王洪濤
初中物理電學(xué)部分基礎(chǔ)性和邏輯性很強(qiáng),電流、電路、電壓、電阻是學(xué)習(xí)“歐姆定律”的基礎(chǔ),電流、電路、電壓、電阻和歐姆定律是“電功率”的基礎(chǔ)。歐姆定律是電學(xué)部分首次用到公式來計(jì)算相關(guān)的物理量。公式只有一個(gè)原始公式和兩個(gè)變形公式。理解相對(duì)簡(jiǎn)單,但是要針對(duì)不同的串并聯(lián)電路,變化的電流、電壓、電阻時(shí),就顯示出了歐姆定律的相關(guān)理解和計(jì)算的難點(diǎn)。但是學(xué)到電功率,這些難點(diǎn)就成了小兒科。對(duì)初中生來說,電功率才是初中物理電學(xué)的最高峰。我聽不少學(xué)生說電功率難,而且最終成了一部分學(xué)生難以逾越的門檻!那它到底難在哪里呢?下面我根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)來談一下如何突破這道坎。
電功率的難點(diǎn)無非在于兩點(diǎn),首先是分析電路,其次是選擇公式。分析電路在歐姆定律就已經(jīng)進(jìn)行了很多的訓(xùn)練,應(yīng)該說學(xué)生已經(jīng)駕輕就熟?,F(xiàn)在我來詳細(xì)分析一下針對(duì)電功率如何去選擇和利用合適的公式。
一、熟記初中物理的電學(xué)公式以及變形公式
應(yīng)該說電學(xué)學(xué)得好壞關(guān)鍵在公式的記憶和應(yīng)用上。如電功率的相關(guān)公式:P=W/t,P=UI,P=I2R,P=U2/R;電功的相關(guān)公式W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R;電熱Q=I2Rt。熟記了公式,就相當(dāng)于建造一摩天大廈找好了各種原料。要蓋什么樣的樓就需要什么樣的材料,直接拿來用就行了。
二、熟知每個(gè)公式的來源和適用條件
不同的公式有不同的來源。每個(gè)公式都有自己的適用條件,只有完全熟悉這些,才能在做題的時(shí)候避免用錯(cuò)公式。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),我把公式分為了四類:
1.原始公式。電功率的定義式P=W/t,適合于任何電路;經(jīng)驗(yàn)式P=UI和W=UIt,適合于任何電路;焦耳定律Q=I2Rt,適合于任何電路;經(jīng)驗(yàn)式W=UIt,適合于任何電路。
2.推導(dǎo)公式。結(jié)合歐姆定律I=U/R及其變形公式U=IR和R=U/I來推導(dǎo),所以,適用條件應(yīng)該和歐姆定律相同——只適用于純電阻電路。
如,推導(dǎo)公式P=I2R和W=I2Rt,只適合于純電阻電路;推導(dǎo)公式P=U2/R W=U2t/R,只適合于純電阻電路。
3.關(guān)系式:根據(jù)電路和不同材料的特點(diǎn),得到的關(guān)系式W=Q,只適合于純電阻電路。其中W是電流流過導(dǎo)體所做的功,Q是電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱;另外P=P1+P2+…+Pn,適合于任何電路。
4.比例式:根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和公式的合并,形成的一種與串并聯(lián)相關(guān)的推導(dǎo)式。如,串聯(lián)電路中電功率與電壓、電阻的關(guān)系:
P1:P2=U1:U2=R1:R2(串聯(lián)電路中,電功率之比等于它們所對(duì)應(yīng)的電壓、電阻之比);并聯(lián)電路中電功率與電流、電阻的關(guān)系:P1:P2=I1:I2=R2:R1(并聯(lián)電路中,電功率之比等于它們所對(duì)應(yīng)的電流之比、等于它們所對(duì)應(yīng)電阻的反比)。記住了比例式,在做一些復(fù)雜的計(jì)算題或者是選擇填空會(huì)節(jié)約很多時(shí)間,并且能夠幫助學(xué)生打開思路,起到不可估量的作用。
打仗需要熟悉自己的武器裝備,做題考試也需要很好的工具。物理公式是我們解決問題很好的工具,如果能讓這些公式爛熟于心,做題才能有備無患,才能在遇到一些復(fù)雜問題的時(shí)候從容應(yīng)對(duì)。
(作者單位 山東省萊陽市文峰學(xué)校)
編輯 馬燕萍