楊嘉城
摘 要:進入高中階段,物理知識學習的深入性和實用性更為突出。以電路部分為例,對歐姆定律的學習以及電路圖設計需要緊密和實踐對接。學習過程中我們應當通過實驗啟發思維,進一步印證理論知識,同時積極主動思考。在學習中我們將電路知識逐步應用到生活領域,包括家用電器原理的了解,生活用電故障分析,從中也感受到物理知識學習的快樂。
關鍵詞:高中物理;電路;應用
前言:物理知識與生活實踐有著緊密的關聯,隨著社會經濟的發展,生活中的電器種類不斷增加,技術日新月異,將所學電路知識應用于生活,更有助于我們加深理論學習,增強自身的實踐能力。因此,我們應當深入開展物理實驗活動,探索解決電路中的相關問題,從中感受物理課程學習的樂趣。
一、高中物理電路知識學習的特點
物理知識與日常生活有著緊密的關聯,理論需要通過自然現象、生活實際得到提煉,同時又進一步在實用中發揮作用。進入高中階段,物理知識學習的深入性和實用性更為突出。以電路部分為例,相對于初中階段,知識深度明顯增加。我們在初中階段往往是以畫圖的形式分析串聯電路、并聯電路的特點,運用歐姆定律公式計算電流、電壓、電阻。而高中電路知識中串聯電路、并聯電路的設計更為復雜,學習時不僅要了解電容器、閉合電路等知識要點,還需要在實驗中研究如何運用電路知識,例如制作燈泡、迷你風扇,了解電路知識在生活中的應用[1]。因此,對于電路知識的學習既要具備抽象思維,還應拓展思維空間,在實踐中積累生活經驗,感受物理學的魅力。
二、高中物理電路知識的學習體會
電路實驗能夠啟發思維,使我們印證理論知識,同時善于思考和發問,嘗試動手創造,可以帶來思維上的拓展,增強舉一反三的能力。
第一,加強實驗探究。實驗源于實踐,作為學生,對實驗活動充滿濃厚的興趣,很多理論學習的疑問也是在實驗中化解。我們根據教材中講解的定律、公式,設計出電路圖草圖,然后將電源、電壓表、電流表、電阻、滑動變阻器、導線等實驗器材連接,驗證電路設計的可行性,可以實現理論到實踐的跨越。特別是在并聯電路學習中,支路電流與總電壓、電流的關系,也需要實驗更為直觀地體現。通過調節滑動變阻器,不斷加大支路電流,我們清楚地認識到并聯電路的特點,也對報警器原理加深了認知。
第二,善于思考和發問。在學習電路知識時,我們經常會遇到很多問題,深入思考,主動與老師、同學溝通,開展互動交流,有助于掃除思維上的盲點,實現思維拓展。我們要在學習過程中主動挖掘生活中的物理元素,及時發問,例如對于電路的動態分析,樓宇、道路間的部分照明燈變暗,是否與電阻有關,經過課堂上的探討,我們理解了相連電阻過大所產生的影響。所以在熱烈的互動中,理論知識與實踐生活的連接更為緊密,我們更加明確電路中容易產生的問題,認識到更換電阻的必要性。
第三,嘗試動手創造。在理論學習、實驗練習、溝通交流的基礎上,主動開展動手創造活動,也是我們掌握電路知識的有效途徑。例如根據電路知識制作燈泡、風扇等小型家用電器,我們首先要熟練掌握歐姆定律,然后開始自行設計電路圖。尤其是在小組練習中,小組成員共同分析電路圖設計的合理性,然后分工合作,準備器材,連接電路,反復驗證,優化方案,經過以上動手創造的過程,我們對理論知識進行了消化吸收,更提升了綜合應用能力。
三、高中物理電路知識在生活中的應用
經過一段時間電路知識的學習,并將其逐步應用到生活領域,從家用電器原理的了解,生活用電故障分析,到新型電子材料的應用,我們從中獲得深刻啟迪。
第一,了解家用電器原理。生活中常見的飲水機、電磁爐等家用電器,都是由基本電路設計發展而來。我們學習電路知識后,可以分析其中的設計原理。例如飲水機在加熱時需要分兩路進行,一路是加熱回路,負責給水加熱升溫,另一路則是為加熱指示燈提供電壓。當我們切斷加熱電源時,指示燈熄滅,不再加熱;當水溫下降到指定溫度時,電源接通,重新加熱。電磁爐的設計則是以交變磁場為基礎,當鍋具放置于電磁爐上,通過交變電流可以產生熱量,進而達到加熱食物的目的。探析家用電器工作原理也激發了我們的學習興趣,從紙上的電路圖到生活中的實用,我們實現了活學活用。
第二,分析電路故障問題。通過學習電路知識,我們可以更好地解決生活中的用電故障。隨著家用電器數量的增加,用電負荷加大,跳閘問題尤為常見。當電流過大時,為保護電路,家庭電路設計一般采用安裝限流保護器來進行總電流限制。遇到電路老化、設備故障等,即使未使用大功率電器也會產生跳閘。對此我們可以先將家用電器和插座斷開,閉合限流保護器,如果不存在跳閘,說明某個家用電器有短路問題,否則就是家庭電路內部出現短路[2]。家用電器短路可依次連接插座排查,家庭電路內部問題應測量電阻值尋找短路位置。
第三,新型電子材料的應用。高中物理教材中對新材料、電路元件也有介紹,隨著科技的發展,電子電路作為新興科技領域的電路,其整體功能更加優于傳統電路,尤其是電路安全保護作用非常顯著。當今社會提倡節能減排,減少熱量損失、提升電路穩定性將是今后的趨勢所在。我們通過對新型電子材料的學習,認識到傳統電路設計中存在的能源損耗問題,例如傳輸導線的使用壽命、傳統材料的熱量損失等,也因此更加深刻理解電路設計應把握的要點。
總結
高中物理電路知識的學習充滿趣味性,電路分析有助于我們對電子設備作用原理的認知,從而更好地維護電子設備,可見掌握電路知識已經成為生活中的一項重要技能。在學習過程中我們應當以理論為指導,積極參與實驗活動,重視對實踐問題的思考和探索,實現理論知識與生活應用的有機結合。
參考文獻
[1]李瑞云.高中物理電學學習心得[J].課程教育研究,2017(4).
[2]薛美玲.關于高中物理“閉合電路歐姆定律”的認知和總結[J].物理通報,2018(2).