什么？结合时原子个数各是多少？

　　（4） Al和O结合时的化合价数值各是多少？为什么？结合时原子个数各是多少？

　　（一个金属原子失去几个电子，就是正几价；一个非金属原子结合几个电子，就是负几价。）

　　在离子化合物中元素（包括金属和非金属元素）的化合价如何确定？请进行分析总结。其中元素化合价的数值，正价总数与负价总数之间的关系是什么？

　　经过学生回答、教师点拨，最后得出离子化合物中元素化合价数值的确定及化合价的法则。

　　按照离子化合物中元素化合价数值确定的教学程序，进行共价化合物中元素化合价数值确定的教学。下面只介绍教学中所提的问题。

　　如：H和Cl结合时共用一对电子，所以一个H原子和一个Cl原子的化合价均为1价。由于共用电子对偏向Cl原子，所以，一个H原子为+1价；一个 Cl原子为-1价。

　　原电池从字意来看是产生电流的装置。电流是如何产生的？也就是原电池的原理是什么？原电池形成的条件是什么？怎样解决这些问题呢？仍然遵照认识源于实践的道理，首先进行实验。

　　（1）将锌片和铜丝分别放入盛有稀硫酸的试管中进行观察。（可以边讲边试；也可用投影仪观察实验现象）

　　（3）将锌片和铜丝放在盛有稀硫酸的同一烧杯中，并用导线将锌片和铜丝连接后，进行观察。

　　质疑：既然锌原子将2个电子转移到铜，2个氢离子自铜上结合2个电子形成氢分子。那么在锌和铜之间一定有电流产生。这种判断正确吗？

　　（4）装置和（3）相同，只是在锌和铜之间串接一个电流计，让学生观察现象。

　　（5）取一干电池。用电流计的正极接碳棒；负极接锌皮（第4个实验用电流计正极接铜；负极接锌片。）接通后让学生观察。

　　小结：由于干电池的碳棒是正极，所以铜锌原电池中的铜也是正极。由于干电池的锌皮是负极，所以铜锌原电池的锌为负极。电流方向由铜到锌，电子流方向由锌到铜。

　　质疑：锌、铜两种金属在电解质溶液中相连接可以产生电流。其它金属等导体在相同的条件下是否也能产生电流呢？

　　（6）分别用铁、铜；铁、石墨碳棒，在稀硫酸中相连接，中间串以电流计进行观察。

　　（3）原电池的能量变化是什么？此时，让学生阅读课本内容后进行回答。学生在回答时进行疏导和指导以得出正确的结论。最后总结为：

　　（1）两块活动性不同的金属或非金属等导体在电解质溶液中相联接，则发生原电池反应，有电流产生。

　　（2）原电池的原理是阳、阴两极发生氧化、还原反应，失、得电子的同时，外电路有电子作定向移动而产生电流。

　　所谓在教学中运用自然科学方法论的途径和步骤，就是引导学生依照下面的程序进行学习。

　　不过要根据教材的实际和学生的情况灵活运用上述过程。现初中化学“水”的一节教学为例介绍如下。

　　①在演示、观察现象、写出化学反应式后，提问：通过实验说明水这种物质是由什么元素所组成？接问：水，氢气，氧气各属哪类物质？为什么？用分子、原子的观点解释原因。

　　（水是由氢、氧两种元素所组成。水是化合物，氢气、氧气是单质。原因是：水分子是由不同种的氢原子和氧原子所组成，氢气分子、氧气分子分别由两个氢原子、两个氧原子所组成。）

　　（也是1∶8，因为符合质量守恒定律。）这样，由生成物氢气和氧气的质量比，根据质量守恒定律转换成水的宏观组成氢元素与氧元素的质量比。

　　（也是1∶8，由于水是由同种分子所组成。）这样，由水的宏观组成转换成水的微观组成。

　　此时，进行启发。如果已知水的分子式为H2O，其中氢原子与氧原子的个数比为 2∶1。那么，氢原子与氧原子的质量比为：

　　氢原子与氧原子的个数比等于它们所占质量份数分别除以原子量后，这样，由氢、氧原子的原子质量比转换成原子个数比。

　　随着现代网络电子技术等相关电子行业的迅猛发展，电气自动化被应用的领域也越来越广，如今它通过与网络通信等相关技术结合之后，更是在我国得到了空前的发展，被逐渐地应用在工业企业生产的各个领域。

　　PLC控制器，也被称为可编程控制器，是专门为了满足如今工业企业的效率化，而特意设计的。它的诞生，为工业企业实现全自动化的机械化生产，提供了可能。只需要一个简单的程序语言，电子机械就可以完全按照程序员设计的要求，进行全自动化的操作，为企业极大地提高了生产效率。由于其功能非常强大而且使用较为方便、可靠，PLC在电气自动化中的应用，也将会随之越来越广泛，直至普及到整个工业领域。

　　电气自动化，顾名思义就是对电气工程相关的系统进行电子技术信息的处理、实验数据分析、操作自动控制等等功能进行研究和开发的电子与计算机之间相互关联的一种科学。在我国，随着对电气自动化的不断深入研究，已经形成了一门系统的学问。2.2 电气自动化现状

　　目前，在我国主要发展的主流是IT与电气自动化相结合的产品。以PC、服务器、Inter等技术引发的电气自动化，进行了一次又一次的工业改革。随着市场的需求，IT和电气自动化将会达到更完美的融合。电气自动化，将会逐渐地从服务领域渗入到工业的领域。目前主要有两个方向：一个是对管理层的渗入，让电气自动化应用到管理系统，对的各种客户数据或者是生产数据进行归类总结，并且存取，以便随时查询；另外一个方向，就是信息技术对机器设备的渗入。通过对传感器、执行器和控制器自动化，为机械能够实现全自动化提供了可能，而且不仅仅如此。它的渗入还应用到产品方面，如虚拟视频之类的模拟现实技术。随着微电子、微处理器等技术的逐渐成熟，PLC、控制系统等设备界限定义也会变得模糊。相对应的软件结构和环境等因素将会逐渐地受到现代工业企业的重视。

　　PLC控制器主要是通过计算机的程序，达到对设备进行控制，并实现自动化操作的目的。它是工业领域需求的结晶，是专门为了适应现代化工业的生产而设计的。最早的可编程逻辑 控 制器，被简称为PLC，主要是为了更好地实现逻辑控制，而用来取代继电器的。随着电子技术的快速发展，今天，这种逻辑控制器的功能，已经大大地超过了原本人们给予它的定义。现在它被定义为PC，为了与个人计算机名称区别开来，才使用原来的PLC简称。

　　它主要分为三个阶段：第一，输入采样阶段，在这个阶段，PLC通过扫描的方式，对外来数据和所有输入状态进行读取并存入I/O映象区相对应的单元内。

　　第二阶段，程序执行阶段，在这个阶段，PLC在执行对用户程序进行扫描时，总是按照从上到下的顺序，进行操作，比如方块堆积的金字塔，它总是从最顶端的方块开始进行扫描。在扫描最顶尖的方块时，又总是要按照人们固定的逻辑顺序，从左到右，对方块的各触点线路进行扫描。并且在对触点组成的控制线路，作逻辑运算的时候，也是按照从左到右，从上到下的既定顺序进行。再根据运算出来的结果，对逻辑线罪状在RAM对应位状态进行刷新；或者再确定对该图形是否需要对其执行特殊功能指令。

　　第三阶段：输出刷新，是在用户程序扫描结束后，PLC才进入的另一阶段。在这个阶段里，CPU要根据I/O里面相对应的数据和状态，对全部的输出锁存电器，进行再次刷新处理。然后再经过输出电路，来驱动相对应的外设。这才是真正意义上的PLC输出。

　　传统机床主要是采用电气控制的模式，使用的是继电器的逻辑控制系统。这样的系统，很容易发生触头电弧、或者是接触不良，接线老化等一系列的问题。而且通过这样系统控制的设备具有生产效率低下，能源消耗大，经常出故障而且维修困难等缺点。因此，为了提高工业电气自动化的水平，应该采取PLC对机床的硬件和软件进行各方面的改选，并且进行实施的控制。通过PLC系统对机器运行状态的监控等功能，不仅可以提高硬件系统运行的效率。保护系统运行的稳定。而且，还可以降低机器设备的维护成本，节约能源的消耗。从而，进一步地实现，传统的机床设备逐渐地从电气控制向数字控制进行转变。

　　在火电厂中，有包括水处理、输煤、除灰除渣等等辅助系统的存在，这些系统在操作流程上，有许多的开关和顺序控制，因为这样而变得繁琐。如果加入PLC系统的应用，就会对这些系统的工艺流程，做到完美的控制，做到有序化操作。这种属于开关量的逻辑控制，可以更好地取代继电器，帮助火电厂的辅助系统，更好地实现逻辑控制和顺序控制。它的应用即可以是火电厂单台的设备控制，也可以采用火电厂分层式的网络结构，如把输煤系统分主站层、现场传感器和远程IO站三部分。主站层由PLC和人机接口相关设备组成。远程IO站的相关设备，通过光纤的方式，与主站层进行连接。而输煤的现场传感器与远程IO站的相关设备，再进行二次光纤电缆的连接。这样，操作人员就可以坐在控制室，就可以完成整个输煤层的传送和监督工作，通过控制室的显示屏，对整个生产流程进行全面监督。

　　工业生产过程中产品质量可控制不是人为操作所能实现的，更多的是借助在线检测设备及仪器来完成产品参数的动态控制，需要整个工业生产流程的长期自动监控和调整，PLC技术为自动化控制的各项要求提供了实现机会，因此，其必将成为工业领域自动控制的发展趋势。在工业生产提倡提质降耗、精细个性、网络智能等大环境下，PLC技术必将向着网络化、智能化、数字化的方向发展，实现工业生产的在线质量检测、实时数据自动采集、故障自诊断、数据统一管理等先进技术发展。从发展前景看，随着工业生产分工细致化，PLC将会成为过程控制领域内的日用品，同时其还可能利用通讯系统将控制功能形成闭环过程控制，其还将会逐渐替代嵌入式控制器。

　　PLC技术的诞生，既可以解决传统机械机床控制系统的各种缺点，又能够提升产品的品质，提高生产的效率，让传统的机床重新焕发了生命力，同时也带动了市场经济的更快速发展。企业之间也因此，将拉开竞争的差距。随着技术的进步，其控制功能由简单的逻辑控制、顺序控制发展为复杂的连续控制和过程控制，因此，未来，PLC在工业企业的应用，将会更加地被重视，从而广泛地应用到工业领域的各个角落。

　　[1]石磊.PLC在工业自动化控制的应用.城市建设理论研究，2012（16）.

　　1.阅读基本功最重要。离开了这点一味谈方法讲技巧，将是事倍功半，甚至是缘木求鱼。

　　2.全局意识。考生在阅读文章时，切忌一叶障目。做题前，考生要着眼于全文，把握关键信息，敏锐捕捉中心句，该标注的标注，对文段、句子、词语间的先后顺序、现象与本质、因果关系、现实与未来、部分与整体、或然与必然、未然与已然等关系做尽可能快而准确的梳理。只有这样，才能从总体上把握全文的主要内容，而不会犯断章取义、以偏概全的错误。

　　3.筛选和整合意识。考生在具备全局意识的基础上，要将注意力放在文章的重要段落和内容上――文章的基本概念和新的知识，对重要概念和知识的解释和阐述，最能表达作者写作意图即文章主旨的语句等。在阅读时，考生要尽快抓住话题对象，根据语境，推断词语的含义及“其”“这”“如此”“与此相反”等词语的指代内容；对解释话题的句子、表示作者观点的句子、表示不同意见的句子和带有某种推断或想象的句子进行简单标注，等等。

　　4.较强的逻辑思维能力。应该说，逻辑能力在做科技文阅读题时具有较大作用。由于科技文表述的东西往往具有唯一性，命题者总喜欢在概念、判断和推理上下功夫，设计出一些似是而非的东西，由条件到结论，由原因到结果地得出结论，侧重于考查学生的逻辑推理能力。这个时候，考生只有运用逻辑思维，才能更好地对考查内容从概念、判断、推理等方面有所认知，进而轻松地得出答案。

　　5.原文意识。即时时以原文为依据，这样，考生才能较好地避免犯“主观臆断、望文生义”之类的错误。具体来说，无论是阅读原文或是题干，考生都应首先将相关信息代入原文，弄清相关字词句段的关系，仔细辨别、认真筛选、到位整合，真正做到“词不离句，句不离段，段不离篇”。事实上，科技文阅读的每道题虽然都设有若干干扰项，但都可以从原文中找出依据，如果考生在排除和选择过程中忽略了原文，就很有可能导致失分。

　　在动物身上，虽然没有什么明确的手脚分工，但据观察，它们使用左前肢和右前肢的概率基本上是相等的，无论是低等的动物还是灵长类动物均无例外。而作为万物之灵的有着灵巧双手的人类，左手与右手的使用概率却极不相同，大多数的人习惯于用右手，而使用左手的人仅占世界人口的6%―12%，为何比例如此悬殊呢？

　　有的人试图从左右脑的不同功能，即做与想的密切关系，以及心脏的位置等角度来解释大多数人为什么都习惯用右手这一问题，然而，并未获得圆满的答案。

　　最近，瑞士科学家依尔文博士提出了一个新的假设。他认为在远古时代，人类祖先使用左右手的几率与其他动物一样，都是均等的，只是由于还不认识周围的植物，而误食其中有毒的部分，左撇子的人对植物毒素的耐受力弱，最终因植物毒素对中枢神经系统的严重影响而导致难以继续生存；而右撇子的人以其顽强的耐受力而最终在自然界中获得生存能力，并代代相传，使得使用右手的人成为当今世界中的绝大多数。

　　美国科学家彼得・欧文也通过实验证实了依尔文的假说，他挑选88名实验对象，其中12名是左撇子。他对这些志愿者用了神经镇静药物后，通过脑照相及脑电图发现：左撇子者大脑的反应变化与右撇子者有极大的不同，几乎所有的左撇子都表现出极强烈的大脑反应，有的甚至看上去像正在发作癫痫病的患者，有的还出现了神经迟滞和学习功能紊乱的症状。

　　如果同意依尔文的假说，那么，左撇子者少，就成了人类历史初期自然淘汰的结果，左撇子实际上是人类中的弱者。

　　的确，在一个多世纪前，人们普遍认为左撇子是一种不正常的生理现象，甚至把它看成是一种疾病，以为这是由于产妇遇到难产时，婴儿的左侧大脑受到了损害，从而使控制右手以及文字和语言功能都产生了障碍，所以婴儿在以后的生长过程中才经常用左手。

　　然而，事实却与一个多世纪前人们的认识以及依尔文推出的结论有很大的出入。我们生活中的左撇子大多是一些聪颖智慧、才思敏捷的人，特别是在一些需要想象力和空间距离感的职业中，左撇子往往都是其中的优秀人才。据调查，美国一所建筑学院29%的教授是左撇子，而且准备应考博士或硕士学位的优秀学生中，左撇子占23%。不仅如此，世界上最佳网球手的前四名中有三名是左撇子，而乒乓球、击剑队、羽毛球队中的左撇子的选手也相当多。

　　现代解剖学给了我们如下的解释：人的大脑的左右半球各有分工，大脑左半球主要负责推理、逻辑和语言；而大脑右半球则注重几何形状的感觉，负责感情、想象力和空间距离，具有直接对视觉信号进行判断的功能。因此，从“看东西”的大脑到进行动作，右撇子走的是“大脑右半球――大脑左半球――右手”的神经反应路线，而左撇子走的是“大脑右半球――左手”的路线，左撇子比右撇子在动作敏捷性方面占有优势。据此观点，左撇子又是生活中的强者。

　　那么，以上两种截然相反的观点，究竟谁是谁非？左右手真正的奥秘何在？这需要进一步探索、比较和分析，才能得到圆满的答案。

　　1．你认为除了文中所述的“左手与右手的使用概率却极不相同，大多数的人习惯于用右手，完美体育 完美平台而使用左手的人仅占世界人口的6%―12%”这一差别外，人的左右手还有哪些不同？

　　氢在自然界中是最为普遍的元素，它主要以化合物的形态贮存于水里面，而水是地球上最丰富的物质。据推算，如果把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍！除了核燃料外，氢的发热值是所有燃料中发热值最高的，为142351kJ／kg，是汽油发热值的3倍。其燃烧性能好，与空气混合时可燃范围在4％～75％，燃点高，燃烧速度快。而且，氢气与氧气燃烧后的产物为水，通过电解水等手段又可以获得氢，这样就可以形成可持续的能量利用循环。

　　氢能利用方式主要有三种。其一，利用氢的热核反应放出核能，这是核能利用的重要途径。其次，就是最为普遍的氢气直接燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，如氢气发动机。另外一种就是制造氢能燃料电池，迄今，氢燃料电池汽车已经完成或正在进行多个商业示范。燃料电池是一种直接通过电化学反应将燃料的化学能转化成电能的发电装置。与传统电池相比，燃料电池不需要充电，只要在它的阳极侧连续输入氢气等燃料，再在阴极侧通入氧化剂气体(如空气或氧气)，电能就能源源不断地输出来了。

　　如何把氢气从水中分解出来呢？水电解制氢是一种比较成熟的技术，它通过电化学工程与技术原理，利用电能将水分解成氢气和氧气。通常，可以利用电力供应网络中的调峰电能，也可以利用可再生能源发电。后者可以实现可持续、无污染的制氢过程。目前，水电解制氢装置单台生产能力已达300立方米／小时，制氢电耗约4～5千瓦时／立方米。通过改进水电解系统的电极和电解质等关键材料，水电解制氢的成本还可以降低。

　　直接利用太阳能分解水制氢是最具吸引力的制氢途径。自1972年日本科学家Fujishima和Honda在英国《自然》杂志上报道TiO电极上光解水产氢现象以来，光电化学分解水制氢，以及随后发展起来的光催化分解水制氢已成为全世界关注的热点。目前该技术还处于研究阶段，利用可见光催化分解水制氢是科学家们努力的目标。

　　生物质制氢过程大都在室温或常压下进行，不仅能耗小，而且可以充分利用各种废弃物，是另一类重要的可再生能源制氢途径。该过程将生物质原料(如林场杂木、稻草、麦秆、玉米秆、青草、草垃圾、含能源的植物、动物粪便等)通过反应器转换成燃料气体(主要是H2、CO、CH4)，也可分离转换成纯氢用于燃料电池汽车。

　　B．氢是所有燃料中发热值最高的，为142351kJ／kg，是汽油发热值的3倍。

　　C．氢燃点高，燃烧速度快，与空气混合可燃范围在4％～75％，燃烧性能较好。

　　D．电解水可以获得氢，氢气与氧气燃烧又变成水，可形成用之不竭的能量利用循环。

　　A．燃料电池不需要充电，是一种直接通过电化学反应将燃料的化学能转化成动能的发电装置。

　　B．水电解制氢装置单台生产能力已达300立方米／小时，技术比较成熟，并且得以运用，但成本较高。

　　C．光电化学分解水制氢、光催化分解水制氢成为全世界关注的热点，已经成为科学家们致力研究的课题。

　　D．生物质制氢过程将生物质原料通过反应器转换成燃料气体，也可分离转换成纯氢用于燃料电池汽车，是最重要的能源制氢途径。

　　A．利用光电化学及生物技术分解水制氢，是将太阳能转化为化学能的最理想也是未来最主要的氢能生产技术。

　　B．利用氢的热核反应放出核能，制造氢气发动机和氢能燃料电池，随着科技的发展，氢能的利用还会更为广泛。

　　C．生物质制氢能耗小，可以充分利用各种废弃物，这一技术的开发将会取代水电解制氢、利用可见光催化分解水制氢。

　　D．氢能是未来最理想的能源之一，随着能源形势严峻，人们对氢能的青睐，我们有可能迎来未来的“氢能时代”。

　　2．①误食有毒食物造成的。左撇子的人对植物毒素的耐受力弱而大量死亡，右撇子的人对植物毒素的耐受力强而得以代代相传，左撇子者少是人类历史初期自然淘汰的结果。②生理现象造成的。产妇遇到难产时，婴儿的左侧大脑受到了损害，使控制右手以及文字和语言功能都产生障碍，导致婴儿在以后的生长过程中经常地用左手。③人的大脑左右半球分工不同造成的。从“看东西”的大脑到进行动作，右撇子走的是“大脑右半球――大脑左半球――右手”的神经反应路线，而左撇子走的是“大脑右半球――左手”的路线．人的左右手使用概率不同，产生的原因说法不一，还有待于进一步探索。

　　1．C（A项“最丰富”的说法太绝对；B项“最高”错误，原文中有“除了核燃料外”；D项“用之不竭”无中生有，不合文意，原文是“可持续”）