高中物理中的電路分析在日常生活中的應(yīng)用

楊云霞+申長征

【摘要】物理乃萬物之理，跟日常生活緊密聯(lián)系。學(xué)習(xí)物理的目的為探究科學(xué)規(guī)律、應(yīng)用到實際生活中。在物理學(xué)習(xí)中，電路分析是基礎(chǔ)，在初中我們也學(xué)習(xí)過基本的電路原理，今天我們詳細了解一下電路及他的實際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電路分析 實際應(yīng)用

【中圖分類號】G633.7 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）52-0098-01

一、前言

我們在高中物理課本中所學(xué)的基礎(chǔ)電路分析知識，它的最終目的還是要運用到日常生活中，轉(zhuǎn)化成巨大的生產(chǎn)力，創(chuàng)造收益，為人們的生活提供便利。學(xué)生們在高中會學(xué)習(xí)一些基本的電路原理，比如串聯(lián)、并聯(lián)等，這些我們都可以在日常生活中用到，比如燈泡的制作，電線的連接等。物理是所有學(xué)科中與生活結(jié)合得最緊密的一門學(xué)科，大部分的理論知識都是通過自然現(xiàn)象、生活實際引伸出來的；所以將物理課本理論重新回歸日常生活義不容辭，尤其是與生活緊密聯(lián)系的電路學(xué)原理，高中物理中的電路分析主要以動態(tài)分析為主，我們需要從幾個方面逐步分析，一步一步深入理解電路的使用以及對我們生活的重要。

二、電路學(xué)的基本了解

電路學(xué)是不只在高中重要的學(xué)習(xí)知識，也是生活中各方面要實際應(yīng)用的理論，所以想要知道生活中的東西和電路的關(guān)系，首先我們要了解電路原理。電路分析有串聯(lián)，并聯(lián)，電流等主要的知識點，還有基本的歐姆定律：U=IR……這些是在學(xué)習(xí)時經(jīng)常用到的公式，還有串聯(lián)并聯(lián)的規(guī)律及相關(guān)知識點，總結(jié)起來就是串聯(lián)電路（P、U與R成正比）、并聯(lián)電路（P、I與R成反比）。還有恒定電律，電容器，閉合電路等重要的知識點，這些都必須進行實驗才能真正理解，所以我們也會進行實驗。我記得高中老師曾讓我們做過一個實驗是有關(guān)燈泡制作的，我們用一個電板，兩條電線，一個燈泡進行實驗，雖然沒有成功，但我們深入了解了線路的使用。看到電路我們必須要判斷它是串聯(lián)還是并聯(lián)，要先了解總電路和總電阻，然后分析固定電路再剖析流動電路，為了深入理解，我們也要學(xué)會畫電路圖，這也是必須的，只有這樣我們才能清晰的看到電路的原理。電路學(xué)還有正荷，負荷的知識點，這些與我們生活中的正極負極聯(lián)系密切，比如說電池的安裝，我們要知道同極相斥，異極相吸，還有我們要牢記各種電路符號，比如說A是電流，R是電阻等。研究電路從正極出發(fā)，短路是電路中導(dǎo)線直接連接正負極或兩端相連；斷路則是線路斷了。這些都是基本理論，平常我們都會接觸到的。

三、物理課實踐的電學(xué)實驗課

物理實驗教師在備課選課過程中要嚴(yán)格參考按照國家教育部規(guī)定的實驗要求，緊貼為培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力的目標(biāo)，所以我們會在老師帶領(lǐng)下進行親自的教學(xué)實驗。比如教師可以設(shè)置一個報警器的實驗；教師要提前準(zhǔn)備實驗器材：導(dǎo)線、電源、電壓表、滑動變阻器、電阻、電流表；同學(xué)們可以將電流表當(dāng)做顯示器，自己先動手設(shè)計電路圖的草圖，交流電路圖的可行性；再自己動手連接電路，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器感受電壓變化，增加對報警器原理的理解；但在連接電路的過程中，一定要確定電路的可行性和安全性，在操作實驗過程中，學(xué)生們要認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)，觀察電流表數(shù)據(jù)變化和電壓表數(shù)據(jù)變化。通過報警器實驗，同學(xué)們可以直觀地認(rèn)識到支路電流與總電壓、電流的關(guān)系與動態(tài)變化，要比只在紙上書上看的效果要更加直觀、印象更加深刻。還有帶領(lǐng)同學(xué)進行小燈泡的伏安特性曲線的探索，需要準(zhǔn)備燈泡，滑動變阻器，電流表，電壓表開關(guān)等實驗器材。同學(xué)們動手連接好電路，然后滑動變阻器的位置，觀察電壓表和電流表的變化，并動手畫圖，找出它們的規(guī)律，這樣有利于我們真正了解電路的原理，而且我們以后也學(xué)會去實際應(yīng)用了。在高中我們還學(xué)過其他的實驗課，主要有研究電壓表和電流表、測量電源電動勢和電阻等，都是電學(xué)實驗課。這些實驗課也在生活中有實在的例子，就像報警器，燈泡的安裝，光線的變化這些與我們息息相關(guān)，正是學(xué)習(xí)了這些才知道燈泡為什么會變暗，報警器怎樣工作，電磁爐的功率變化是怎樣的，所以實驗課對我們很重要。

四、高中物理教材與生活相關(guān)的實驗

1.馬路邊路燈的電路原理。馬路路燈采用并聯(lián)電路，若兩燈變暗分析其原因；這就是一個電路動態(tài)分析的問題，學(xué)生對于動態(tài)電路的合理分析之后，可以確定造成燈泡變暗的原因是與燈泡串聯(lián)的電阻過大，故此可以選擇換掉電阻的辦法來解決這個問題來避免對日常生活造成的麻煩。

2.報警器原理。報警器實驗需準(zhǔn)備的實驗器材有：電阻、電流表、電壓表、導(dǎo)線、電源、開關(guān)；我們可以將電流表看做是顯示器，將電阻（可調(diào)節(jié)）看作變阻器；調(diào)節(jié)電阻、電流，觀察電壓表的變化；從而感受報警器的工作原理。

3.自制電風(fēng)扇、手電筒等小制作。同學(xué)們在學(xué)習(xí)歐姆定律之后，就可以自己設(shè)計制作電風(fēng)扇、小燈泡等小型的用電器。首先自己先設(shè)計電路圖，小組交流電路圖是否可行是否合理；然后動手階段，小組成員分工合作；最后做出成品，分析交流能否做出更加優(yōu)化的方案。

五、生活中的趣味電學(xué)。

1.燈泡的形狀---梨形。電燈泡里的燈絲是金屬鎢絲，學(xué)習(xí)物理的同學(xué)都知道，金屬鎢的熔點很高，在燈泡通電之后鎢絲的溫度會達到2500攝氏度；部分鎢絲會因溫度過高升華，一部分金屬鎢細小顆粒物會從燈絲表面上跑出來附在燈泡內(nèi)壁上，經(jīng)過一段時間后燈泡內(nèi)壁會變黑，透光性就不好，亮度也就不夠；所以說根據(jù)空氣對流的特點就把燈泡設(shè)計成了梨形并且在燈泡內(nèi)部充入少量的稀有氣體，如果是這樣的話，稀有氣體和鎢金屬微粒產(chǎn)生對流就會使鎢金屬微粒上升到上燈泡上頸部，就可以保證燈泡玻璃的透光度，不會影響燈泡的亮度。

2.電磁爐的工作原理。電磁爐是一種新型家電，它采用新型電路學(xué)原理中的磁場感應(yīng)電流的加熱原理，通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場，當(dāng)鍋具放置在電磁爐上，鍋具底部會和電磁爐發(fā)生交變電流，使鍋具中的鐵分子高速運轉(zhuǎn)，分子互相碰撞、摩擦產(chǎn)生熱量，使器具發(fā)熱，用來加熱和烹飪食物。電磁爐的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的火烹方式，具有高效、省時省力、綠色有效的特點，是當(dāng)今家庭中非常受歡迎的廚具。

3.飲水機的加熱原理。溫?zé)嵝退畽C使用時，按下加熱開關(guān)，電路連接起來，電源接通開始給飲水機提供電力，進行加熱。當(dāng)飲水機工作時，電源會分成兩路進行：一路構(gòu)成加熱回路，電熱管接收開始通電給水加熱升溫；另一路給加熱指示燈提供電壓作加熱指示。當(dāng)飲水機內(nèi)的水加熱到設(shè)定的溫度時，溫控器觸點會自動斷開，切斷加熱電源，指示燈熄滅，電熱管停止加熱。當(dāng)水溫下降到指定溫度時，溫控器觸點接通電源，電熱管開始重新加熱，一直執(zhí)行這個操作，從而保證水溫在85～90攝氏度之間。

六、電學(xué)實驗對生活的作用

電學(xué)對生活的實踐有發(fā)展性原則。在通過高中物理課程電學(xué)知識的學(xué)習(xí)后，可以對家里一些簡易電器進行維修，對于生活中遇到的問題可以及時應(yīng)對處理，比如說電動車、手機、筆記本電腦的維修；制作簡易的用電器如電風(fēng)扇、手電筒。而且除了上述的幾個實際應(yīng)用外還有很多常見的我們沒有列舉的，比如：太陽能、揚聲器、洗衣機等等都是我們生活中常見的，而且都和電學(xué)息息相關(guān)。

七、結(jié)語

高中電學(xué)知識與日常生活聯(lián)系緊密，源于生活，用于生活；注重學(xué)生將所學(xué)的電學(xué)知識運用到生活當(dāng)中能力的培養(yǎng)，作為教育工作者，我們義不容辭。

參考文獻：

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