2019.10 學科教學 電腦樂園 73 初中物理核心素養下電計算題教學研究 李秀霞 福建省泉州市南安市六南中學 摘要：近年來，初中物理考試中增加了很多考查學生綜合能力的題型，中考對一些題型的要求也越來越高，大多考驗學生對知識的靈活運用能力，特別是題型在生活、生產中的實際應用也得到了提高，甚至涉及到科技前沿。因此，初中物理中STS題型的比重越來越大，對學生的考查也越來越廣、越來越深，這就要求教師的知識面要廣，不能局限于課本知識。 本文就物理教學中電部分與大家進行探討。 關鍵詞：電能；熱能；效率；節能環保 引言：近年來，STS題型逐漸成為初中考試的一個發展方向，這類題型的交叉性也很強。 有時需要運用物理知識、數學知識、化學知識等進行分析研究；這類題型有時問題性強，需要學生自己觀察研究，結合問題實際去解決問題；這類題型有時是開放的，它的答案不唯一，靈活性很強，使學生找不到題目的規律。針對近年來中考電氣工程專業出現的STS考試題型，本文稍作講解，希望能夠幫助學生更好的掌握這類題型。1、電能與效率問題在教學中，由于電能的實際應用十分廣泛，已經成為物理教材的重點內容之一。
學生對于抽象的問題理解起來比較困難，對很多電學公式的來龍去脈很容易感到困惑。這就要求教師對電學的內容及其內部聯系非常熟悉，這樣才能把復雜的知識有條不紊地傳授給學生物理資源網，讓學生學會靈活運用知識。例如：建筑工程中經常使用的“塔吊”設備，由電動機和機械部分兩部分組成。設電動機的額定電壓為380V，額定功率為38KW，線圈電阻為0.5Ω。在一次運行中，電動機正常工作25s，將質量為3t的物體吊起22m（g取為10N/kg）。這道題主要考查學生對電功、機械效率等一些基本概念的理解。學生可以用簡單的步驟來計算這道題。如果試卷需要計算電動機正常工作時產生的熱量，可以用相應的熱量公式，即焦耳定律進行計算。 如果再進一步問一個問題，即電機在這段時間內正常運行時，機械部分的機械效率是多少，這就需要老師進行更深入的分析，利用已知條件，計算出電機所消耗的電能和產生的熱量。利用公式W=Gh，我們可以求出物體克服重力所作的功，求出電機所作的有用功。這道題中的線圈電流和電機輸出的總熱量，就是電機本身所消耗的電能。 所以此題可粗略解如下：P=38kW=3.8×104W，工作時間t=25s，電機所消耗的電能為：W=Pt＝3.8×104W×25s＝9.5×105J線圈產生的熱量：Q=I2Rt=(100A)2×0.5Ω×25s=1.25×105J線圈電流產生的熱量也就是“塔吊”本身所消耗的電能為W1=Q=1.25×105J所以“塔吊”的電能總和轉換成機械能也就是機械部分所做功的總和為：=WW1=9.5×105J-1.25×105J=8.25×=Gh=mgh=3×103 kg×10N/kg×22m=6.6×105J可以看出，這道題考查的內容與生活密切相關。
因此，教師在日常講課中要講清楚電能的消耗和熱量的產生，在訓練時也要注重講解這方面的知識點及其應用，并且要有條理、有邏輯地把公式教給學生，這樣學生既能死記硬背，又能靈活運用，能夠游刃有余地解決這類問題。 2、電功與熱的計算 生活中，很多電器的應用都離不開電功的知識，家用電器在生活中的應用也離不開這些知識。 例如：全自動飲水機的一些問題。額定頻率50HZ，環境溫度10℃～38℃，加熱功率550W，額定電壓220V，熱水產水量≥90℃5L/h。 （1）飲水機在加熱狀態正常工作時，電路中的電流是多少？ （2）飲水機正常工作時，6分鐘內將熱水箱中0.6Kg 20℃的水加熱到95℃。 計算熱水箱中水吸收的熱量，以及飲水機在加熱狀態下的效率。這類題型，應先求出飲水機的U值和P值，然后用I=P/U求I。利用吸熱公式Q=cm△t計算水吸收的熱量，再用W=Pt求飲水機所作的功。利用效率公式求飲水機的效率。教師應向學生講解問題的重點，根據電功和熱量公式，分別進行綜合計算。但在解題過程中，要求學生注意單位和粗心計算。學生在計算時，往往一開始就算對了，但中間或最后一步容易出錯。
在教學過程中，教師還應該細心地教學生最簡單的計算方法，并給學生留一些相關的同步作業，讓學生多練習、鞏固，這樣學生才能學好這一類重點題，掌握這一類題型的技巧。3、電能與新能源及節能環保的結合目前，節能減排是世界性的大問題，也是世界各國都需要解決的問題，教師在教學過程中要注意學生環保觀念的培養，在環保的過程中，學生可以根據實際的計算，發現是否環保，找到相對更好的解決方案。比如，在城市的一些街道上，路燈一般都采用新型的LED節能燈，它能把電能直接轉化為光能，而白熾燈的使用會損失掉電能中的大部分內能，因為白熾燈在使用的時候，大部分的電能都轉化成了熱能。 LED燈發光時，直接將電能轉換成光能，沒有內部能量損失初中物理電動機計算題，所以LED燈相對于白熾燈來說非常節能。適合很多家庭。基于這個現象，讓學生預算內部能量的消耗。將LED燈與白熾燈進行比較，最后計算出哪一種燈更節能環保，適合大多數家庭使用。學生真正把學到的知識運用到實踐中，從而保證家中的電器使用合理，真正做到環保。結論：近年來，STS.綜合計算涉及的內容非常廣泛。
因此，現在教育部門針對這一特點特別注重試題與生活實際的結合，教師在日常教學中要高度重視這一應用題型，教育部門也定期進行教師知識檢查和專業培訓，確保教師有寬廣的知識基礎，才能把抽象的知識講得透徹、細致、通俗易懂，真正做到教與解。由于這類題型比較現實初中物理電動機計算題，在實際生活中應用較多，教師在教學過程中要結合實際例子進行講解，讓學生更好地理解這一概念及其在實際生活中的應用，不僅提高了學生的學習興趣，也提高了學生的基礎知識和教師的教學質量。參考文獻：[1]王志興.初中物理電學STS綜合計算題教學研究[J].學術周刊，2016(32):184-185。[2]張北春.初中物理綜合計算題教學淺談[J]. 江蘇教育，1989(04):31.
