物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)生活中的運(yùn)用

鐘豪

摘 要 物理是一項(xiàng)研究物體運(yùn)動(dòng)和發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科，在日常生活中經(jīng)常用到物理知識(shí)。有些物理知識(shí)是探究科學(xué)規(guī)律，還有的知識(shí)實(shí)際上是對(duì)日常生活中常見現(xiàn)象的總結(jié)和延伸。高中物理除了要研究天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律等科學(xué)領(lǐng)域外，還要回歸于日常生活。本文簡(jiǎn)要討論如何用高中物理電路分析知識(shí)解決日常生活電路問題，以加深對(duì)電路知識(shí)的理解與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 高中物理；電路分析；生活電路；應(yīng)用情況

中圖分類號(hào) O4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）15-0113-01

1 高中物理電路分析對(duì)于高中生學(xué)習(xí)物理的作用

1.1 理論知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來

高中物理是理科學(xué)生的重要高考科目，占理綜的比重最大。學(xué)習(xí)物理既是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。高中物理知識(shí)較為抽象，學(xué)習(xí)起來有一定難度，在學(xué)習(xí)電路分析方面的知識(shí)時(shí)，要注意運(yùn)用發(fā)散思維，敢于聯(lián)想和想象，突破自身思維的局限性，體會(huì)解決電路分析問題時(shí)的快樂與成就感。電路分析知識(shí)和日常生活中的聯(lián)系非常緊密，生活中電的影子隨處可見，無論是工業(yè)生產(chǎn)還是人們的日常生活中都離不開電。在生活中要多觀察常用電器的使用方法和操作原理，以加深對(duì)于電路知識(shí)的理解與延伸。

1.2 明確物理知識(shí)學(xué)習(xí)體系

物理是一門邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科，在學(xué)習(xí)的過程中要注重各知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)，以形成完整的知識(shí)體系。高中生在物理學(xué)習(xí)時(shí)較喜歡探索具有科研意義的問題，例如天體的運(yùn)行規(guī)律、原子核等，而容易忽視生活中常見問題，例如電路改造等問題。其實(shí)這類“小問題”在生活中的用途非常大，可以有效解決日常電路問題。傳統(tǒng)的教學(xué)模式在一定程度上也束縛了學(xué)生的思維，造成學(xué)生重視解題，而忽視實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)象，使得部分學(xué)生對(duì)于物理學(xué)習(xí)處于一種茫然的狀態(tài)。因此，從解決生活電路問題出發(fā)，可以使學(xué)生逐漸明確學(xué)習(xí)物理的目的，以提高物理成績(jī)。

1.3 提高成績(jī)

我國目前處于應(yīng)試教育階段，所以學(xué)習(xí)成績(jī)是十分重要的。高中物理電路分析是動(dòng)態(tài)的分析，死板的解題方式不能有效解決電路問題。對(duì)于復(fù)雜電路圖，要先從整體分析，先干路電路分析再逐一分析各支路，記錄下總電阻和總電流，最后進(jìn)行整合。一般而言，電源是不變的，總電阻和總電流的變化是電路動(dòng)態(tài)變化的主要體現(xiàn)。在思考問題時(shí)，一定要看清楚電壓、電阻、電流之間的變量關(guān)系。生活中的電路多是動(dòng)態(tài)電路，學(xué)會(huì)動(dòng)態(tài)電路分析方法有助于解決生活電路問題。老師可以引導(dǎo)學(xué)生們觀察常見物理現(xiàn)象，例如教室里的燈、投影儀、飲水機(jī)等常用電器，講解其相應(yīng)的工作原理，并進(jìn)行拓展和延伸，深入學(xué)習(xí)電路知識(shí)，提高物理

成績(jī)。

2 高中物理電路分析日常實(shí)踐探究

2.1 積極參與實(shí)驗(yàn)探究

老師在備課的時(shí)候，要注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)，以課本上的電路實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，提高學(xué)生解決實(shí)際電路問題的能力。報(bào)警器是學(xué)校、醫(yī)院、社區(qū)必不可少的報(bào)警裝置，學(xué)生有必要了解報(bào)警器的工作原理。以火警報(bào)警器的研究為例，有實(shí)驗(yàn)室的可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沒有實(shí)驗(yàn)室的情況下可以由老師提供必要電路實(shí)驗(yàn)器材，包括電源、電阻、導(dǎo)線、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等。探究電路中的電壓和電流的變化。在實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按照電路圖連接好電路，保證各電路元件連接正常，并能正常工作。不斷調(diào)節(jié)傳感器的電阻值，并實(shí)時(shí)記錄下電流表的讀數(shù)，最后根據(jù)歐姆定律計(jì)算電壓的值。

在調(diào)節(jié)支路上傳感器電阻值的同時(shí)，可直觀看到干路中電阻和電流的變化，學(xué)生對(duì)此實(shí)驗(yàn)將印象深刻。通過對(duì)生活中常見電器的電路分析，使學(xué)生有新的認(rèn)知，電路分析不再只是存在于課本中，而是能解決生活中的實(shí)際電路問題的有效方法，這種轉(zhuǎn)變將帶動(dòng)學(xué)生在日后的物理學(xué)習(xí)的積極性。

2.2 利用電路分析知識(shí)解決生活中常見電路問題

物理知識(shí)也是對(duì)生活經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，因此，學(xué)習(xí)物理知識(shí)的目標(biāo)還要能夠解決日常生活問題。學(xué)生們?cè)陔娐贩治龅膶W(xué)習(xí)過程中，一定要養(yǎng)成獨(dú)立思考能力的習(xí)慣，思考過程遠(yuǎn)比最終結(jié)果重要。學(xué)生在動(dòng)手解決生活電路問題之前，一定要掌握好理論知識(shí)且要保證習(xí)題量。學(xué)生在思考物理問題時(shí)，注意運(yùn)用發(fā)散思維，不要被固定的解題模式僵化，善于運(yùn)用極值法，大膽、合理的推算最終結(jié)果。

知識(shí)源自于生活，在學(xué)習(xí)時(shí)也要回歸生活。學(xué)生要著重理解電路分析中常用公式、定理，例如“并同串反”，只記得口訣幾乎沒什么實(shí)際作用，要放到生活中的電路中如借助于路燈和家用電器來理解，即為：在并聯(lián)電路中，某一個(gè)電阻值增大，則該電路的總電阻、電壓、總功率都會(huì)相應(yīng)增大，也就是呈正比關(guān)系；在串聯(lián)電路中，某一電阻值增大，會(huì)引起其他電阻值、電壓和總功率的相應(yīng)減小，成反比例關(guān)系。

家用電器經(jīng)常會(huì)出故障，例如，電燈有時(shí)會(huì)變暗，或者忽明忽暗，這是怎么回事呢？我們可以通過電燈電路圖具體分析。在圖1電路中，燈L1和L3的亮度都較暗，由此我們可以得知該電路一定存在故障問題。運(yùn)用動(dòng)態(tài)分析技巧，可以知道L3串聯(lián)了一個(gè)阻值較大的電阻，電阻分壓較大，導(dǎo)致燈L1和L3的電壓小，由此變暗。所以結(jié)合實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該將家里大電阻電器關(guān)閉，或者換一個(gè)阻值較小的電燈，由此解決電燈燈光較暗問題。掌握電路分析技巧，可以輕松解決多種電路問題。

圖1

3 實(shí)際生活中的電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則

我們有時(shí)候在嘗試用電學(xué)實(shí)驗(yàn)解決生活電路問題時(shí)，一定要謹(jǐn)記電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則，以免發(fā)生意外。

第一是安全性原則。在設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要根據(jù)問題的類型來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)客觀條件選擇模擬電學(xué)儀器，保證電路設(shè)計(jì)的可行性、合理性，在處理生活電路問題時(shí)，一定要確保電源是關(guān)閉的，在這個(gè)基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行小型的電路改造，或者是換電燈之類可操作性較強(qiáng)的電路改造。第二是準(zhǔn)確性原則。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇精準(zhǔn)的測(cè)量工具，電流表、電壓表的讀數(shù)要精準(zhǔn)，以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。在實(shí)際生活中，不能異想天開，要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，生活電路中雖然沒有實(shí)驗(yàn)室的精準(zhǔn)度那么高，但是也要在合理的誤差范圍內(nèi)。在保證用電安全的基礎(chǔ)上，盡可能提高準(zhǔn)確性。第三方便性原則。方便性原則即為最簡(jiǎn)原則，物理中的電路設(shè)計(jì)要盡可能簡(jiǎn)單，能用串聯(lián)電路解決的問題就不要設(shè)計(jì)為并聯(lián)電路。電路復(fù)雜程度越高，實(shí)際操作起來就越難，準(zhǔn)確性也會(huì)有所下降。因此，在保證實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌瓿傻那闆r下，盡可能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電路，并且選擇操作簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置和器材。這一原則在生活電路中也是適用的。

4 結(jié)論

物理知識(shí)的抽象性和邏輯性非常強(qiáng)，在學(xué)習(xí)的時(shí)不免覺得吃力，但物理知識(shí)離不開實(shí)際生活，我們要善于觀察生活中的物理現(xiàn)象，強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的理解與應(yīng)用，在提高物理成績(jī)的同時(shí)，培養(yǎng)自己解決實(shí)際問題的能力。電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生要牢牢掌握電路的選擇、設(shè)計(jì)思路、連接方法等，提高動(dòng)手能力，善于發(fā)現(xiàn)生活用電和電學(xué)實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系，提高物理學(xué)習(xí)成績(jī)。

參考文獻(xiàn)

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