王洪涛
初中物理电学部分基础性和逻辑性很强,电流、电路、电压、电阻是学习“欧姆定律”的基础,电流、电路、电压、电阻和欧姆定律是“电功率”的基础。欧姆定律是电学部分首次用到公式来计算相关的物理量。公式只有一个原始公式和两个变形公式。理解相对简单,但是要针对不同的串并聯电路,变化的电流、电压、电阻时,就显示出了欧姆定律的相关理解和计算的难点。但是学到电功率,这些难点就成了小儿科。对初中生来说,电功率才是初中物理电学的最高峰。我听不少学生说电功率难,而且最终成了一部分学生难以逾越的门槛!那它到底难在哪里呢?下面我根据自己的经验来谈一下如何突破这道坎。
电功率的难点无非在于两点,首先是分析电路,其次是选择公式。分析电路在欧姆定律就已经进行了很多的训练,应该说学生已经驾轻就熟。现在我来详细分析一下针对电功率如何去选择和利用合适的公式。
一、熟记初中物理的电学公式以及变形公式
应该说电学学得好坏关键在公式的记忆和应用上。如电功率的相关公式:P=W/t,P=UI,P=I2R,P=U2/R;电功的相关公式W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R;电热Q=I2Rt。熟记了公式,就相当于建造一摩天大厦找好了各种原料。要盖什么样的楼就需要什么样的材料,直接拿来用就行了。
二、熟知每个公式的来源和适用条件
不同的公式有不同的来源。每个公式都有自己的适用条件,只有完全熟悉这些,才能在做题的时候避免用错公式。根据经验,我把公式分为了四类:
1.原始公式。电功率的定义式P=W/t,适合于任何电路;经验式P=UI和W=UIt,适合于任何电路;焦耳定律Q=I2Rt,适合于任何电路;经验式W=UIt,适合于任何电路。
2.推导公式。结合欧姆定律I=U/R及其变形公式U=IR和R=U/I来推导,所以,适用条件应该和欧姆定律相同——只适用于纯电阻电路。
如,推导公式P=I2R和W=I2Rt,只适合于纯电阻电路;推导公式P=U2/R W=U2t/R,只适合于纯电阻电路。
3.关系式:根据电路和不同材料的特点,得到的关系式W=Q,只适合于纯电阻电路。其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产生的热;另外P=P1+P2+…+Pn,适合于任何电路。
4.比例式:根据串并联电路的特点和公式的合并,形成的一种与串并联相关的推导式。如,串联电路中电功率与电压、电阻的关系:
P1:P2=U1:U2=R1:R2(串联电路中,电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比);并联电路中电功率与电流、电阻的关系:P1:P2=I1:I2=R2:R1(并联电路中,电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比)。记住了比例式,在做一些复杂的计算题或者是选择填空会节约很多时间,并且能够帮助学生打开思路,起到不可估量的作用。
打仗需要熟悉自己的武器装备,做题考试也需要很好的工具。物理公式是我们解决问题很好的工具,如果能让这些公式烂熟于心,做题才能有备无患,才能在遇到一些复杂问题的时候从容应对。
(作者单位 山东省莱阳市文峰学校)
编辑 马燕萍