以“燈”為線，復(fù)習(xí)電學(xué)

陳朝松

【內(nèi)容摘要】電學(xué)，初中物理的重點和難點。本文以燈為線，從“結(jié)構(gòu)分析”、“工作原理”、“燈的連接”、“燈的標(biāo)志”、“生活現(xiàn)象”、“計算”六個方面將初中電學(xué)的相關(guān)知識串接起來，提高復(fù)習(xí)的趣味性和有效性。

【關(guān)鍵詞】燈 復(fù)習(xí) 電學(xué)

電學(xué)，在初中物理中占據(jù)半壁江山。其知識內(nèi)容包括電流、電壓、電阻、歐姆定律、焦耳定律、電功、電功率、家庭用電及簡單的電磁現(xiàn)象。題型有選擇、填空、實驗和計算。但在復(fù)習(xí)時，如果單一的做習(xí)題學(xué)生們會枯燥無味，進而沒有熱情。為了讓學(xué)生一方面避免復(fù)習(xí)的枯燥，另一方面讓知識有一定的網(wǎng)狀性，我在每年的九年級復(fù)習(xí)時，都以學(xué)生非常熟悉的“燈”為核心，通過對燈的結(jié)構(gòu)分析、原理講解、連接、標(biāo)志的認識，以及日常生活事例，展開相應(yīng)的知識串聯(lián)，效果不錯，在此，與同仁共享。

一、結(jié)構(gòu)分析

老師拿出白熾燈，讓學(xué)生從燈頭開始，逐一認識各個部分，并判斷哪些部分是導(dǎo)體，哪些部分是絕緣體。分析為什么用鎢絲做燈絲及用玻璃做燈罩。

二、工作原理

燈的種類很多，發(fā)光原理不全相同。但我們常見的白熾燈工作原理都是利用電流的熱效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化成熱能和光能。

三、燈的連接

電燈本來沒有正負極（火線與零線）之分，但由于家庭用白熾燈的燈頭有兩種類型，分別是螺絲口和卡口，雖然它們都分別是一端接開關(guān)，另一端接零線。但為了安全，螺絲口式白熾燈只能是尾部中心的金屬塊接火線（與開關(guān)連接）。

四、燈的標(biāo)志

每個燈上都標(biāo)有類似“220V 40W”字樣，“220V”，是指燈的額定電壓（只有在220V才能正常發(fā)光）；而“40W”是指燈的額定功率（在220V時，燈的功率為40W）。

五、生活現(xiàn)象

白熾燈在生活中的運用非常多，你能明白其中的道理嗎？

1.為什么燈容易在開燈時損壞？

常溫時，燈絲電阻最小，在電壓一定的情況下，實際功率最大，所以最容易損壞。

2.用久了的燈泡為什么內(nèi)壁變黑？

鎢絲在高溫下先升華，后凝華。

3.為什么燈絲斷后再搭上，燈會更亮？

燈的亮與暗取決于燈的實際功率，當(dāng)燈絲斷后再搭上，使得長度變短電阻變小，在電壓相同的情況下，電流變大，從而使燈的實際功率變大，所以變得更亮。

4.為什么開關(guān)電燈瞬間，收音機里會發(fā)出咔嚓聲？

在開關(guān)電燈的瞬間，會形成迅速變化的電流，從而產(chǎn)生電磁波，被收音機接收，于是有咔嚓聲。

5.為什么用電高峰時，燈會變暗？

在用電高峰的時候，各用戶使用的用電器的總電功率變大，使通過輸送電線的電流就相應(yīng)變大。由于導(dǎo)線本身是有電阻值的，通過導(dǎo)線的電流越大，導(dǎo)線兩端分擔(dān)的電壓越大，用戶用電器分擔(dān)的電壓減小。實際電壓減小，實際電功率減小，于是燈泡變暗。

6.能通過比較燈絲，分辨家庭用白熾燈額定功率的大小嗎？理由是什么？

能；白熾燈的燈絲長度基本相同，燈絲較粗的電阻小，由于額定電壓都是220V，那么燈絲較粗的電流大，所以額定功率就大。

7.將兩盞額定電壓都是220V，額定功率分別是40W和100W的白熾燈串聯(lián)在電路中，哪盞亮些？為什么？

“220V，40W”更亮些；由于兩燈額定電壓相同，那么通過“40W”燈的燈絲的額定電流較小，導(dǎo)出燈絲電阻較大。當(dāng)兩燈串聯(lián)后，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓分配規(guī)律，電阻較大的電壓高，又根據(jù)串聯(lián)電路電流特點，結(jié)合公式P=UI，便能計算出“40W”燈的實際功率大，所以更亮些。

六、計算

如圖所示，燈L1上標(biāo)有“6V 3W”字樣，求：

1.燈L1的額定電流是多少？

2.燈L1正常發(fā)光時的電阻是多少？

3.正常發(fā)光10分鐘，消耗多少電能？

4.若與一個阻值為8Ω的電阻串聯(lián)，要讓燈正常發(fā)光，電源電壓是多少？該電阻5分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？

5.若兩盞同樣規(guī)格的燈串聯(lián)在電源電壓為6V的電路中，每燈的實際功率是多少？電路30分鐘消耗多少度電？

該計算，通過5個小題的練習(xí)，靈活運用了電學(xué)部分最重要的電功率、歐姆定律及焦耳定律知識，全面地復(fù)習(xí)計算公式，加強對電路連接方式的理解。

七、實驗

根據(jù)提供的實驗器材，完成以下相應(yīng)的實驗。器材：

電源、電流表、電壓表、小燈泡（標(biāo)有3V字樣）、滑動變阻器、電阻箱、定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線。

1.利用以上器材，測量小燈泡的實際電阻值。

A.原理是什么？

B.畫出電路圖；

C.需要調(diào)整小燈泡兩端電壓，多測幾次取平均值嗎？為什么？

D.滑動變阻器在該實驗中的作用是什么？

2.利用以上器材，測量小燈泡的實際功率和額定功率。

A.原理是什么？

B.畫出電路圖（只用電流表、只用電壓表、兩表都用）；

C.在該實驗中，滑動變阻器的作用是什么？

D.設(shè)計表格記錄實驗數(shù)據(jù)。

以上兩個實驗，在具體的教學(xué)中，老師可根據(jù)學(xué)生實際，讓學(xué)生練習(xí)電路的連接，圖表的設(shè)計和填寫，以及一些特殊情況的分析和相應(yīng)的計算。

【參考文獻】

[1]《中學(xué)物理》.

[2]《物理教學(xué)探討》.

（作者單位：重慶市江津區(qū)四面山學(xué)校）