高中物理电路知识的学习及在生活中的应用

2019-09-10 02:55杨嘉城
高考·下 2019年1期
关键词:电路高中物理应用

杨嘉城

摘 要:进入高中阶段,物理知识学习的深入性和实用性更为突出。以电路部分为例,对欧姆定律的学习以及电路图设计需要紧密和实践对接。学习过程中我们应当通过实验启发思维,进一步印证理论知识,同时积极主动思考。在学习中我们将电路知识逐步应用到生活领域,包括家用电器原理的了解,生活用电故障分析,从中也感受到物理知识学习的快乐。

关键词:高中物理;电路;应用

前言:物理知识与生活实践有着紧密的关联,随着社会经济的发展,生活中的电器种类不断增加,技术日新月异,将所学电路知识应用于生活,更有助于我们加深理论学习,增强自身的实践能力。因此,我们应当深入开展物理实验活动,探索解决电路中的相关问题,从中感受物理课程学习的乐趣。

一、高中物理电路知识学习的特点

物理知識与日常生活有着紧密的关联,理论需要通过自然现象、生活实际得到提炼,同时又进一步在实用中发挥作用。进入高中阶段,物理知识学习的深入性和实用性更为突出。以电路部分为例,相对于初中阶段,知识深度明显增加。我们在初中阶段往往是以画图的形式分析串联电路、并联电路的特点,运用欧姆定律公式计算电流、电压、电阻。而高中电路知识中串联电路、并联电路的设计更为复杂,学习时不仅要了解电容器、闭合电路等知识要点,还需要在实验中研究如何运用电路知识,例如制作灯泡、迷你风扇,了解电路知识在生活中的应用[1]。因此,对于电路知识的学习既要具备抽象思维,还应拓展思维空间,在实践中积累生活经验,感受物理学的魅力。

二、高中物理电路知识的学习体会

电路实验能够启发思维,使我们印证理论知识,同时善于思考和发问,尝试动手创造,可以带来思维上的拓展,增强举一反三的能力。

第一,加强实验探究。实验源于实践,作为学生,对实验活动充满浓厚的兴趣,很多理论学习的疑问也是在实验中化解。我们根据教材中讲解的定律、公式,设计出电路图草图,然后将电源、电压表、电流表、电阻、滑动变阻器、导线等实验器材连接,验证电路设计的可行性,可以实现理论到实践的跨越。特别是在并联电路学习中,支路电流与总电压、电流的关系,也需要实验更为直观地体现。通过调节滑动变阻器,不断加大支路电流,我们清楚地认识到并联电路的特点,也对报警器原理加深了认知。

第二,善于思考和发问。在学习电路知识时,我们经常会遇到很多问题,深入思考,主动与老师、同学沟通,开展互动交流,有助于扫除思维上的盲点,实现思维拓展。我们要在学习过程中主动挖掘生活中的物理元素,及时发问,例如对于电路的动态分析,楼宇、道路间的部分照明灯变暗,是否与电阻有关,经过课堂上的探讨,我们理解了相连电阻过大所产生的影响。所以在热烈的互动中,理论知识与实践生活的连接更为紧密,我们更加明确电路中容易产生的问题,认识到更换电阻的必要性。

第三,尝试动手创造。在理论学习、实验练习、沟通交流的基础上,主动开展动手创造活动,也是我们掌握电路知识的有效途径。例如根据电路知识制作灯泡、风扇等小型家用电器,我们首先要熟练掌握欧姆定律,然后开始自行设计电路图。尤其是在小组练习中,小组成员共同分析电路图设计的合理性,然后分工合作,准备器材,连接电路,反复验证,优化方案,经过以上动手创造的过程,我们对理论知识进行了消化吸收,更提升了综合应用能力。

三、高中物理电路知识在生活中的应用

经过一段时间电路知识的学习,并将其逐步应用到生活领域,从家用电器原理的了解,生活用电故障分析,到新型电子材料的应用,我们从中获得深刻启迪。

第一,了解家用电器原理。生活中常见的饮水机、电磁炉等家用电器,都是由基本电路设计发展而来。我们学习电路知识后,可以分析其中的设计原理。例如饮水机在加热时需要分两路进行,一路是加热回路,负责给水加热升温,另一路则是为加热指示灯提供电压。当我们切断加热电源时,指示灯熄灭,不再加热;当水温下降到指定温度时,电源接通,重新加热。电磁炉的设计则是以交变磁场为基础,当锅具放置于电磁炉上,通过交变电流可以产生热量,进而达到加热食物的目的。探析家用电器工作原理也激发了我们的学习兴趣,从纸上的电路图到生活中的实用,我们实现了活学活用。

第二,分析电路故障问题。通过学习电路知识,我们可以更好地解决生活中的用电故障。随着家用电器数量的增加,用电负荷加大,跳闸问题尤为常见。当电流过大时,为保护电路,家庭电路设计一般采用安装限流保护器来进行总电流限制。遇到电路老化、设备故障等,即使未使用大功率电器也会产生跳闸。对此我们可以先将家用电器和插座断开,闭合限流保护器,如果不存在跳闸,说明某个家用电器有短路问题,否则就是家庭电路内部出现短路[2]。家用电器短路可依次连接插座排查,家庭电路内部问题应测量电阻值寻找短路位置。

第三,新型电子材料的应用。高中物理教材中对新材料、电路元件也有介绍,随着科技的发展,电子电路作为新兴科技领域的电路,其整体功能更加优于传统电路,尤其是电路安全保护作用非常显著。当今社会提倡节能减排,减少热量损失、提升电路稳定性将是今后的趋势所在。我们通过对新型电子材料的学习,认识到传统电路设计中存在的能源损耗问题,例如传输导线的使用寿命、传统材料的热量损失等,也因此更加深刻理解电路设计应把握的要点。

总结

高中物理电路知识的学习充满趣味性,电路分析有助于我们对电子设备作用原理的认知,从而更好地维护电子设备,可见掌握电路知识已经成为生活中的一项重要技能。在学习过程中我们应当以理论为指导,积极参与实验活动,重视对实践问题的思考和探索,实现理论知识与生活应用的有机结合。

参考文献

[1]李瑞云.高中物理电学学习心得[J].课程教育研究,2017(4).

[2]薛美玲.关于高中物理“闭合电路欧姆定律”的认知和总结[J].物理通报,2018(2).

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