陳愛兵

在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)高中物理選修3-1（人教版2010年4月第3版）第76頁例題1的說法值得商榷，解法值得優(yōu)化。

（下面是課本中的例題1）

例題：如圖，一個(gè)火警報(bào)警裝置的邏輯電路圖。Rt是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)電阻值很大，高溫時(shí)電阻值很小，R是一個(gè)阻值較小的分壓電阻。

1.要做到低溫時(shí)電鈴不響，火警時(shí)產(chǎn)生高溫，電鈴響起。在圖中虛線處應(yīng)接入怎樣的元件？

2.為什么溫度高時(shí)電鈴會(huì)被接通？

3.為了提高該電路的靈敏度，即報(bào)警穩(wěn)定調(diào)的稍低些，R的值應(yīng)大一些還是小一些？

第3問的解答中提到“X點(diǎn)的電壓就是已經(jīng)降得足夠低時(shí)”中的電壓一詞在此處感覺不妥，對于某點(diǎn)而言，我們應(yīng)該改成“在該點(diǎn)的電勢”，而不是說成“電壓”。

在本冊第一章第4節(jié)“電勢能與電勢”中明確說明“電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值叫做這一點(diǎn)的電勢”，即電勢為相對于某一點(diǎn)而言的。第5節(jié)“電勢差”中定義為“電場中兩點(diǎn)的電勢的差值叫做電勢差，即兩點(diǎn)的電勢差值”，此處的電壓也就是我們通常說的“電壓”。

所以此處應(yīng)該有兩種較為準(zhǔn)確的說法：（1）把X點(diǎn)的“電壓”改為X點(diǎn)的電勢；（2）把X點(diǎn)的電壓改為X、P間的電壓。這樣就顯得更加貼切些，從而避免了對電勢、電壓概念的誤解。

關(guān)于此題的簡便、優(yōu)化解法：

為了提高靈敏度，即電路在溫度還沒有升高到很高時(shí)，報(bào)警電鈴即已響起，此時(shí)Rt比原來電阻大時(shí)響起，而要得到此現(xiàn)象，發(fā)生相同的效果，只需把R調(diào)節(jié)大一些，這樣根據(jù)分壓原理，X、P間可以達(dá)到與原來電鈴響起時(shí)的電壓，或者說X點(diǎn)達(dá)到了與電鈴原來響起時(shí)的電勢，即達(dá)到電鈴響起時(shí)的電阻。

同樣，在很多物理課外練習(xí)中，常含有光敏電阻等半導(dǎo)體元件的習(xí)題，我們可以可以采取同樣的解答方法，優(yōu)化和快速地解答課后習(xí)題。

例如有這樣的一道課后習(xí)題：敘述含光敏電阻的控制電路工作原理。

解析：由于白天光的強(qiáng)度大，光敏電阻RG阻值小，接入斯密特觸發(fā)器輸入端A的電勢低，則輸出端Y輸出為高電平，加在發(fā)光二極管LED兩端為反向電壓，所以發(fā)光二極管不導(dǎo)通；當(dāng)光線暗到一定程度時(shí)，即光的強(qiáng)度較弱，RG阻值增大，當(dāng)RG阻值增大到一定值時(shí)，斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電勢上升到1.6V，輸出端Y突然從高電平跳到低電平，此時(shí)加在發(fā)光二極管LED上的電壓為正向電壓，即發(fā)光二極管LED導(dǎo)通發(fā)光，路燈亮，達(dá)到路燈白天自動(dòng)熄滅，夜晚自動(dòng)開啟的作用。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，常常根據(jù)不同季節(jié)，想在天更暗時(shí)路燈才會(huì)亮，則需要把R1的阻值調(diào)大些，使斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電壓達(dá)到某個(gè)值（如1.6V），達(dá)到天色更暗時(shí)路燈才亮的效果。

可見，課本例題的清晰解答，可以優(yōu)化課后作業(yè)的效率。