“電功率”的師生對話式復習

摘 要：初中物理復習的方式很多，其中運用問題引導的課堂對話形式對于一些物理內容的復習而言相當有效。電功率的復習就可以運用這種形式進行。本文以一個基本習題作為抓手，通過“問題串”來組織課堂復習，引導學生把電功率相關概念、規律復習的同時，對一些實際問題的解決也提供了良好的思維工具。

關鍵詞：電功率；對話；問題

電功率是初中物理重要的知識，是學生學習的難點。中考復習以某一載體為抓手幫助學生設計開放和動態的對話環境幫助學生復習電功率是適應學生學習需要的一種有效的措施。課堂上師生之間多向交流過程，可以通過“問題串”的形式進行。現以一道習題的引入電功率復習“問題串”為話題引導學習復習電功率。

教師：當幾個電阻串聯在電路中時，電流關系和電壓關系是什么？

學生：電路中電流強度處處相等，每個用電器的電壓之和與電源電壓相等。

教師：電阻消耗的電功率表達式是什么？

學生：電功率P=UI。

教師：電阻串聯后，根據串聯電流特點如何比較電功率？

學生：串聯電路中電流強度相同，可以比較電阻兩端的電壓。

教師：如何比較電壓？

學生：串聯電路中電阻兩端的電壓與電阻成正比。

學生：干路電流等于各支路電流之和，每個電阻兩端電壓相等？

教師：根據并電路電阻特點，R1、R2并聯后電功率如何比較？

學生：并聯后電壓相等，比較電流，就可以比較電功率了。

分析：上述問題解答過程是教師根據學生已經有知識，逐步將習題問題分解，通過分解的方式，讓學生運用已知經驗與知識求解，既適應學生認知特點，又沿著邏輯次序逐步解決問題。解決時將綜合問題進行分解，以分解的思想，讓學生體會復雜與簡單的關系，引導學生在解決問題的過程中，抓住一條思維線線索，然后通過這個線索尋求解決問題的知識、經驗與方法。在這個習題的基礎，還可以引伸，幫助學生復習電功率其他相關知識與概念。

如果R1、R2改變為兩只燈泡，它們的標有“220V 100W”和“220V 40W”的字樣，若兩燈泡串聯起來，接在家庭電路中，則兩燈的實際功率分別多大？那盞燈會更亮？若將兩燈泡并聯起來，接在家庭電路中，則兩燈的實際功率分別多大？則此時那盞燈會更亮？

教師：字樣“220V”“100W”和“40W”是什么意思？

學生：220V指額定電壓、“100W”和“40W”指的是額定功率

教師：它們串聯之后的功率是否分別還是100W和40W？

學生：不是。

教師：為什么？

學生：因為它們的電壓不是220V。

教師：它們的電壓分別是多少？怎么求出來的？

學生：燈泡電阻可以認為不變，根據串聯電壓與電阻的關系可以求出它們的電壓。

教師：兩個燈泡的電阻如何求？

學生：根據額定電壓和額定功率求出電阻分別是

教師：那么，如何求它們的實際功率？

學生：兩個燈泡接串聯在家庭電路中時，總電壓為220V，則根據歐姆定律有

兩個燈泡的實際功率為

教師：此時兩個燈泡哪個燈泡亮？判斷根據是什么？

學生：“220V 40W”的電燈亮一些，因為它們的實際功率比另一只燈泡大。

教師：如果兩個燈泡并聯在家庭電路上呢？

學生：兩個燈泡并聯在家庭電路上，它們的電壓都是220V，它們正常發光。實際功率與額定功率相等，因此，“220V 100W”的燈泡亮一些。

分析：上述問題是在原始習題上的拓展，幫助學生復習了額定電壓、額定功率、實際電壓、實際功率等概念，并通過功率大小比較燈的亮暗。學生對這些概念不再是通過死記硬背的方式來學習，而是通過具體的生活情境來學習物理概念，并運用概念和規律解決實際問題。解決問題的方法仍然是將綜合問題通過分解為若干個小的問題（或子問題）來進行解決，解決這些子問題的過程中，對已經學習的物理概念和規律進行理解與運用。在運用中理解，在理解中運用。在它個基礎上還可以設計下列問題讓學生解決。

教師：如果兩只燈泡更換成“12V 6W”和“18V 6W”的規格。那么，把兩個燈泡串聯起來接入電路，為使兩燈都安全使用，該電路兩端電壓最高不能超過多少？

學生：……（學生感覺困惑，教學時轉換教師）

教師：“兩燈都安全使用”是什么意思？

學生：兩個電燈的電壓分別不能超12V和18V。

教師：對。那么，用什么標準來判斷它們沒能超過其額定電壓？

學生：……（學生感覺困惑，教學時轉換問題）

教師：兩燈串聯時，什么物理量相等？

學生：電流。

教師：能否通過電流比較呢？

教師：這兩個電流算出來有什么作用？

學生：如果“12V 6W”正常工作，電流必須是0.5A；而“18V 6W”是0.33A。因此，不能讓“12V 6W”正常工作，只能讓“18V 6W”燈正常工作。

教師：這是什么意思？能說清楚一些嗎？

學生：如果串聯電路中電流是0.5A，則超過了0.33A，則“18V 6W”燈要燒杯，因此，電路中電流最大只能是0.33A。

教師：“18V 6W”正常發光電壓是多少？

學生：18V

教師：這時“12V 6W”燈的電壓是多少？

教師：兩個燈泡串聯的總電壓最大值是多少？

學生：U=U1+U2=8V+18V=26V

分析：上述解決問題的過程中，教師通過問題轉換的方式來適應學生的思維層次，以促進學生思維的發生與發展。在多次轉換問題的方式把復雜的難點化解在“分解”問題的過程之中。學生對于解決電阻不變，電源電壓恒定的問題有了充分認識的基礎還可以進行拓展與延伸，以發展學生思維的深刻性。

在圖1的電路中，電源電壓為9V且保持不變，電流表的規格為“0～0.6A”，電壓表的規格為“0～15V”，燈泡上標有“6V 6W”字樣，燈泡電流隨電壓變化關系如圖2所示。

教師：燈泡正常發光時的電流是多少？

學生：燈泡正常發光時的電流I=P/U=6W/6V=1A。

教師：當電流表示數為0.4A時，電壓表的示數是多少？

學生：根據圖2可知，電流表示數為0.4A時，燈泡兩端的電壓是1V。則電阻R兩端的電壓即電壓表示數UR=U-UL=9V–1V=8V。

教師：為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路中的最小阻值是多少？

教師：這種情況下，電路消耗的總功率是多少？

分析：上述研究是在前三輪基礎復習的基礎的拓展與延伸，它將學生的思維思考點從不變轉換到變的角度上來，為學生在新的情境下，計算電流、電壓、電功率提升相應的思考問題的途徑。

總之，電功率的復習不能“炒冷飯”，不要把復習課上成新授課的壓縮版，而是要通過一個具體的問題展開探討，師生在對話過程中，將所要復習的知識隱含在其中，把課堂變成師生對話式的創新課堂。