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        淺談如何叩開初中電學(xué)之門

        2009-12-31 00:00:00駿
        成才之路 2009年16期

        進(jìn)入初中,學(xué)習(xí)物理,電學(xué)就被認(rèn)為是很難學(xué)會、甚至學(xué)不好的一部分內(nèi)容。學(xué)過之后,又覺得太靈活,似柔水難以抓住,有了這幾年的教學(xué)經(jīng)歷,我談?wù)剬﹄妼W(xué)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

        電學(xué)的入門重點(diǎn)分五級,針對其中的要點(diǎn)作下面的介紹。

        第一級:學(xué)生剛剛接觸電學(xué),由生活中的摩擦起電現(xiàn)象激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,了解其本質(zhì)。知道電荷有兩種,分正負(fù);電荷間的相互作用,利用這個原理制成了驗(yàn)電器,可以判斷物體帶電的正負(fù),再了解中和現(xiàn)象,判斷物體帶電量的大小。電池是存儲電能的裝置,是研究電流的重要器材(可以講講電池的發(fā)展歷程,一些小故事,激發(fā)學(xué)生對電學(xué)的學(xué)習(xí)興趣)。

        電荷在物體上分布,沒有發(fā)生定向移動,可用小燈泡閃光實(shí)驗(yàn)來說明。電荷發(fā)生定向移動,流過用電器,用電器可以工作,啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識到:電流的應(yīng)用價值,電流的各種效應(yīng)是用電器的開發(fā)基礎(chǔ),是學(xué)習(xí)電學(xué)的核心內(nèi)容,了解電流方向。

        由生活經(jīng)驗(yàn)和以上的知識,學(xué)生自發(fā)的認(rèn)識到電流是在線路中流過的,簡單地分析電路的構(gòu)成(可展示幾種電路,供學(xué)生尋找其共同點(diǎn):電源、用電器、開關(guān)、導(dǎo)線),進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生知道電流的形成離不開電源和通路。通路、斷路、短路可用小實(shí)驗(yàn)解決(短路可分兩種:電源短路和局部短路,這里作展示,后面作解釋)。為了研究電路的連接情況和連接電路方便,人們發(fā)明了電路圖,分兩種情況練習(xí):一是實(shí)物圖連接畫電路圖;二是據(jù)電路圖畫實(shí)物連接圖。在熟練的基礎(chǔ)上,簡單的對電路分類,找出其特征,分四類(簡單電路、串聯(lián)電路、并聯(lián)電路、組合電路)。

        第二級:充分的電路類型訓(xùn)練,電路中哪些用電器工作,哪些不工作,就凸顯出來。解決此類問題,弄清電路中的電流實(shí)際路徑就十分必要。怎樣判斷呢?我總結(jié)四句話:電流從電源正極出發(fā),流過電路,回到電源的負(fù)極;電流從一個節(jié)點(diǎn)流到下一個節(jié)點(diǎn);節(jié)電合并;局部短路的判斷。

        節(jié)點(diǎn)合并是為局部短路的判斷,掃清節(jié)點(diǎn)障礙。操作方法:兩節(jié)點(diǎn)間是導(dǎo)線相連(導(dǎo)線上無用電器),導(dǎo)線去掉,節(jié)點(diǎn)合二為一。

        局部短路的判斷方法:①找分流點(diǎn)和匯流點(diǎn)(兩點(diǎn)要求配對、對應(yīng));②如果兩點(diǎn)之間有一根導(dǎo)線直接相連,電流走導(dǎo)線,其他支路不走;如果這兩點(diǎn)之間,各支路都有用電器,電流每條支路都走。對短路作解釋,有助于理解。

        配合開關(guān)的通斷,作充分的訓(xùn)練,有助于后續(xù)的學(xué)習(xí)。

        第三級:掌握,測量對象的判斷方法及其測量的特殊情況。理解電壓的概念,拓展電流形成的原因:電路兩端有電壓;電路是通路。以上對電流的認(rèn)識,解決了電流的形成問題和電流的流向問題,但還不知電流的大小及其規(guī)律。掌握的正確使用,及其特殊情況:不能與電源直接相連,電阻小在電路中相當(dāng)于導(dǎo)線,原因后續(xù)解釋。通過的測量,解決了串并聯(lián)電路中的電流關(guān)系。的使用與的學(xué)習(xí)方法類似。其特殊情況是可直接與電源相連,的電阻很大,在電路中相當(dāng)于開路。這里要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),測電源電壓的方法:正常測、直接測、帶用電器測。

        的測量對象的判斷方法:無支路情況,相當(dāng)于串聯(lián);有支路的情況,看的連接位置,在干路還是在支路。

        的測量對象的判斷方法:①找與電路的兩個連接點(diǎn);②連接點(diǎn)把電路分成兩部分,把有電源的部分去掉,留下的部分就是測的對象;③如果去掉的部分沒有用電器,只有電源,那么還測電源電壓。充分訓(xùn)練,可專題解決“電路故障的檢測問題”。

        第四級:了解了電流的大小是有差別的,原因是電路中的用電器對電流有阻礙作用,這種作用的大小不同,知道電阻。探究實(shí)驗(yàn)解決了電阻的影響因素是材料、長度、橫截面積、溫度??梢越榻B超導(dǎo)材料,并能從資料中了解溫度對電阻的影響,再次激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。四個影響因素要扎實(shí)訓(xùn)練,為后續(xù)的歐姆定律學(xué)習(xí)做好基礎(chǔ)。

        變阻器的原理可由學(xué)生實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識。長度的變化是可行的,其他因素的影響不易控制。變阻器重點(diǎn)學(xué)習(xí)兩種,一種是變阻箱,另一種是滑動變阻器。各有優(yōu)點(diǎn),各有不同點(diǎn)。

        滑動變阻器的使用方法:要以電阻絲的兩個接線柱為主,可由實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí),也可從電流的流向分析學(xué)習(xí)。

        測電阻的伏安法,由歐姆定律推導(dǎo)而來。R=U/I,是計算電阻的方法,U和I不是R的影響因素。讓學(xué)生明確辨別滑動變阻器的作用:在實(shí)驗(yàn)中,多次測量求平均值,減小誤差。

        由伏安法的應(yīng)用可知,串并聯(lián)電路中的電阻的關(guān)系:串聯(lián)電路的等效電阻等于串聯(lián)各部分電阻之和,并聯(lián)電路的等效電阻等于各支路電阻的倒數(shù)之和。從理論推導(dǎo)的結(jié)果,并得到:串聯(lián)電路的等效電阻大于串聯(lián)各部分電阻之和,并聯(lián)電路的等效電阻小于各支路電阻。

        第五級:電功和電功率的理解。

        電功的認(rèn)識,以家庭用電器為藍(lán)本,學(xué)生分析其能量的轉(zhuǎn)化情況,從能量的轉(zhuǎn)化來理解電功。能量轉(zhuǎn)化多少就是電流做功多少,電功的符號W,結(jié)合單詞記憶,國際單位焦耳,符號J,常用單位千瓦時,符號kWh。1kWh=3.6×106 J,換算過程可借助W=Pt來理解。

        電能表的表盤各數(shù)據(jù)的含義:220 V,50 Hz;10 A;3000 r/Kwh;讀數(shù)據(jù),算電費(fèi)??梢哉f明用電的標(biāo)準(zhǔn):家庭照明電路、動力電,各國的用電標(biāo)準(zhǔn)不同。干路的最大允許電流與安全用電的簡單介紹;表盤轉(zhuǎn)數(shù)的意義和應(yīng)用,再學(xué)過電功率后可專題練習(xí)。

        用電器分類:

        1. 電熱類

        電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

        2. 非電熱類

        電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,伴隨有內(nèi)能。舉例說明,學(xué)生自主學(xué)習(xí)分類。電熱類又可再分4種,代表電器:電熱水器、電磁爐、微波爐、電烘箱。這類用電器的特點(diǎn):W=Q,Q>Q吸。非電熱類的特點(diǎn),如電動機(jī):W=W'+Q,W為電能、W'為機(jī)械能、Q為熱能。這兩類用電器都有熱能的產(chǎn)生,前一種是需要,后一種是損失。如何控制電熱就有重要的應(yīng)用價值,焦耳解決了這個問題,發(fā)揚(yáng)學(xué)生的探索精神,激發(fā)起求知欲,設(shè)計并實(shí)踐,體驗(yàn)各影響因素是如何改變電熱的。

        電功率的認(rèn)識,由兩燈串聯(lián)電路(規(guī)格不同),分析亮度與消耗電能的多少,再分析亮度與消耗電能的快慢,引出電功率。單位瓦特,符號W,1 W=1 J/s,由單位看出公式P=W/t。單位的含義理解好,多舉例分析電功率大小與電能消耗快慢對應(yīng)關(guān)系,有助于理解電功率。

        電功率大小的影響因素:電壓、電流。為何沒有電阻,可簡單舉例,如電動機(jī)“220 V,5 A”,電阻絲電阻2 Ω?;虿橘Y料,了解電動機(jī)不符合歐姆定律。定性的實(shí)驗(yàn),學(xué)生體驗(yàn),如何定量實(shí)驗(yàn)解決P=UI?留給學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生用電能表和秒表,并說明理由。

        我對電學(xué)學(xué)習(xí)的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),供大家參考。

        (哈爾濱市第五十一中學(xué))

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