教材此处的“说一说”值得商榷
2013-03-19龚知栋谢海情
龚知栋 谢海情
(湖北省麻城市第二中学,湖北 麻城 438307)
知识点“路端电压与负载的关系”在给出关系式U=EIr后,先给出了这样一段话:当外电阻R增大时,电路的电流I减小,因而内电路的电势降落U内=Ir减小.这时路端电压U增大.相反,当外电阻R减小时,电流I增大,因路端电压U减小.紧接着设置“说一说”:一些学生可能有这样的经验:傍晚用电多的时候,灯光发暗,而当夜深人静时,灯光特别明亮.又如,在插上电炉、电暖气等用电多的电器时,灯光会变暗,拔掉后灯光又亮起来.在一些供电质量不太好的地区尤其是这样.试着解释这种形象.
笔者查阅了与教材配套使用的《教师教学用书》(人教社2010年5月第3版),其对此给出的解释如下:就其中的实际问题而言,用电多的时候,负载增多,外电阻增大,整个电路的电流就会减小,所以灯光发暗……
问题1.这种解释是错误的.用电多的时候,负载增多,但实际电路的用电器是并联的,并联的用电器多,则外电阻减小,整个电路的电流恰恰是增大而不是减小.也可以这样理解:用电多的时候,负载增多,即整个电路的总功率P增大 (P=EI),因为电源电动势E不变,整个电路的电流增大.结合上下文,比较合理的解释应该是:用电多的时候,负载增多,外电阻减小,整个电路的电流I增大,内电路的电势降落U内增大,这时路端电压U 减小,即灯泡上的实际电压减小,功率减小,所以灯光发暗.
问题2.在该知识点处设置这段材料不合理.按照“问题1”给出的较合理解释,似乎是仅仅因为内电路的内阻r上分担电压(损失的电压)U内增大,导致灯泡实际电压减小而至灯光变暗.然而,在实际供电问题中必须考虑灯泡(用户)到电源这一段距离上的导线电阻R线,例如材料所说“供电质量不太好的地区尤其是这样”,供电质量之所以不好,根本在于用户距离电源(变电所或变压器)太远,R线比r大很多,在这种情况下,线路上损失电压太多,造成用户(灯泡)实际得到的电压不足(低于额定电压)是主因.因此,在该知识点处设置这段材料,极易造成“只有电源内阻r上有损失电压”的错误认识,从而掩盖了实际供电问题中“供电线路还有损失电压、且其损失电压更多”这一事实.鉴于此,笔者建议教材将该知识点处的这则材料删除,或移至选修3 2“交变电流”的“电能的输送”一节.事实上,改版前的人教版老教材就是在“电能的输送”中讨论这类问题的.
以上是笔者就实际教学中遇到的问题提出的个人看法,希望能得到同行的指教.
1 普通高中课程标准实验教科书物理(选修3 1)教师教学用书.北京:人民教育出版社,2010.