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关于物理教学中电功率与家庭生活用安全问题分析

时间:2012-12-28 13:15:01    作者:曹华    来源:恩施教育科研网
  电功率不仅仅是初中物理课本中的理论知识,它还和我们的生活密切相关,对于学生在学习电功率时感到的抽象、困难,我们可以从家庭生活用电安全的角度进行讲解,理论联系实际,才能让学生脱离困境,掌握好这个重要的知识点。
 
  首先我们要了解电功率,然后在此基础上联系实际生活。
  一、电功率
  电功率的定义:单位时间消耗的电能,它是衡量消耗电能快慢的物理量,通常它用P表示,它的单位是瓦特(W),由它的定义可知P=W/t,其中电能的单位是焦耳(J),时间的单位是秒(S)。这个公式可以改写为W=Pt,由它可以算出用电器在一段时间中所消耗的电能。
  电功率还可以由以下公式得出:P=UI,这是一个普遍实用的公式,它表示电功率与电压和电流成正比。当用电器不变且是纯电阻电路时,可以根据欧姆定律I=U/R进行变换得:U=IR、P=UI推出P=U2/R或P=I2R,这样就可以在只知道电压或电流之一的情况下,再知道电阻就可以求电功率了。
  灵活运用各种公式的变形,熟记各种公式的运用条件,才能在做题时心中有数。
 
  二、家庭生活安全用电
  引起家庭用电危险主要有以下几个方面:电线老化、接触不良、电路接入用电器的总功率过大等。针对电线老化、接触不良等问题只需更换电线,检查线路就可以了,对于电路接入用电器总电功率过大的问题,就可以利用初中物理中电功率的相关知识来解决。
 
  三、初中物理教学中电功率与家庭生活用电安全问题
  物理并不只是纯粹的理论知识,而是一门和实际生活联系很紧密的科学,只有理论联系实际,才能轻松掌握,学以致用。
  目前,中考物理题型出现了以下几个趋势,这值得我们重视:突出探究,重视能力;体现创新,迁移应用;与生活联系越来越紧密。下面是电功率与生活密切相关的内容。
 
  额定电压、额定功率与实际电压、实际功率。在家里我们总能发现电视、电风扇等家用电器上的铭牌标有电压值,那是额定电压值,用U表示,指该电器正常工作时的电压。额定功率就是在额定电压下工作时的电功率,用P表示。额定功率和额定电压值是一个定值,是不随用电器两端电压的改变而改变的。与之对应的是实际电压值和实际电功率,实际电压值是指用电器在实际工作中两端的电压值,在实际电压值下工作的电功率就是实际电功率,根据实际情况下用电器两端电压的不同可以有多个不同的实际电压,相应的也有多个实际电功率。额定电压值和额定功率只是一个参考,实际电压在额定电压以下,由公式P=U2/R知,实际功率比额定功率小,用电器就有可能运行不正常,如灯泡不能正常发光、电风扇转速变慢等,如果实际电压在额定电压以上,同样由公式P=U2/R知,实际功率比额定功率大,就有可能损坏用电器。通常在物理中也会出现关于这方面的题目,如题:“某同学自制了一只电烙铁,它的电阻为1100欧姆,正常工作时的电压为220V ,把电烙铁分别接在110V、 220V、 230V的电路中,它的电功率各是多少?”这就说明了额定功率和实际功率的不同,实际电压可以有多个,实际功率也有多个,所以在学习电功率后就应该知道家里的每一个用电器额定功率是多少,不同时让多个用电器工作,以免使电路中的总电流过大而造成危险。
 
  保险丝,它安装在开关中,它的作用是在电路中电流过大时自动切断电路。所以保险丝要选用电阻较大,熔点较低的金属,通常选铅锑合金。家庭电路中一般按照实际情况选择规格合适的保险丝,保险丝不能用铜丝、铁丝代替。当保险丝烧断时,如果不是短路,家庭电路中U是220V,由P=UI知, I过大,说明电路中接入的总功率过大,就需要减少家里同时工作的电器,避免引起事故。
 
  要灵活运用公式P=UI,如果家里接入用电器过多,可以通过计算I=P/U,得出电路中的电流,如果电流超出家庭电路中电线的额定电流,就要减少接入的用电器,直到电路中的电流不超过电线和电能表额定电流为止,往往考试中也会涉及这类题目。
 
  四、总结
  考试中涉及家庭安全用电关于电功率的内容多是考查电路中能否接入新的用电器,能接入多少个用电器等,这都可以使用P=UI这个普遍使用的实验公式来解答,如果要用到其他公式,需要注意前提条件。教师可以结合多年的教学经验发现学生易犯的错误,总结出一套系统的理论知识,如公式P=U2/R、P=I2R使用的条件,并列一个相关题目来帮助学生轻松掌握、加深理解。学生可以通过多学多练来攻破这个重点、难点。