電與熱教學反思

2021-06-13 教學反思

　　導語：電和熱是從學生生活中熟悉的用電器入手，使學生進一步認識電和熱的關系。以下是小編為大家分享的電與熱教學反思，歡迎借鑒！

　　在初中物理教材中，鮮有純電阻電路與非純電阻電路的區別描述，更別說對二者的介紹說明了。我們知道，任何導體都有電阻（包括超導體也不能實現電阻為零），其對電荷在其中發生定向移動或電磁波通過時，或多或少都會產生阻礙作用，于是便產生了導體電阻，初中物理的電阻也就是這么引出來的，并將其概念就此固化。

　　然而，我們物理教師都知道，只要有電阻的存在，通電體（注意不一定只是單純的導體，包括各類用電器）就會發熱，也就是電流的熱效應，概括為理論那便是焦耳定律，抽象為公式就是Q=I*IRt。但是，在我們現有的教材中過多地強調導體電阻的存在性，而根本沒有提及因電路性質的不同會出現不同的電功效果。以致于在老師和學生們的物理思維中只要想起電壓、電流與電阻三者關系時，就相當然地勾出I＝U/R（歐姆定律）來，認為電流就是電荷在電壓的驅動和電阻的制約下而產生的定向有限電荷流，從而產生錯誤的物理觀念。

　　實際上，我們都知道只有像電爐子、電熱毯、白熾燈等這樣的用電器在工作時，電功全部或大部分會轉化為內能，電路中的電流值等于電壓與電阻的比值即I＝U/R，我們稱這樣的電路就叫做純電阻電路或電阻性電路，歐姆定律是適用、有效的；而像電扇、各類電機、電磁爐、LED燈等用電器工作時，電功會全部或大部分轉化為機械能、磁能或光能等，而只有一小部分電功因克服導體或用電器的固有電阻從而產生熱量，這種電路我們統稱為非純電阻電路（實際上還可細分為感性電路容性電路等）。這時，若不區分電路的性質，電扇的電機電流依舊按照I＝U/R（歐姆定律）來計算的話，那么因為電機的線圈為銅質，其電阻值趨向于無窮小，則由歐姆定律計算出來的電機電流應為無窮大。但實際上功率為80W的電扇正常工作時，電機電流經儀器測量約為0.4A左右，這個電流值其實也可以通過查閱電扇上粘貼的銘牌上得來。這樣一個結果與歐姆定理計算出來的電流值相差甚遠，也就是說事實證明歐姆定律在非純電阻電路中是不成立，不能適用的。但若用外力強行使風扇制動，使電機停轉，從而使電功不能轉化為機械能，此時電路性質便由非純電阻電路迅速轉變為純電阻電路，歐姆定律便又復活了。因電機線圈電阻很小，電機電流便會迅速增大，由Q=I*IRt(焦耳定律）可知，電機線圈會產生大量熱量，此時電功便全部轉化為了內能，若不及時采取措施便會造成電機過熱、燒毀。

　　綜上所述，我們不難總結如下：在純電阻電路中，各項電路定律都能適用，電能W全部或大部分轉化為內能Q，這時W＝UIt=Q，即電功＝電熱；在非純電阻電路中，電能只有一小部分轉化為了內能，這時（電功）W＝UIt>Q=I*IRt(焦耳定律），即電功>電熱。

　　所以，幫助學生理清電路的性質，剖析清楚電熱產生的`原因，他們便非常容易理解歐姆定律的適用范圍與電功和電熱的關系了。至于現版物理教材之所以沒有明確提出兩性電路的概念和相關介紹，可能是考慮到電路性質不止兩種，多樣的電路性質會給學生的物理學習帶來不必要的難度和增加學習容量。其實，我覺的教材編寫者可以像處理判定通電導體在磁場受力方向的左手定則那樣作簡化處理也未嘗不可。用多少講多少，用多深就講多深。反倒有利于學生全面到位的理解相關物理概念，認識相關物理現象的本質，從而使他們處理問題游刃有余，同時又能激發部分學生的持續深入的探究激情。

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