高中物理中的電路分析在日常生活中的應(yīng)用

楊云霞+申長(zhǎng)征

【摘要】物理乃萬物之理，跟日常生活緊密聯(lián)系。學(xué)習(xí)物理的目的為探究科學(xué)規(guī)律、應(yīng)用到實(shí)際生活中。在物理學(xué)習(xí)中，電路分析是基礎(chǔ)，在初中我們也學(xué)習(xí)過基本的電路原理，今天我們?cè)敿?xì)了解一下電路及他的實(shí)際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電路分析 實(shí)際應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）52-0098-01

一、前言

我們?cè)诟咧形锢碚n本中所學(xué)的基礎(chǔ)電路分析知識(shí)，它的最終目的還是要運(yùn)用到日常生活中，轉(zhuǎn)化成巨大的生產(chǎn)力，創(chuàng)造收益，為人們的生活提供便利。學(xué)生們?cè)诟咧袝?huì)學(xué)習(xí)一些基本的電路原理，比如串聯(lián)、并聯(lián)等，這些我們都可以在日常生活中用到，比如燈泡的制作，電線的連接等。物理是所有學(xué)科中與生活結(jié)合得最緊密的一門學(xué)科，大部分的理論知識(shí)都是通過自然現(xiàn)象、生活實(shí)際引伸出來的；所以將物理課本理論重新回歸日常生活義不容辭，尤其是與生活緊密聯(lián)系的電路學(xué)原理，高中物理中的電路分析主要以動(dòng)態(tài)分析為主，我們需要從幾個(gè)方面逐步分析，一步一步深入理解電路的使用以及對(duì)我們生活的重要。

二、電路學(xué)的基本了解

電路學(xué)是不只在高中重要的學(xué)習(xí)知識(shí)，也是生活中各方面要實(shí)際應(yīng)用的理論，所以想要知道生活中的東西和電路的關(guān)系，首先我們要了解電路原理。電路分析有串聯(lián)，并聯(lián)，電流等主要的知識(shí)點(diǎn)，還有基本的歐姆定律：U=IR……這些是在學(xué)習(xí)時(shí)經(jīng)常用到的公式，還有串聯(lián)并聯(lián)的規(guī)律及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，總結(jié)起來就是串聯(lián)電路（P、U與R成正比）、并聯(lián)電路（P、I與R成反比）。還有恒定電律，電容器，閉合電路等重要的知識(shí)點(diǎn)，這些都必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才能真正理解，所以我們也會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。我記得高中老師曾讓我們做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)是有關(guān)燈泡制作的，我們用一個(gè)電板，兩條電線，一個(gè)燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，雖然沒有成功，但我們深入了解了線路的使用。看到電路我們必須要判斷它是串聯(lián)還是并聯(lián)，要先了解總電路和總電阻，然后分析固定電路再剖析流動(dòng)電路，為了深入理解，我們也要學(xué)會(huì)畫電路圖，這也是必須的，只有這樣我們才能清晰的看到電路的原理。電路學(xué)還有正荷，負(fù)荷的知識(shí)點(diǎn)，這些與我們生活中的正極負(fù)極聯(lián)系密切，比如說電池的安裝，我們要知道同極相斥，異極相吸，還有我們要牢記各種電路符號(hào)，比如說A是電流，R是電阻等。研究電路從正極出發(fā)，短路是電路中導(dǎo)線直接連接正負(fù)極或兩端相連；斷路則是線路斷了。這些都是基本理論，平常我們都會(huì)接觸到的。

三、物理課實(shí)踐的電學(xué)實(shí)驗(yàn)課

物理實(shí)驗(yàn)教師在備課選課過程中要嚴(yán)格參考按照國家教育部規(guī)定的實(shí)驗(yàn)要求，緊貼為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的目標(biāo)，所以我們會(huì)在老師帶領(lǐng)下進(jìn)行親自的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。比如教師可以設(shè)置一個(gè)報(bào)警器的實(shí)驗(yàn)；教師要提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：導(dǎo)線、電源、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電阻、電流表；同學(xué)們可以將電流表當(dāng)做顯示器，自己先動(dòng)手設(shè)計(jì)電路圖的草圖，交流電路圖的可行性；再自己動(dòng)手連接電路，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器感受電壓變化，增加對(duì)報(bào)警器原理的理解；但在連接電路的過程中，一定要確定電路的可行性和安全性，在操作實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生們要認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)，觀察電流表數(shù)據(jù)變化和電壓表數(shù)據(jù)變化。通過報(bào)警器實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可以直觀地認(rèn)識(shí)到支路電流與總電壓、電流的關(guān)系與動(dòng)態(tài)變化，要比只在紙上書上看的效果要更加直觀、印象更加深刻。還有帶領(lǐng)同學(xué)進(jìn)行小燈泡的伏安特性曲線的探索，需要準(zhǔn)備燈泡，滑動(dòng)變阻器，電流表，電壓表開關(guān)等實(shí)驗(yàn)器材。同學(xué)們動(dòng)手連接好電路，然后滑動(dòng)變阻器的位置，觀察電壓表和電流表的變化，并動(dòng)手畫圖，找出它們的規(guī)律，這樣有利于我們真正了解電路的原理，而且我們以后也學(xué)會(huì)去實(shí)際應(yīng)用了。在高中我們還學(xué)過其他的實(shí)驗(yàn)課，主要有研究電壓表和電流表、測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和電阻等，都是電學(xué)實(shí)驗(yàn)課。這些實(shí)驗(yàn)課也在生活中有實(shí)在的例子，就像報(bào)警器，燈泡的安裝，光線的變化這些與我們息息相關(guān)，正是學(xué)習(xí)了這些才知道燈泡為什么會(huì)變暗，報(bào)警器怎樣工作，電磁爐的功率變化是怎樣的，所以實(shí)驗(yàn)課對(duì)我們很重要。

四、高中物理教材與生活相關(guān)的實(shí)驗(yàn)

1.馬路邊路燈的電路原理。馬路路燈采用并聯(lián)電路，若兩燈變暗分析其原因；這就是一個(gè)電路動(dòng)態(tài)分析的問題，學(xué)生對(duì)于動(dòng)態(tài)電路的合理分析之后，可以確定造成燈泡變暗的原因是與燈泡串聯(lián)的電阻過大，故此可以選擇換掉電阻的辦法來解決這個(gè)問題來避免對(duì)日常生活造成的麻煩。

2.報(bào)警器原理。報(bào)警器實(shí)驗(yàn)需準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有：電阻、電流表、電壓表、導(dǎo)線、電源、開關(guān)；我們可以將電流表看做是顯示器，將電阻（可調(diào)節(jié)）看作變阻器；調(diào)節(jié)電阻、電流，觀察電壓表的變化；從而感受報(bào)警器的工作原理。

3.自制電風(fēng)扇、手電筒等小制作。同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)歐姆定律之后，就可以自己設(shè)計(jì)制作電風(fēng)扇、小燈泡等小型的用電器。首先自己先設(shè)計(jì)電路圖，小組交流電路圖是否可行是否合理；然后動(dòng)手階段，小組成員分工合作；最后做出成品，分析交流能否做出更加優(yōu)化的方案。

五、生活中的趣味電學(xué)。

1.燈泡的形狀---梨形。電燈泡里的燈絲是金屬鎢絲，學(xué)習(xí)物理的同學(xué)都知道，金屬鎢的熔點(diǎn)很高，在燈泡通電之后鎢絲的溫度會(huì)達(dá)到2500攝氏度；部分鎢絲會(huì)因溫度過高升華，一部分金屬鎢細(xì)小顆粒物會(huì)從燈絲表面上跑出來附在燈泡內(nèi)壁上，經(jīng)過一段時(shí)間后燈泡內(nèi)壁會(huì)變黑，透光性就不好，亮度也就不夠；所以說根據(jù)空氣對(duì)流的特點(diǎn)就把燈泡設(shè)計(jì)成了梨形并且在燈泡內(nèi)部充入少量的稀有氣體，如果是這樣的話，稀有氣體和鎢金屬微粒產(chǎn)生對(duì)流就會(huì)使鎢金屬微粒上升到上燈泡上頸部，就可以保證燈泡玻璃的透光度，不會(huì)影響燈泡的亮度。

2.電磁爐的工作原理。電磁爐是一種新型家電，它采用新型電路學(xué)原理中的磁場(chǎng)感應(yīng)電流的加熱原理，通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，當(dāng)鍋具放置在電磁爐上，鍋具底部會(huì)和電磁爐發(fā)生交變電流，使鍋具中的鐵分子高速運(yùn)轉(zhuǎn)，分子互相碰撞、摩擦產(chǎn)生熱量，使器具發(fā)熱，用來加熱和烹飪食物。電磁爐的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的火烹方式，具有高效、省時(shí)省力、綠色有效的特點(diǎn)，是當(dāng)今家庭中非常受歡迎的廚具。

3.飲水機(jī)的加熱原理。溫?zé)嵝退畽C(jī)使用時(shí)，按下加熱開關(guān)，電路連接起來，電源接通開始給飲水機(jī)提供電力，進(jìn)行加熱。當(dāng)飲水機(jī)工作時(shí)，電源會(huì)分成兩路進(jìn)行：一路構(gòu)成加熱回路，電熱管接收開始通電給水加熱升溫；另一路給加熱指示燈提供電壓作加熱指示。當(dāng)飲水機(jī)內(nèi)的水加熱到設(shè)定的溫度時(shí)，溫控器觸點(diǎn)會(huì)自動(dòng)斷開，切斷加熱電源，指示燈熄滅，電熱管停止加熱。當(dāng)水溫下降到指定溫度時(shí)，溫控器觸點(diǎn)接通電源，電熱管開始重新加熱，一直執(zhí)行這個(gè)操作，從而保證水溫在85～90攝氏度之間。

六、電學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)生活的作用

電學(xué)對(duì)生活的實(shí)踐有發(fā)展性原則。在通過高中物理課程電學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)后，可以對(duì)家里一些簡(jiǎn)易電器進(jìn)行維修，對(duì)于生活中遇到的問題可以及時(shí)應(yīng)對(duì)處理，比如說電動(dòng)車、手機(jī)、筆記本電腦的維修；制作簡(jiǎn)易的用電器如電風(fēng)扇、手電筒。而且除了上述的幾個(gè)實(shí)際應(yīng)用外還有很多常見的我們沒有列舉的，比如：太陽能、揚(yáng)聲器、洗衣機(jī)等等都是我們生活中常見的，而且都和電學(xué)息息相關(guān)。

七、結(jié)語

高中電學(xué)知識(shí)與日常生活聯(lián)系緊密，源于生活，用于生活；注重學(xué)生將所學(xué)的電學(xué)知識(shí)運(yùn)用到生活當(dāng)中能力的培養(yǎng)，作為教育工作者，我們義不容辭。

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