陳培火
摘 要: 學(xué)生學(xué)習(xí)抽象的電學(xué)時(shí),會(huì)出現(xiàn)不少的誤區(qū),通過(guò)具體練習(xí)的講解分析誤區(qū)產(chǎn)生的原因及正確的分析方法,旨在幫助學(xué)生走出電學(xué)學(xué)習(xí)中的誤區(qū)。在初中物理教學(xué)中,發(fā)現(xiàn)初中生很容易進(jìn)入一些認(rèn)識(shí)上的誤區(qū),特別是在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)中認(rèn)識(shí)誤區(qū)有很多,本文結(jié)合教學(xué)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),就一些具體的事例來(lái)談?wù)剬W(xué)生在電學(xué)學(xué)習(xí)中易進(jìn)入的幾個(gè)誤區(qū),以便提高警惕不再陷入誤區(qū)。
關(guān)鍵詞: 初中物理 電學(xué) 誤區(qū)
誤區(qū)一:同時(shí)工作的用電器是串聯(lián)的
很多學(xué)生認(rèn)為串聯(lián)電路的特點(diǎn)就是用電器同時(shí)工作和同時(shí)停止的,而并聯(lián)電路中的用電器可以不同時(shí)工作。揚(yáng)聲器是同時(shí)開(kāi)播和同時(shí)停播的,所以它們的連接方式是串聯(lián)。學(xué)生之所以會(huì)這樣認(rèn)為,是他們看問(wèn)題帶有片面性、表面性,并沒(méi)有看到問(wèn)題的實(shí)質(zhì),沒(méi)有深入理解串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和區(qū)別。其實(shí)判斷用電器是串聯(lián)還是并聯(lián)的方法不是看它們是否會(huì)同時(shí)工作(并聯(lián)電路只要把開(kāi)關(guān)接在干路上也可實(shí)現(xiàn)同時(shí)工作),而是看用電器是否可以單獨(dú)工作。如果有一個(gè)教室的揚(yáng)聲器損壞,并不能影響其他教室揚(yáng)聲器的工作,所以用電器之間是“并聯(lián)”。
誤區(qū)二:電壓表測(cè)電壓時(shí)與用電器并聯(lián)即可
大部分學(xué)生認(rèn)為要測(cè)用電器兩端的電壓,只需將電壓表和這個(gè)用電器并聯(lián),學(xué)生答錯(cuò)這類題的根本原因是對(duì)電壓表的認(rèn)識(shí)不夠全面。電壓表測(cè)電壓時(shí)確實(shí)需要和被測(cè)用電器并聯(lián),但不光是并聯(lián)就可以,還要考慮正負(fù)接線柱的問(wèn)題,如按同學(xué)們的答案來(lái)操作的話,由于電壓表的正負(fù)接線柱接反,將導(dǎo)致無(wú)法測(cè)出用電器兩端的電壓。
誤區(qū)三:電流表短路時(shí)會(huì)被燒壞
電流表的正確使用方法是與被測(cè)電路串聯(lián),不應(yīng)該并聯(lián),并聯(lián)會(huì)造成短路,燒壞電流表。電流表與小燈泡并聯(lián)了,所以學(xué)生會(huì)說(shuō)出現(xiàn)的現(xiàn)象是“電流表會(huì)被燒壞”。學(xué)生只知道電流表短路時(shí)會(huì)被燒壞,而不知被燒壞的真正原因是電流過(guò)大。有時(shí)電流表雖然和燈泡并聯(lián)了,但由于電流表與電壓表是串聯(lián)在一起的,由于電壓表的內(nèi)阻很大,電流表不會(huì)被燒壞,而且電流表的示數(shù)極小。
誤區(qū)四:電流分流時(shí)會(huì)變小
在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)時(shí),由于有不少學(xué)生會(huì)有習(xí)慣性的思維,認(rèn)為電流會(huì)相當(dāng)于水流一樣,閉合開(kāi)關(guān)后,電流也會(huì)同樣像是被分成了兩部分,從而致使燈泡的亮度會(huì)減小。其實(shí),電流的大小是由電路兩端的電壓和電路的電阻大小決定的,在并聯(lián)的情況下,開(kāi)關(guān)閉合后,沒(méi)有改變線路兩端的電壓和電阻,通過(guò)線路的電流會(huì)不變,所以燈泡的亮度也會(huì)不變。
誤區(qū)五:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器即會(huì)改變電路中的電流
陷入這個(gè)誤區(qū)的學(xué)生與沒(méi)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度有關(guān)。大部分學(xué)生會(huì)認(rèn)為滑片從左向右移動(dòng)的過(guò)程中,電阻變大了,所以電流會(huì)變小。這個(gè)誤區(qū)的產(chǎn)生是由于學(xué)生沒(méi)有去認(rèn)真分析電路圖。由于與滑片相連的是電壓表,電壓表相當(dāng)于斷路,滑片的移動(dòng)并沒(méi)有引起電路中電阻的變化,所以電流表示的數(shù)字是不發(fā)生變化的。
誤區(qū)六:變化的電功率等于變化的電壓和變化的電流的乘積
例:在上圖1所示的電路中,發(fā)現(xiàn)通過(guò)電流表的示數(shù)減少0.2A時(shí),電壓表的示數(shù)從6V變?yōu)?V,則該定值電阻所消耗的電功率變化了 W。
誤區(qū):根據(jù)電功率的計(jì)算公式:P=UI可知,電壓變化了1V,電流變化了0.2A,所以變化的電功率P=1V×0.2A=0.2W.分析:變化的電功率的計(jì)算方法錯(cuò)誤,正確的方法是用變化后的電功率減去變化前的電功率。正確的計(jì)算過(guò)程如下:
電阻兩端電壓減小1V,通過(guò)電阻的電流便減小0.2A,可得出電阻的阻值為5Ω,電阻原來(lái)的電功率P1=U2/R=(6V)2/5Ω=7.2W,電阻變化后的電功率P2= U2/R=(5V)2/5Ω=5W,電功率的變化為7.2W-5W=2.2W。
誤區(qū)七:把額定電壓等同于實(shí)際電壓
例:燈Ll標(biāo)有“8V 16W”的字樣,燈L2標(biāo)有“12V 36W”的字樣。兩燈串聯(lián)后接在電壓為U的電路中,要保證兩燈不損壞,電壓U的最大值應(yīng)是( )
A.8V B.12V C.16V D.20V
誤區(qū):學(xué)生把用電器的額定電壓當(dāng)成是實(shí)際電壓。 L1的電壓是8V,L2的電壓是12V,兩燈串聯(lián)的總電壓等于兩燈泡電壓之和。于是認(rèn)為答案選D。
分析:兩燈串聯(lián)在電路中,各自的實(shí)際電壓不一定等于額定電壓,要視具體情況而定,本題的解題關(guān)鍵是找出電路中的電流和電阻,然后才可算出電壓的大小。由題意得:L1的電阻是4Ω,允許通過(guò)的最大電流是2A,L2的電阻是4Ω,允許通過(guò)的最大電流是3A。串聯(lián)在電路中,允許通過(guò)的最大電流應(yīng)為2A,總電阻為8Ω,所以最大電壓值U=IR=2A×8Ω=16V,答案選C。
誤區(qū)八:電流做功多發(fā)熱就多
例:“220V,40W”的電烙鐵和“220V,60W”的電風(fēng)扇,正常工作相同的時(shí)間,問(wèn)哪只用電器發(fā)的熱較多?
誤區(qū):很多學(xué)生認(rèn)為60W的電風(fēng)扇的電功率大于40W的電烙鐵的電功率,正常工作相同的時(shí)間,電風(fēng)扇消耗的電能多,所以發(fā)的熱也多。
分析:學(xué)生進(jìn)入這個(gè)誤區(qū)是因?yàn)閷?duì)用電器的功能不夠了解,電風(fēng)扇的功率雖然大,相同時(shí)間消耗的電能雖然多,但電風(fēng)扇消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能,只有很少一部分用來(lái)發(fā)熱,而電烙鐵消耗的電能卻全部用來(lái)發(fā)熱。因此本題的正確答案是“電烙鐵發(fā)熱多”。
誤區(qū)九:同時(shí)工作的用電器越多,電功率越大
例:如上圖2所示,為某電加熱器的原理圖,為使電加熱器處于加熱狀態(tài),該怎樣操作?
誤區(qū):當(dāng)用加熱器只閉合S1時(shí),R1和R2同時(shí)工作,此時(shí)電功率較大;當(dāng)S1和S2都閉合時(shí),由于R2被短路,電路中只有R1工作,此時(shí)電功率較小,所以本題的答案是“S1閉合,S2斷開(kāi)”。
分析:這是先入為主的生活觀念使學(xué)生進(jìn)入了誤區(qū)。用電器的數(shù)量不能決定電功率的大小,電功率的大小是由實(shí)際電壓和電流的大小決定的。本題的分析方法是:根據(jù)電功的計(jì)算公式P=U2/R可知,只閉合S1時(shí),R1和R2串聯(lián),電阻較大,功率較小,S1和S2都閉合時(shí),只有R1電阻較小,功率較大,本題的正確操作方法是S1、S2都閉合。
(作者單位:江西省萬(wàn)年縣第二中學(xué))
□責(zé)任編輯:潘中原