陳培火
摘 要: 學生學習抽象的電學時,會出現(xiàn)不少的誤區(qū),通過具體練習的講解分析誤區(qū)產生的原因及正確的分析方法,旨在幫助學生走出電學學習中的誤區(qū)。在初中物理教學中,發(fā)現(xiàn)初中生很容易進入一些認識上的誤區(qū),特別是在學習電學知識中認識誤區(qū)有很多,本文結合教學實際經驗,就一些具體的事例來談談學生在電學學習中易進入的幾個誤區(qū),以便提高警惕不再陷入誤區(qū)。
關鍵詞: 初中物理 電學 誤區(qū)
誤區(qū)一:同時工作的用電器是串聯(lián)的
很多學生認為串聯(lián)電路的特點就是用電器同時工作和同時停止的,而并聯(lián)電路中的用電器可以不同時工作。揚聲器是同時開播和同時停播的,所以它們的連接方式是串聯(lián)。學生之所以會這樣認為,是他們看問題帶有片面性、表面性,并沒有看到問題的實質,沒有深入理解串并聯(lián)電路的特點和區(qū)別。其實判斷用電器是串聯(lián)還是并聯(lián)的方法不是看它們是否會同時工作(并聯(lián)電路只要把開關接在干路上也可實現(xiàn)同時工作),而是看用電器是否可以單獨工作。如果有一個教室的揚聲器損壞,并不能影響其他教室揚聲器的工作,所以用電器之間是“并聯(lián)”。
誤區(qū)二:電壓表測電壓時與用電器并聯(lián)即可
大部分學生認為要測用電器兩端的電壓,只需將電壓表和這個用電器并聯(lián),學生答錯這類題的根本原因是對電壓表的認識不夠全面。電壓表測電壓時確實需要和被測用電器并聯(lián),但不光是并聯(lián)就可以,還要考慮正負接線柱的問題,如按同學們的答案來操作的話,由于電壓表的正負接線柱接反,將導致無法測出用電器兩端的電壓。
誤區(qū)三:電流表短路時會被燒壞
電流表的正確使用方法是與被測電路串聯(lián),不應該并聯(lián),并聯(lián)會造成短路,燒壞電流表。電流表與小燈泡并聯(lián)了,所以學生會說出現(xiàn)的現(xiàn)象是“電流表會被燒壞”。學生只知道電流表短路時會被燒壞,而不知被燒壞的真正原因是電流過大。有時電流表雖然和燈泡并聯(lián)了,但由于電流表與電壓表是串聯(lián)在一起的,由于電壓表的內阻很大,電流表不會被燒壞,而且電流表的示數(shù)極小。
誤區(qū)四:電流分流時會變小
在學習電學知識時,由于有不少學生會有習慣性的思維,認為電流會相當于水流一樣,閉合開關后,電流也會同樣像是被分成了兩部分,從而致使燈泡的亮度會減小。其實,電流的大小是由電路兩端的電壓和電路的電阻大小決定的,在并聯(lián)的情況下,開關閉合后,沒有改變線路兩端的電壓和電阻,通過線路的電流會不變,所以燈泡的亮度也會不變。
誤區(qū)五:調節(jié)滑動變阻器即會改變電路中的電流
陷入這個誤區(qū)的學生與沒有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度有關。大部分學生會認為滑片從左向右移動的過程中,電阻變大了,所以電流會變小。這個誤區(qū)的產生是由于學生沒有去認真分析電路圖。由于與滑片相連的是電壓表,電壓表相當于斷路,滑片的移動并沒有引起電路中電阻的變化,所以電流表示的數(shù)字是不發(fā)生變化的。
誤區(qū)六:變化的電功率等于變化的電壓和變化的電流的乘積
例:在上圖1所示的電路中,發(fā)現(xiàn)通過電流表的示數(shù)減少0.2A時,電壓表的示數(shù)從6V變?yōu)?V,則該定值電阻所消耗的電功率變化了 W。
誤區(qū):根據(jù)電功率的計算公式:P=UI可知,電壓變化了1V,電流變化了0.2A,所以變化的電功率P=1V×0.2A=0.2W.分析:變化的電功率的計算方法錯誤,正確的方法是用變化后的電功率減去變化前的電功率。正確的計算過程如下:
電阻兩端電壓減小1V,通過電阻的電流便減小0.2A,可得出電阻的阻值為5Ω,電阻原來的電功率P1=U2/R=(6V)2/5Ω=7.2W,電阻變化后的電功率P2= U2/R=(5V)2/5Ω=5W,電功率的變化為7.2W-5W=2.2W。
誤區(qū)七:把額定電壓等同于實際電壓
例:燈Ll標有“8V 16W”的字樣,燈L2標有“12V 36W”的字樣。兩燈串聯(lián)后接在電壓為U的電路中,要保證兩燈不損壞,電壓U的最大值應是( )
A.8V B.12V C.16V D.20V
誤區(qū):學生把用電器的額定電壓當成是實際電壓。 L1的電壓是8V,L2的電壓是12V,兩燈串聯(lián)的總電壓等于兩燈泡電壓之和。于是認為答案選D。
分析:兩燈串聯(lián)在電路中,各自的實際電壓不一定等于額定電壓,要視具體情況而定,本題的解題關鍵是找出電路中的電流和電阻,然后才可算出電壓的大小。由題意得:L1的電阻是4Ω,允許通過的最大電流是2A,L2的電阻是4Ω,允許通過的最大電流是3A。串聯(lián)在電路中,允許通過的最大電流應為2A,總電阻為8Ω,所以最大電壓值U=IR=2A×8Ω=16V,答案選C。
誤區(qū)八:電流做功多發(fā)熱就多
例:“220V,40W”的電烙鐵和“220V,60W”的電風扇,正常工作相同的時間,問哪只用電器發(fā)的熱較多?
誤區(qū):很多學生認為60W的電風扇的電功率大于40W的電烙鐵的電功率,正常工作相同的時間,電風扇消耗的電能多,所以發(fā)的熱也多。
分析:學生進入這個誤區(qū)是因為對用電器的功能不夠了解,電風扇的功率雖然大,相同時間消耗的電能雖然多,但電風扇消耗的電能大部分轉化成了機械能,只有很少一部分用來發(fā)熱,而電烙鐵消耗的電能卻全部用來發(fā)熱。因此本題的正確答案是“電烙鐵發(fā)熱多”。
誤區(qū)九:同時工作的用電器越多,電功率越大
例:如上圖2所示,為某電加熱器的原理圖,為使電加熱器處于加熱狀態(tài),該怎樣操作?
誤區(qū):當用加熱器只閉合S1時,R1和R2同時工作,此時電功率較大;當S1和S2都閉合時,由于R2被短路,電路中只有R1工作,此時電功率較小,所以本題的答案是“S1閉合,S2斷開”。
分析:這是先入為主的生活觀念使學生進入了誤區(qū)。用電器的數(shù)量不能決定電功率的大小,電功率的大小是由實際電壓和電流的大小決定的。本題的分析方法是:根據(jù)電功的計算公式P=U2/R可知,只閉合S1時,R1和R2串聯(lián),電阻較大,功率較小,S1和S2都閉合時,只有R1電阻較小,功率較大,本題的正確操作方法是S1、S2都閉合。
(作者單位:江西省萬年縣第二中學)
□責任編輯:潘中原