徐麗霞

【摘要】物理《新課程標準》的基本理念要求 “從生活走向物理,從物理走向社會”。要求物理教學要求實現學生善于把學到的物理知識運用到實際中去,使學生感到物理與生活聯系緊密,提高學生學習物理的積極性,在物理學習中得到快樂,也只有通過具體運用,才能擴展和加深自己對知識的理解,學會對具體問題具體分析,提高分析和解決問題的能力。
【關鍵詞】中學物理 電學實驗 電學教學
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)07-0158-02
在《物理》(上海科學技術出版社)九年級全一冊學習中,學生學習電學基本知識,能夠判斷一些基本電學現象以及計算有關的電學基礎問題,能夠對教材中或練習中出現有關生活中經常遇到的現象或事實進行分析并且解釋。在教學過程中,卻發現有些問題的闡述不夠全面或是與實際情況相脫節而造成學生的困惑。以下是教學過程中整理的一些問題。
一、有些是由于初中生的年齡原因這個階段知識的不能過于深入探究使得知識的科學性不夠嚴謹造成的,有些則是由于科技的進步,不再與原來的知識相對應的原因而造成教材知識與實際情況相脫節。
第十四章了解電路第三節連接串聯電路和并聯電路課后作業(第72頁)第5題在家長的指導下,觀察節日時用的小彩燈,看看小彩燈是怎樣連接的?這問題有兩種解答,各有道理,也說得通。第一種答案說每只小彩燈的工作電壓很小,電路電壓是220V很大,所以只能將多個小彩燈串聯起來接在電路中使用;這是從串聯電路的電壓特點入手,電路兩端的總電壓等于部分電路兩端電壓之和;第二種答案是節日的小彩燈是并聯的,原因在于:串聯電路里的電流的流徑只有一條,并聯電路里的電流的流徑有兩條或兩條以上。當小彩燈中的一個燈絲斷了以后,其它的路還亮著。這說明在小彩燈里的電流的流徑不止一條,也就是說是并聯的。如果是串聯的話,其中一處斷開了,整串彩燈都會不亮的!這是從判斷電路的串并聯時,可以根據串聯電路各用電器不能獨立工作、互相影響和并聯電路中各用電器獨立工作、互不影響進行辨別。
但實際上節日的小彩燈(又稱“滿天星”)的內部結構與一般的燈不一樣。每個燈除了有燈絲以外還有一個電阻并聯在兩個燈腳之間,這個電阻的阻值遠大于燈絲的電阻。因此,小燈在發光時絕大部分電流是通過燈絲的,只有少量電流通過電阻,于是小燈泡正常發光。當燈絲被燒毀后電流全部通過電阻,電阻上的電壓將大大增加,這樣使其它燈上的電壓減小,所以其它的燈變得比原來暗一些,節日小彩燈是用混聯控制的。燈泡是串聯,但是在每個燈泡里面都有一個電阻和燈絲并聯,這樣的話,如果有一個小燈泡斷路也沒有關系,電流可以從定值電阻通過。這樣就避免了串聯電路中的一個斷處處斷和并聯電路中的電壓過大。但是因為定值電阻的電阻很大,所以電流會變小,其余的燈泡雖然不受影響,但是會變暗。所以節日小彩燈是用混聯控制的。
第十八章電能從哪兒來第三節電能的輸送課后作業(第172頁)第2題看到鳥兒落在裸露的電線上,總以為鳥兒會觸電,發生危險,但是看到鳥兒在電線上飛起飛落、自由自在卻安然無恙,鳥兒停在高壓線上并不會觸電,其原因是什么。答案一為當鳥站在高壓線上時,鳥與高壓線并聯,鳥的兩只腳之間的導線電阻非常小,根據公式U=IR知,鳥的兩只腳之間的電壓非常小,相當于這段導線將鳥兒短路了,可知小鳥不會觸電。答案二為當鳥兒兩腳站在同一根電線上時,鳥兒自身與兩只腳之間的導線并列連接組成了并聯電路。由于小鳥腳上的角質層有極好的絕緣作用,鳥兒自身的電阻比鳥的兩只腳間導線的電阻大得多,根據并聯電路電流分配特點,電流分配與電阻成反比,電阻大電流小。因此電線上分走了大電流,小鳥身上流過的電流很小,所以小鳥是不會被電到的。這個問題從電壓還是從電流角度都可以說明的。
生活中,這樣的例子也不少見。當火線和地線(零線)同時接觸人體時,火線、地線(零線)與人體構成了閉合電路,電流通過人體,形成觸電事故。而鳥兒是站在一根電線上,火線、地線并沒有同時加在鳥兒身體上,鳥身上沒有電流通過,所以不會觸電。在觸電事故中,“接觸帶電體”與“觸電”這兩概念是不相同的。觸電指有電流通過。小鳥接觸了帶電體,但并沒有觸電;人體如果使用絕緣體與地線分開,再去接觸火線,也是不會觸電的。
在教學中在處理此類問題時,作為教師應該多做詳細的了解,掌握相關知識,走在學生的前頭,必要的時候能夠讓學生利用課余時間以閱讀查找資料的方式豐富知識的多樣性,激發學生對物理學和科學的濃厚興趣,提高學生探究的積極性,自覺去關注當代科技發展趨勢,增長知識,開闊視野,為高中物理的學習打下扎實的基礎。
二、知識點在教學中要求不高但考題中出現的難度較高而且具有一定的混淆性。這類問題不少,遇到時要說超綱也不至于但不適合初中生的思維。
題一、燈絲斷了再接上比以前亮還是暗,為什么?燈的亮暗程度看燈的實際功率。由于燈接在的電源兩端的電壓保持不變,所以這道題關鍵是分析燈的電阻的變化。將斷的燈絲接上,接入電路的燈絲長度變短。由于電阻的大小與電阻絲的長度、橫截面積、材料有關,在材料、橫截面積都相同的情況下,導體的長度變短,電阻減小。當電源的電壓不變,根據公式P=可判斷功率P變大,也就是說燈更亮了。
題二、電熱毯的電阻絲斷了,如果將電阻絲的兩個電斷頭接頭后繼續使用,電熱毯的接頭處很容易被燒焦,這樣做很不安全,接頭處的電阻常稱為“接觸電阻”,下列判斷正確的是( )
A.接觸電阻較大,它與電阻絲的其他部分串聯
B.接觸電阻較大,它與電阻絲的其他部分并聯
C.接觸電阻較小,它與電阻絲的其他部分串聯
D.接觸電阻較小,它與電阻絲的其他部分并聯
由于導線是圓形的,斷頭搭接后接觸面積變小,由于電阻的大小與電阻絲的長度、橫截面積、材料有關,在材料、長度都相同的情況下,導體的橫截面積變小,電阻變大即接觸電阻變大。接頭處的接觸電阻與之串聯的電阻絲中的電流相等,根據Q=I2Rt在電路中電流和通電時間相同的情況下,電阻大,產生熱量多。所以接頭處的電功率最高,發熱最大,容易燒焦。
同屬于導線斷后重新接上,一個電阻變小了,一個電阻變大了。但實際上這兩個電阻對象并不同,前者是對整段燈絲而言電阻變小了;后者則是指接觸處電阻變大了。如果電熱毯的電阻絲燒斷了變短了,它的總電阻是減小了,可知總功率確實變大,通過的電流也變大,這跟普通燈泡燒斷一部分重新設法接通后再接上相同的電源顯得特別亮的道理相同,但接頭處燒焦的道理不是這樣的。
現代教育家魏書生說過,教師的工作就是有效地教育學生掌握知識,提高能力,成為社會有用的人。只有教師積極的打造高效的學習課堂,積極排除學生物理思維障礙,讓學生能夠親身觀察、體驗物理現象,減少知識之間的干擾,不讓錯誤經驗對學生加深物理知識的影響,不讓定勢思維影響物理思考,才能讓學生愛上物理。教無定法,學無定法,物理電學教學不僅要體現以學生為主體,教師為引導的教學方法,而且還應最大程度地調動發揮學生自身的內在因素和自身學習的積極性,全面提高思維能力。endprint