吳傳茂

摘要：對(duì)口單招是職校生進(jìn)入高等學(xué)府的重要途徑之一，而《電工基礎(chǔ)》則是職校電子機(jī)電專業(yè)學(xué)生對(duì)口單招考試中的一門重要學(xué)科。因此，如何讓學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程，幫助學(xué)生掌握多種解題方法，以及相應(yīng)的解題思路尤為重要。文章主要介紹了在解題方法上如何聯(lián)系學(xué)生生活中的一些體驗(yàn)，以生活體驗(yàn)的心得來幫助解題簡單且行之有效。

關(guān)鍵詞：電工基礎(chǔ)；生活體驗(yàn)；解題方法

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2013）32-0124-03

《電工基礎(chǔ)》是職業(yè)學(xué)校眾多專業(yè)所開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)好這門課對(duì)各專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有非常重要的意義。在普通高校單獨(dú)招生考試中，電子、機(jī)電、機(jī)械、計(jì)算機(jī)等專業(yè)對(duì)它都有各自的考試要求。《電工基礎(chǔ)》課程的理科性很強(qiáng)，題目的靈活性較大。因此，讓學(xué)生掌握多種解題方法及相應(yīng)的解題思路尤為重要。筆者經(jīng)過幾輪單招班的《電工基礎(chǔ)》教學(xué)，總結(jié)了一些聯(lián)系學(xué)生生活的解題方法，從學(xué)生的生活體驗(yàn)出發(fā)，將題目與生活體驗(yàn)聯(lián)系起來，大大增強(qiáng)了教學(xué)內(nèi)容的趣味性、生活性，課堂教學(xué)效果也得到很大提高。

一、樓梯法

直流電路中有關(guān)求電路某點(diǎn)的電位或電路中某兩點(diǎn)電壓的問題，這種題型對(duì)悟性好的學(xué)生來說課本上介紹的方法是可以掌握的，能迅速在頭腦中判斷出元件電位升降與解題表達(dá)式中“-”、“+”的關(guān)系。但對(duì)另一部分學(xué)生來說很難把握，特別是時(shí)間久了經(jīng)常將“升”、“降”與“-、“+”搞反，在腦海中“升”應(yīng)是“+”、“降”應(yīng)是“-”，這樣一來與正確解法背道而馳。如果學(xué)生能聯(lián)系生活中上下樓的體驗(yàn)、感受來解決這類問題就很容易理解，筆者將其取名為“樓梯法”。樓梯法：以人上下樓過程中（臺(tái)階高低的變化）使人體位置升降（重心）與表達(dá)式中正負(fù)的選取結(jié)合起來。具體來說就是，從電路某點(diǎn)出發(fā)，遇到了元件的電位是“升”（上臺(tái)階）就取“+”（升高），遇到了“降”（下臺(tái)階）就取“-”（下降），最后到達(dá)某點(diǎn)（表達(dá)式中=某點(diǎn)電位），列出表達(dá)式求解。例如，求電路中Uab：

Va R Us Vb 樓梯法：Va-IsR+Us=Vb

（從Va點(diǎn)出發(fā)先降IsR，再升Us最后Is到達(dá)）Vb，因而Vab=Va-Vb=IsR-Us。

二、“手槍”法

電磁學(xué)是電工基礎(chǔ)中較為抽象、極易混淆的內(nèi)容，概念多、關(guān)系復(fù)雜，學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)感到非常困難。特別是在左手定則、右手定則的判斷應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)左右手不分的錯(cuò)誤。在教學(xué)中，為了給學(xué)生清晰的解題方法，要求學(xué)生伸出左右手，觀察兩手食指與大拇指的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生是否可以將兩者二合為一。把左右手定則判斷合在一起用“左手法”來處理。在解答這類題目時(shí)，統(tǒng)統(tǒng)用左手來判斷，由于手勢(shì)有點(diǎn)像手槍，故取名為“手槍法”。具體方法是：在研究通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力（左手定則）和導(dǎo)線在磁場(chǎng)中切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流（右手定則）的題目時(shí)：首先必須知道左手定則研究的是導(dǎo)線“因電而力”，而右手定則研究的是導(dǎo)體“因動(dòng)而電”的問題；其次，判斷時(shí)伸出左手，讓磁力線垂直穿過手心，左手半握做成“手槍” （只有食指和大拇指，其他三手指彎曲）形狀；最后：明確研究問題的因果關(guān)系，用“食指是原因，大拇指是結(jié)果”的原則進(jìn)行判斷，如圖1。

在判斷通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力時(shí)，電是原因（食指方向）；而力是結(jié)果（大拇指方向），所以“因電（食指）而力（大拇指）”；同樣，在判斷導(dǎo)線在磁場(chǎng)中切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向是原因（食指方向），感應(yīng)電流是結(jié)果（大拇指方向），所以“因動(dòng)（食指）而電（大拇指）”。這樣一來，學(xué)生在解決這種題目時(shí)就不會(huì)被左右手定則搞混淆了。例如，如圖2，已知ab為向右切割磁力線的導(dǎo)線，cd放在磁場(chǎng)中，求cd的運(yùn)動(dòng)方向。教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生采用這種方法進(jìn)行解題大大提高了正確率。

說到左右手定則的問題，筆者還嘗試過另一種教學(xué)方法，讓學(xué)生觀察兩個(gè)力與左右手的關(guān)系：左手定則是研究因電而“力”的問題，“力”的最后一筆是“左撇”——故用左手判斷；右手定則是研究因動(dòng)而“電”的問題，“電”的最后一筆是“右捺”——故用右手判斷。利用這一方法學(xué)生也能很準(zhǔn)確地用左手、右手定則來判斷。

三、玻璃門平移法

在正弦交流電的表示中，解析式與波形圖的相互轉(zhuǎn)換這種題型在高考題和練習(xí)題中也多次出現(xiàn)。學(xué)生處理這類題目時(shí)往往出現(xiàn)初相位的正負(fù)不分、角度大小不清的現(xiàn)象。波形正負(fù)相交法是指尋找出一個(gè)和縱坐軸相交的完整波形，這波形若與縱坐標(biāo)正軸相交稱正交，若與負(fù)軸相交稱負(fù)交。選擇完整波形起始點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的角度（幅度），要求其大小在0～π之間，相應(yīng)的角度就是該交流電的初相，按與縱坐標(biāo)正（負(fù)）交，初相分別取正（負(fù)）。例如，電流i的初相（起始點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的角度）可取-5π/4，也可取3π/4。用波形正負(fù)相交法，這時(shí)波形與縱坐標(biāo)的負(fù)軸相交（負(fù)交），初相位應(yīng)取0～π之間的3π/4。故電流的相位為（ωt-3π/4）。電壓波形正交初相位為π/4，故電壓的相位為（ωt+π/4）。利用這一種方法來書寫解析式或畫交流電的波形，學(xué)生能很容易判斷初相位的正負(fù)，答題的準(zhǔn)確度會(huì)大大提高。這種題目還可以聯(lián)系生活中玻璃門的平動(dòng)現(xiàn)象來處理，玻璃門平移法：即將標(biāo)準(zhǔn)正弦波（起始點(diǎn)在原點(diǎn)的正弦波）向左或向右平多少角度得到現(xiàn)在波形，就像兩層玻璃門的移動(dòng)一樣，按照左正右負(fù)的原則書寫初相。例如，圖3中的電流波形可將標(biāo)準(zhǔn)波形左移5π/4（或右移3π/4）得到，它的相位為ωt +5π/4（ωt -3π/4），電壓波形可將標(biāo)準(zhǔn)波形左移π/4，故它的相位為ωt +π/4。

四、時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)法

講到多個(gè)交流電的相位關(guān)系，就有“超前”、“滯后”多少角度的問題。而在坐標(biāo)系中任一向量的角度（Φ+2nπ）并不是確定的數(shù)字，僅從角度的大小來判別“超前”、“滯后”明顯不合理。用時(shí)針法先在坐標(biāo)系中找出兩向量之間小于1800的角，在這個(gè)角度范圍內(nèi)，看誰在順時(shí)針方向，順時(shí)針方向的為滯后；或是看誰在逆時(shí)針方向，逆時(shí)針方向的為超前。采用時(shí)針法解題時(shí)，應(yīng)當(dāng)熟練掌握解析式表示法、波形圖表示法與向量法的轉(zhuǎn)換。這樣一來，任何兩向量的關(guān)系都可以快速、準(zhǔn)確地反應(yīng)。

《電工基礎(chǔ)》的題型靈活、邏輯性很強(qiáng)，若能將學(xué)生生活中的體驗(yàn)與解題聯(lián)系起來并不斷總結(jié)歸納。既能開拓學(xué)生的解題思路，又可增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的趣味性。課程教學(xué)也會(huì)得心應(yīng)手，取得良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]周紹敏.電工基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1998.

[2]王光勇.機(jī)電專業(yè)綜合理論用書[M].北京：原子能出版社，2008.