《电与热》教学反思

1 / 4 电与热教学反思 “电与热 ”的教学思考 在初中物理教材中，鲜有 “纯电阻电路 ”与“非纯电阻电路 ”的区别描述，更别说对二者的介绍说明了。我们知道，任何导体都有电阻（包括超导体也不能实现电阻为零），其对电荷在其中发生定向移动或电磁波通过时，或多或少都会产生阻碍作用，于是便产生了导体“电阻 ”，初中物理的 “电阻 ”也就是这么引出来的，并将其概念就此固化。 然而，我们物理教师都知道，只 要有电阻的存在，通电体（注意不一定只是单纯的导体，包括各类用电器）就会发热，也就是电流的热效应，概括为理论那便是 “焦耳定律”，抽象为公式就是 “Q=I*IRt”。但是，在我们现有的教材中过多地强调导体电阻的存在性，而根本没有提及因电路性质的不同会出现不同的电功效果。以致于在老师和学生们的物理思维中只要想起电压、电流与电阻三者关系时，就相当然地勾出 “I U/R”（欧姆定律）来，认为电流就是电荷在电压的 “驱动 ”和电阻的 制约下而产生的定向有限电荷流，从而产生错误的物理观念。 2 / 4 实际上，我们都知道只有像电炉子、电热毯、白炽灯等这样的用电器在工作时，电功全部或大部分会转化为内能，电路中的电流值等于电压与电阻的比值即 I U/R，我们称这样的电路就叫做 “纯电阻电路 ”或 “电阻性电路 ”，欧姆定律是适用、有效的；而像电扇、各类电机、电磁炉、 LED 灯等用电器工作时，电功会全部或大部分转化为机械能、磁能或光能等，而只有一小部分电功因克服导体或用电器的固有电阻从而产生热量，这种电路我们统称为 “非纯电阻电路 ”（实际上还可细分为 “感性电路 ”、 “容性电路 ”等）。这时，若不区分电路的性质，电扇的电机电流依旧按照 I U/R（欧姆定律）来计算的话，那么因为电机的线圈为铜质，其电阻值趋向于无穷小，则由欧姆定律计算出来的电机电流应为无穷大。但实际上功率为 80W的电扇正常工作时，电机电流经仪器测量约为左右，这个电流值其实也可以通过查阅电扇上粘贴的铭牌上得来。这样一个结果与欧姆定理计算出来的电流值相差甚远，也就是说事实证明欧姆定律在 “非纯电阻电路 ”中是不成立，不能适用的。但若用外力强行使风扇制动，使电机停转，从而使电功不能转化为机械能，此时电路性质便由 “非纯电阻电路 ”迅速转变为 “纯电阻电路 ”，欧姆定律便又复活了。因电3 / 4 机线圈电阻很小，电机电流便会迅速增大，由 Q=I*IRt(焦耳定律）可知，电机线圈会产生大量热量，此时电功便全部转化为了内能，若不及时采取措施便会造成电机过热、烧毁。 综上所述，我们不难总结如下：在纯电阻电路中，各项电路定律都能适用，电能 W 全部或大部分转化为 内能 Q，这时 W UIt=Q，即电功电热；在非纯电阻电路中，电能只有一小部分转化为了内能，这时（电功） W UItQ=I*IRt(焦耳定律），即电功 电热。 所以，帮助学生理清电路的性质，剖析清楚电热产生的原因，他们便非常容易理解 “欧姆定律的适用范围 ”与 “电功和电热 ”的关系了。至于现版物理教材之所以没有明确提出两性电路的概念和相关介绍，可能是考虑到电路性质不止两种，多样的电路性质会给学生的物理学习带来不必要的难度和增加学习容量。其实，我觉的教 材编写者可以像处理 “判定通电导体在磁场受力方向的左手定则 ”那样作简化处理也未尝不可。用多少讲多少，用多深就讲多深。反