电气控制中常见电器原理及在物理学习中的应用

张水晶 林川青 李翠

摘 要：电学知识是初中物理的重难点知识，在教学过程中，为了让学生更快更好地掌握相关知识点，教师应结合学生的生活体验，应用多媒体技术展开教学，激发学生学习兴趣，让学生认识电气控制中常见的电器元件，比如说电磁接触器、熔断器、断路器等，学习相关电器原理，并进行实验主动探究，构建物理模型思维，将生活中常见的一些电气控制系统以物理型号表示出来，绘制电路图。掌握这些知识，有利于学生电学思维的构建，明确电器元件对于电路的影响，在遇到相关知识时，能够基于所学知识，更为全面冷静地去分析问题并解决问题。

关键词：电气控制;常见电器原理;物理学习;应用

对于初中生来说，物理相对较为抽象，学习难度比较大，虽然其学习内容与我们的实际生活息息相关，基本上的物理模型、物理现象都是来源于生活中的实际事例，但是要想将这些实际的东西简单化、虚拟化，转化为物理知识，是一个难度比较大的事情[1]。在这种情况下，学生很容易产生厌烦心理，失去物理知识学习的兴趣与积极性，为了激发学生的学习主观能动性，教师应该尽量结合学生的生活体验，展开物理教学，比如说，在电学知识教学时，可以适当增加有关电气控制电路的知识，让学生通过生活案例，认识电气控制中常见的电器元件，学习电器原理，帮助学生更快更好地掌握电学知识。

1.电气控制中常见电器元件

所谓电气控制系统，其实就是电气设备二次控制回路系统，在这一系统中，各类电器元件按照电路原理经由发动机连接组装起来，发挥特定功能或特殊能力，是电器正常运转的保障。在进行电器元件生产时，技术人员首先会绘制电路设计图，将电气控制系统的结构组成和连接关系以图形的方式明确展示，并标注上各个关键元器件的所在点，确保电器元件连接、拼装的科学性与合理性，从而降低系统故障几率，保证电器产品质量。

事实上，学生在生活中所接触的各类电器，比如说按钮、接触器、指示灯等，都离不开电气控制系统的支持，只有当系统正常运转，这些电器才能够正常运作。在进行电学知识教学时，教师可以借助多媒体，播放一些人们生活中常见的电器，激发学生的学习兴趣，然后再引出这些电器中共有的电器元件，转化为电路图，让学生能够树立物理模型转化的思维，直观、全面了解电气知识，此后在遇到同类问题时，能够以同样的思路或者思维去思考并解决问题。

2.电气控制中常见电器原理在物理学习中的应用

2.1电磁接触器的原理及应用

电磁结构是一种能够将电磁能转换为机械能的装置，由电磁线圈、动铁芯、静铁芯三部分组成，其中的触头系统由主触头和辅助触头组成。在这一电器中，当接触器内部电磁线圈通电后，会产生一个非常大的磁场，静铁芯产生的电磁吸引力，可牵引动铁芯，引发触头动作，常闭触头断开，而常开触头则闭合，一旦断电，磁场消失，动铁芯由于失去电磁吸引力作用，会在释放弹簧作用下恢复原位。

2.2熔斷器的原理及应用

熔断器是一种简单实用、应用范围广的电器保护装置，常用的熔断器分为螺旋式熔断器、插入式熔断器、封闭式熔断器等多种。所谓熔断器，其实就是人们常说的保险丝，由熔体和绝缘座组成，通常串联安装于使用电路中，被广泛应用于高低压配电系统、控制系统、用电设备中。当电路中的电流值超过限定范围，熔断器中的熔体会产生足以将自身烧断的热量，继而导致电路断电，这样能够很好地保护电路及相关电力设备。教师在展开熔断器知识教学，引导学生进行自主实验时，应该注意安全，比如说保险丝熔断时可能会出现火花飞溅的情况，应该做好防护措施，而且，为了避免电路中灯泡过亮，刺激学生的眼睛，不利于学生观察实验现象，可以在在灯泡上方加设一个光照。

2.3断路器的原理以及应用

断路器与熔断器一样，都是电路中常用的短路保护器，较为常见的有空气开关。断路器由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等部分组成，运行过程中可感知电流量，当电路中的电流超过额定电流，脱扣器会自动脱扣，动触头在弹簧作用下与静触头分离，使得电路被切断。在这一过程中，短路电流致使脱扣器脱扣的方式有以下两种：①热动原理。过载电流会使得元器件产生过大的热量，导致双金属片变形，脱扣器脱扣;②电磁原理。线圈产生的磁场会因为经过其中的电流大小而变化，当过载电流经过，所产生的电磁吸引力会带动衔铁动作，使得脱扣器脱扣。

3.结语

电力能源是我国工业生产以及居民生活中应用最为广泛的一种能源形式，人类的正常工作与生活，对于电力能源都有着极高的依赖性，而电气控制系统，在我们的日常生活中更是随处可见。在初中物理教学中，电学属于教学重点模块，考试中常常会考到电功计算、滑动变阻器作用等知识点，而且这些考题经常出现在不同的电器元件，比如说温控箱、空气开关、保险丝等，结合生活案例展开电学知识教学，帮助学生掌握电气控制中常见的电器元件，并且学习相关电器原理，让物理知识扎根与生活中，这样能够让学生提升对于知识的掌握度，在看到考题第一时间明白考核的要点，迅速解题。

参考文献

[1]韦颖怡. 高中物理电磁学部分自制教具的开发与应用研究[D].鲁东大学，2018.

[2]雪保安.数学迁移原理在物理学习中的应用[J].中学物理教学参考，2018，47（06）：30-31.

[3]卢天烽.浅谈电气控制中常见电器原理及在物理学习中的应用[J].学周刊，2018（03）：173-174.

[4]张淑芹，付长景，赵训茶.电气控制中常见电器原理及在物理学习中的应用[J].中学物理教学参考，2015，44（12）：68-69.