吳正軍
摘 要:物理是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),每一個物理規(guī)律都是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上開動腦筋總結(jié)和思考出來的。實驗教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分,如何解決初中電學(xué)中的短路和斷路問題還要依賴實驗教學(xué),因此實驗在物理教學(xué)中起著非常重要的作用,可以幫助教師更好地落實新課改理念,用實驗來豐富物理課堂,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:初中電學(xué);電路故障;斷路;短路;實驗教學(xué)
初中電學(xué)電路故障問題是歷年中考的必考項目,它常以選擇題和實驗探究題的形式出現(xiàn)并且主要考查短路和斷路。通過歷年的考試情況可以看出學(xué)生對這塊知識的掌握有所欠缺。因此,做好電路故障判斷方法的教學(xué)其意義重大,不但能解決教學(xué)中的問題,提高學(xué)生的成績,而且有助于學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解,提高綜合分析問題的能力,有助于培養(yǎng)發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。本文試圖從三個方面來談?wù)勅绾慰焖俳鉀Q電路故障問題。
一、理清“斷路”“短路”概念
在人民教育出版社2011版的九年級物理課本中是這樣定義“斷路”“短路”的:
斷路:電路中如果某處被切斷,電路中就不會有電流流過,這種情況叫做斷路。
短路:直接用導(dǎo)線將電源的正負極連接起來的這種情況叫做短路。那么我們在具體的題設(shè)中認識一下短路和斷路。
1.電源短路,指導(dǎo)線不經(jīng)過用電器而直接接到了電源的兩極上。導(dǎo)致電路中電流過大,從而燒壞電源。這種情況是絕對不允
許的。
2.用電器短路,指的是串聯(lián)的多個用電器中的一個或多個(當然不是全部)在電路中不起作用,這種情況是由于接線的原因或者電路發(fā)生故障引起的。這種情況一般不會造成較大的破壞。可以用下面兩幅圖形象地描述電源短路和用電器短接:
將這一現(xiàn)象上升到理論就是:從電源正極到電源負極,如果存在多條可能的通路,但其中有一條是導(dǎo)線,則電流只流經(jīng)導(dǎo)線,不通過其他任一通路。不管是電源短路還是用電器短接我們?nèi)拷y(tǒng)稱短路。
3.斷路,指電路斷開的情況,可能是由于接觸問題或者電流過大引起的。
我們已將此類概念知識認識清楚,但如何來解決問題,還需我們從理論聯(lián)系到實際的問題當中去。
二、理論聯(lián)系實際,多做實驗探究
學(xué)習(xí)物理的過程就是探究實驗的過程,學(xué)生在做實驗的過程中能感受到物理的奧秘,對理論知識有更深刻的理解和感悟,自然就能理解大多數(shù)的物理電路故障問題,對物理課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容也會有較高的感觸和理解,最終達到提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量的目的。學(xué)生對物理知識的理解程度與實驗動手能力的積累有很大關(guān)系,教師要充分發(fā)揮“動手操作”的教學(xué)方法,在物理課堂上積極組織學(xué)生進行實驗,增加學(xué)生親自動手的經(jīng)驗,使學(xué)生在課堂上集中思想,緊跟教學(xué)的課堂教學(xué)步驟,讓學(xué)生切身感受到物理的發(fā)生、發(fā)展過程。
而在實驗教學(xué)的學(xué)習(xí)過程中總會出現(xiàn)一些電路故障問題,例如在實驗課的過程中,教師常常看到學(xué)生閉合電路后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。出現(xiàn)這種情況之后學(xué)生就不知道該怎么辦,只是一味地尋求老師給他重新連接,作為老師只需告訴學(xué)生要從以下幾個方面去檢查電路:
(一)觀察電流表的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
(二)觀察電壓表的示數(shù)變化情況。
(三)將連接的實物電路的電路圖畫出來,然后觀察電路,找出故障。
當把這些方法告訴學(xué)生之后,教師應(yīng)該多加鼓勵學(xué)生自己動手找出所連接的電路故障,如若學(xué)生的確找不出問題,教師應(yīng)該和學(xué)生共同研究探討解決問題,從而學(xué)生能夠通過實際操作與理論知識結(jié)合起來解決電路故障問題。
三、對癥下藥,解決問題
在平時上課實驗中,我們可以去實驗室親自動手來解決電路故障問題,那么在面對考試時我們又該如何解決,下面我就說說我的幾個常用方法。
1.用電器不工作
(1)若題中電路是串聯(lián)電路,看其他用電器能否工作,如果所有用電器均不能工作,說明可能某處發(fā)生了斷路;如果其他用電器仍在工作,說明該用電器短路了。
(2)若題中電路是并聯(lián)電路,如果所有用電器均不工作,說明干路發(fā)生了斷路;如果其他用電器仍在工作,說明該用電器所在的支路斷路。
2.電流表示數(shù)正常而電壓表無示數(shù)
“電流表示數(shù)正?!北砻髦麟娐窞橥?,“電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電壓表,則故障原因可能是:①電壓表損壞;②電壓表接觸不良;③與電壓表并聯(lián)的用電器短路。
3.電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù)
“電壓表有示數(shù)”表明電路中有電流通過,“電流表無示數(shù)”說明沒有或幾乎沒有電流流過電流表,則故障原因可能是:①電流表短路;②和電壓表并聯(lián)的用電器開路,此時電流表所在電路中串聯(lián)了大電阻(電壓表內(nèi)阻)使電流太小,電流表無明顯示數(shù)。
4.電流表電壓表均無示數(shù)
“兩表均無示數(shù)”表明無電流通過兩表,除了兩表同時短路外,最大的可能是主電路斷路導(dǎo)致無電流。
如果把物理知識比作“魚”,那么研究物理的方法就相當于“漁”了,給學(xué)生“魚”不如教會學(xué)生“漁”。物理學(xué)作為一門自然科學(xué),其產(chǎn)生和發(fā)展依賴于科學(xué)實驗。因此,教會學(xué)生如何利用實驗方法研究物理問題至關(guān)重要。而電路是初中物理課程中關(guān)于電學(xué)的主要教學(xué)內(nèi)容,也是課程的重點難點之一,電路故障問題涉及到許多復(fù)雜的物理知識,建立在物理短路和斷路等問題的研究之上,教師要充分發(fā)揮好課堂“催化劑”實驗教學(xué)在物理課堂中的優(yōu)勢和作用,多利用實驗給學(xué)生進行教學(xué),滿足學(xué)生的好奇心,讓學(xué)生真正學(xué)好“電路故障分析”物理知識。
參考文獻:
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