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初中生学电学易进入的几个误区

2015-10-09陈培火

江西教育C 2015年7期
关键词:电学误区初中物理

陈培火

摘 要: 学生学习抽象的电学时,会出现不少的误区,通过具体练习的讲解分析误区产生的原因及正确的分析方法,旨在帮助学生走出电学学习中的误区。在初中物理教学中,发现初中生很容易进入一些认识上的误区,特别是在学习电学知识中认识误区有很多,本文结合教学实际经验,就一些具体的事例来谈谈学生在电学学习中易进入的几个误区,以便提高警惕不再陷入误区。

关键词: 初中物理 电学 误区

误区一:同时工作的用电器是串联的

很多学生认为串联电路的特点就是用电器同时工作和同时停止的,而并联电路中的用电器可以不同时工作。扬声器是同时开播和同时停播的,所以它们的连接方式是串联。学生之所以会这样认为,是他们看问题带有片面性、表面性,并没有看到问题的实质,没有深入理解串并联电路的特点和区别。其实判断用电器是串联还是并联的方法不是看它们是否会同时工作(并联电路只要把开关接在干路上也可实现同时工作),而是看用电器是否可以单独工作。如果有一个教室的扬声器损坏,并不能影响其他教室扬声器的工作,所以用电器之间是“并联”。

误区二:电压表测电压时与用电器并联即可

大部分学生认为要测用电器两端的电压,只需将电压表和这个用电器并联,学生答错这类题的根本原因是对电压表的认识不够全面。电压表测电压时确实需要和被测用电器并联,但不光是并联就可以,还要考虑正负接线柱的问题,如按同学们的答案来操作的话,由于电压表的正负接线柱接反,将导致无法测出用电器两端的电压。

误区三:电流表短路时会被烧坏

电流表的正确使用方法是与被测电路串联,不应该并联,并联会造成短路,烧坏电流表。电流表与小灯泡并联了,所以学生会说出现的现象是“电流表会被烧坏”。学生只知道电流表短路时会被烧坏,而不知被烧坏的真正原因是电流过大。有时电流表虽然和灯泡并联了,但由于电流表与电压表是串联在一起的,由于电压表的内阻很大,电流表不会被烧坏,而且电流表的示数极小。

误区四:电流分流时会变小

在学习电学知识时,由于有不少学生会有习惯性的思维,认为电流会相当于水流一样,闭合开关后,电流也会同样像是被分成了两部分,从而致使灯泡的亮度会减小。其实,电流的大小是由电路两端的电压和电路的电阻大小决定的,在并联的情况下,开关闭合后,没有改变线路两端的电压和电阻,通过线路的电流会不变,所以灯泡的亮度也会不变。

误区五:调节滑动变阻器即会改变电路中的电流

陷入这个误区的学生与没有严谨的科学态度有关。大部分学生会认为滑片从左向右移动的过程中,电阻变大了,所以电流会变小。这个误区的产生是由于学生没有去认真分析电路图。由于与滑片相连的是电压表,电压表相当于断路,滑片的移动并没有引起电路中电阻的变化,所以电流表示的数字是不发生变化的。

误区六:变化的电功率等于变化的电压和变化的电流的乘积

例:在上图1所示的电路中,发现通过电流表的示数减少0.2A时,电压表的示数从6V变为5V,则该定值电阻所消耗的电功率变化了 W。

误区:根据电功率的计算公式:P=UI可知,电压变化了1V,电流变化了0.2A,所以变化的电功率P=1V×0.2A=0.2W.分析:变化的电功率的计算方法错误,正确的方法是用变化后的电功率减去变化前的电功率。正确的计算过程如下:

电阻两端电压减小1V,通过电阻的电流便减小0.2A,可得出电阻的阻值为5Ω,电阻原来的电功率P1=U2/R=(6V)2/5Ω=7.2W,电阻变化后的电功率P2= U2/R=(5V)2/5Ω=5W,电功率的变化为7.2W-5W=2.2W。

误区七:把额定电压等同于实际电压

例:灯Ll标有“8V 16W”的字样,灯L2标有“12V 36W”的字样。两灯串联后接在电压为U的电路中,要保证两灯不损坏,电压U的最大值应是( )

A.8V B.12V C.16V D.20V

误区:学生把用电器的额定电压当成是实际电压。 L1的电压是8V,L2的电压是12V,两灯串联的总电压等于两灯泡电压之和。于是认为答案选D。

分析:两灯串联在电路中,各自的实际电压不一定等于额定电压,要视具体情况而定,本题的解题关键是找出电路中的电流和电阻,然后才可算出电压的大小。由题意得:L1的电阻是4Ω,允许通过的最大电流是2A,L2的电阻是4Ω,允许通过的最大电流是3A。串联在电路中,允许通过的最大电流应为2A,总电阻为8Ω,所以最大电压值U=IR=2A×8Ω=16V,答案选C。

误区八:电流做功多发热就多

例:“220V,40W”的电烙铁和“220V,60W”的电风扇,正常工作相同的时间,问哪只用电器发的热较多?

误区:很多学生认为60W的电风扇的电功率大于40W的电烙铁的电功率,正常工作相同的时间,电风扇消耗的电能多,所以发的热也多。

分析:学生进入这个误区是因为对用电器的功能不够了解,电风扇的功率虽然大,相同时间消耗的电能虽然多,但电风扇消耗的电能大部分转化成了机械能,只有很少一部分用来发热,而电烙铁消耗的电能却全部用来发热。因此本题的正确答案是“电烙铁发热多”。

误区九:同时工作的用电器越多,电功率越大

例:如上图2所示,为某电加热器的原理图,为使电加热器处于加热状态,该怎样操作?

误区:当用加热器只闭合S1时,R1和R2同时工作,此时电功率较大;当S1和S2都闭合时,由于R2被短路,电路中只有R1工作,此时电功率较小,所以本题的答案是“S1闭合,S2断开”。

分析:这是先入为主的生活观念使学生进入了误区。用电器的数量不能决定电功率的大小,电功率的大小是由实际电压和电流的大小决定的。本题的分析方法是:根据电功的计算公式P=U2/R可知,只闭合S1时,R1和R2串联,电阻较大,功率较小,S1和S2都闭合时,只有R1电阻较小,功率较大,本题的正确操作方法是S1、S2都闭合。

(作者单位:江西省万年县第二中学)

□责任编辑:潘中原

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