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        改造插排 測(cè)量用電器電功率

        2014-08-28 06:08:46
        物理之友 2014年11期
        關(guān)鍵詞:電水壺用電器萬(wàn)用表

        (江蘇省鹽城市毓龍路實(shí)驗(yàn)學(xué)校,江蘇 鹽城 224001)

        物理是一門(mén)與生活聯(lián)系非常緊密的學(xué)科,有著很強(qiáng)的實(shí)踐性.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出:物理課程理念之一是從生活走向物理,從物理走向社會(huì),讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí),掌握物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能,并能將其運(yùn)用于實(shí)踐,為以后的學(xué)習(xí)、生活和工作打下基礎(chǔ).然而在實(shí)際教學(xué)中,教師更注重的是學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握而易于忽略學(xué)生的實(shí)踐,有的教師自身實(shí)踐意識(shí)不強(qiáng),又怎么能夠帶動(dòng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于生活實(shí)踐呢?因此,針對(duì)物理科技活動(dòng)的特點(diǎn),中學(xué)物理教師除了要具備較強(qiáng)的組織等能力外,還要有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力.下面以對(duì)插排的改造過(guò)程為例,交流做一個(gè)實(shí)踐型物理教師的體會(huì).

        圖1

        初中生學(xué)習(xí)了“電功率”的知識(shí)后,常會(huì)遇到求用電器實(shí)際電功率的問(wèn)題.如這樣一道題目:某電水壺的銘牌信息如圖1所示,電水壺在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下工作.如用電水壺裝滿初溫為20℃的水,在額定電壓下將水燒開(kāi).那么:(1)水吸收的熱量是多少?(2)晚上是用電高峰時(shí)段,如果電壓下降10%,這時(shí)電水壺的實(shí)際功率是多少?(設(shè)電水壺電阻不隨溫度改變)

        學(xué)生根據(jù)已知條件,會(huì)這樣解題:

        (1)水吸收的熱量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J.

        這是一道常見(jiàn)題,學(xué)生解決它一般都不會(huì)有太大的困難.但是在實(shí)際生活中我們是不是可以想辦法測(cè)出用電器的實(shí)際功率?

        用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)用電器電功率,同學(xué)們會(huì)想到用電能表.筆者思考后,認(rèn)為可以改造家里的多孔插座,再結(jié)合萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量.

        萬(wàn)用表可以測(cè)交、直流電壓和交、直流電流以及電阻.插排又叫多孔插座,上面的插座之間是并聯(lián)的,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),指示燈發(fā)光表示插座通電(如圖2).

        圖2

        對(duì)插排進(jìn)行改造,將其中一個(gè)插座與開(kāi)關(guān)并聯(lián),圖3是改裝后的電路圖.當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合的時(shí)候,除了插座1,其它插座都可以正常使用;當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的時(shí)候,在插座1處接入電流表(可用萬(wàn)用表電流檔),再將待測(cè)用電器接入除插座1以外的其它某一個(gè)插座,讀出讀數(shù),即可知道待測(cè)用電器的電流,實(shí)驗(yàn)中將

        一只白熾燈接入電路,此時(shí)電流表示數(shù)為0.46A.當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí),將萬(wàn)用表的電壓檔接入插座2或3,即可測(cè)出電路兩端電壓,測(cè)得電壓是223V.根據(jù)公式計(jì)算:P燈=U·I=223V×0.46A=102.58W,觀察到燈泡的額定功率為95W,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)燈泡的實(shí)際功率略大于額定功率.

        圖3

        改造后的插排,并不影響它本來(lái)的功能,但是可以測(cè)量用電器的功率,是一個(gè)很好的改進(jìn).

        我們發(fā)現(xiàn),很多人喜歡長(zhǎng)期將充電器插在插座上,空載情況下是否會(huì)耗電?讓我們也用改造后的插排測(cè)一測(cè).充電器空載時(shí)是有電流的,調(diào)節(jié)萬(wàn)用表旋鈕選擇合適的量程后,測(cè)出經(jīng)過(guò)空載充電器的電流為5.9mA.那么,充電器空載時(shí)的功率為:P充電器=U·I=223V×5.9×10-3A=1.32W.

        讓我們算一算,如果這樣的充電器一直處于空載狀態(tài),一個(gè)月會(huì)消耗多少電?W=P充電器·t=1.32×10-3kW×24×30h=0.9504kW·h≈1度.

        很多家庭,都是習(xí)慣性地將充電器長(zhǎng)期插在插座上,殊不知日積月累浪費(fèi)了不少電.在越來(lái)越重視節(jié)能環(huán)保的社會(huì),我們一個(gè)小小的舉動(dòng),就可以讓一個(gè)小小的充電器每個(gè)月節(jié)約1度電,每年節(jié)約12度電.

        通過(guò)對(duì)插排改造的實(shí)踐,筆者深切地體會(huì)到:要做一個(gè)有思想的實(shí)踐型教師,首先就要有實(shí)踐意識(shí),其次還要善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,勤于思考并勇于實(shí)踐.一個(gè)物理教師,不能解釋學(xué)生提出的疑問(wèn),不會(huì)換家里的燈泡,不會(huì)拆裝簡(jiǎn)單的用電器,這樣的教師算不上是實(shí)踐型物理教師.物理教師不同于其他學(xué)科的教師,他要有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力,才能夠帶動(dòng)學(xué)生學(xué)以致用,才能更好地踐行“從物理走向社會(huì)”的理念.

        參考文獻(xiàn):

        [1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.

        [2]陳建.中學(xué)物理教師專業(yè)能力的學(xué)科解構(gòu)——基于教師專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分析[J].物理教師,2013,(10).

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