電氣控制中常見電器原理及在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

張水晶 林川青 李翠

摘 要：電學(xué)知識(shí)是初中物理的重難點(diǎn)知識(shí)，在教學(xué)過程中，為了讓學(xué)生更快更好地掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的生活體驗(yàn)，應(yīng)用多媒體技術(shù)展開教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電氣控制中常見的電器元件，比如說電磁接觸器、熔斷器、斷路器等，學(xué)習(xí)相關(guān)電器原理，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)主動(dòng)探究，構(gòu)建物理模型思維，將生活中常見的一些電氣控制系統(tǒng)以物理型號(hào)表示出來，繪制電路圖。掌握這些知識(shí)，有利于學(xué)生電學(xué)思維的構(gòu)建，明確電器元件對(duì)于電路的影響，在遇到相關(guān)知識(shí)時(shí)，能夠基于所學(xué)知識(shí)，更為全面冷靜地去分析問題并解決問題。

關(guān)鍵詞：電氣控制;常見電器原理;物理學(xué)習(xí);應(yīng)用

對(duì)于初中生來說，物理相對(duì)較為抽象，學(xué)習(xí)難度比較大，雖然其學(xué)習(xí)內(nèi)容與我們的實(shí)際生活息息相關(guān)，基本上的物理模型、物理現(xiàn)象都是來源于生活中的實(shí)際事例，但是要想將這些實(shí)際的東西簡(jiǎn)單化、虛擬化，轉(zhuǎn)化為物理知識(shí)，是一個(gè)難度比較大的事情[1]。在這種情況下，學(xué)生很容易產(chǎn)生厭煩心理，失去物理知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣與積極性，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，教師應(yīng)該盡量結(jié)合學(xué)生的生活體驗(yàn)，展開物理教學(xué)，比如說，在電學(xué)知識(shí)教學(xué)時(shí)，可以適當(dāng)增加有關(guān)電氣控制電路的知識(shí)，讓學(xué)生通過生活案例，認(rèn)識(shí)電氣控制中常見的電器元件，學(xué)習(xí)電器原理，幫助學(xué)生更快更好地掌握電學(xué)知識(shí)。

1.電氣控制中常見電器元件

所謂電氣控制系統(tǒng)，其實(shí)就是電氣設(shè)備二次控制回路系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，各類電器元件按照電路原理經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)連接組裝起來，發(fā)揮特定功能或特殊能力，是電器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保障。在進(jìn)行電器元件生產(chǎn)時(shí)，技術(shù)人員首先會(huì)繪制電路設(shè)計(jì)圖，將電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和連接關(guān)系以圖形的方式明確展示，并標(biāo)注上各個(gè)關(guān)鍵元器件的所在點(diǎn)，確保電器元件連接、拼裝的科學(xué)性與合理性，從而降低系統(tǒng)故障幾率，保證電器產(chǎn)品質(zhì)量。

事實(shí)上，學(xué)生在生活中所接觸的各類電器，比如說按鈕、接觸器、指示燈等，都離不開電氣控制系統(tǒng)的支持，只有當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這些電器才能夠正常運(yùn)作。在進(jìn)行電學(xué)知識(shí)教學(xué)時(shí)，教師可以借助多媒體，播放一些人們生活中常見的電器，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，然后再引出這些電器中共有的電器元件，轉(zhuǎn)化為電路圖，讓學(xué)生能夠樹立物理模型轉(zhuǎn)化的思維，直觀、全面了解電氣知識(shí)，此后在遇到同類問題時(shí)，能夠以同樣的思路或者思維去思考并解決問題。

2.電氣控制中常見電器原理在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

2.1電磁接觸器的原理及應(yīng)用

電磁結(jié)構(gòu)是一種能夠?qū)㈦姶拍苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，由電磁線圈、動(dòng)鐵芯、靜鐵芯三部分組成，其中的觸頭系統(tǒng)由主觸頭和輔助觸頭組成。在這一電器中，當(dāng)接觸器內(nèi)部電磁線圈通電后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非常大的磁場(chǎng)，靜鐵芯產(chǎn)生的電磁吸引力，可牽引動(dòng)鐵芯，引發(fā)觸頭動(dòng)作，常閉觸頭斷開，而常開觸頭則閉合，一旦斷電，磁場(chǎng)消失，動(dòng)鐵芯由于失去電磁吸引力作用，會(huì)在釋放彈簧作用下恢復(fù)原位。

2.2熔斷器的原理及應(yīng)用

熔斷器是一種簡(jiǎn)單實(shí)用、應(yīng)用范圍廣的電器保護(hù)裝置，常用的熔斷器分為螺旋式熔斷器、插入式熔斷器、封閉式熔斷器等多種。所謂熔斷器，其實(shí)就是人們常說的保險(xiǎn)絲，由熔體和絕緣座組成，通常串聯(lián)安裝于使用電路中，被廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、用電設(shè)備中。當(dāng)電路中的電流值超過限定范圍，熔斷器中的熔體會(huì)產(chǎn)生足以將自身燒斷的熱量，繼而導(dǎo)致電路斷電，這樣能夠很好地保護(hù)電路及相關(guān)電力設(shè)備。教師在展開熔斷器知識(shí)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該注意安全，比如說保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)火花飛濺的情況，應(yīng)該做好防護(hù)措施，而且，為了避免電路中燈泡過亮，刺激學(xué)生的眼睛，不利于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以在在燈泡上方加設(shè)一個(gè)光照。

2.3斷路器的原理以及應(yīng)用

斷路器與熔斷器一樣，都是電路中常用的短路保護(hù)器，較為常見的有空氣開關(guān)。斷路器由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、外殼等部分組成，運(yùn)行過程中可感知電流量，當(dāng)電路中的電流超過額定電流，脫扣器會(huì)自動(dòng)脫扣，動(dòng)觸頭在彈簧作用下與靜觸頭分離，使得電路被切斷。在這一過程中，短路電流致使脫扣器脫扣的方式有以下兩種：①熱動(dòng)原理。過載電流會(huì)使得元器件產(chǎn)生過大的熱量，導(dǎo)致雙金屬片變形，脫扣器脫扣;②電磁原理。線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)因?yàn)榻?jīng)過其中的電流大小而變化，當(dāng)過載電流經(jīng)過，所產(chǎn)生的電磁吸引力會(huì)帶動(dòng)銜鐵動(dòng)作，使得脫扣器脫扣。

3.結(jié)語

電力能源是我國工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活中應(yīng)用最為廣泛的一種能源形式，人類的正常工作與生活，對(duì)于電力能源都有著極高的依賴性，而電氣控制系統(tǒng)，在我們的日常生活中更是隨處可見。在初中物理教學(xué)中，電學(xué)屬于教學(xué)重點(diǎn)模塊，考試中常常會(huì)考到電功計(jì)算、滑動(dòng)變阻器作用等知識(shí)點(diǎn)，而且這些考題經(jīng)常出現(xiàn)在不同的電器元件，比如說溫控箱、空氣開關(guān)、保險(xiǎn)絲等，結(jié)合生活案例展開電學(xué)知識(shí)教學(xué)，幫助學(xué)生掌握電氣控制中常見的電器元件，并且學(xué)習(xí)相關(guān)電器原理，讓物理知識(shí)扎根與生活中，這樣能夠讓學(xué)生提升對(duì)于知識(shí)的掌握度，在看到考題第一時(shí)間明白考核的要點(diǎn)，迅速解題。

參考文獻(xiàn)

[1]韋穎怡. 高中物理電磁學(xué)部分自制教具的開發(fā)與應(yīng)用研究[D].魯東大學(xué)，2018.

[2]雪保安.數(shù)學(xué)遷移原理在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018，47（06）：30-31.

[3]盧天烽.淺談電氣控制中常見電器原理及在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊，2018（03）：173-174.

[4]張淑芹，付長(zhǎng)景，趙訓(xùn)茶.電氣控制中常見電器原理及在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2015，44（12）：68-69.