對人教版《九年級物理》課本中幾幅插圖的看法——針對“家庭電路電流過大的原因”內(nèi)容

李詠芳

（順德一中大良學(xué)校 廣東 佛山 528300）

“家庭電路中電流過大的原因”是人教版《九年級物理》課本中第十九章第2節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)具有承上啟下的作用，初中的學(xué)生本身對家庭電路不太了解，讓學(xué)生弄清楚電路中電流為什么會出現(xiàn)過大，既是對上一節(jié)家庭電路的連接方式有進一步的了解，同時使學(xué)生懂得家庭電路超負(fù)荷用電和短路會帶來什么危險，也是保證家庭用電安全的一個重要常識.家庭電路電流過大的原因是本節(jié)教學(xué)中的一個重點，教師教學(xué)時要注重引導(dǎo)學(xué)生觀察和獨立思考，綜合運用學(xué)過的知識，分析電路中的電流變化情況，理解原因，掌握物理原理，從而解決線路改造的實際問題.

1 用電器的總功率過大 容易發(fā)生火災(zāi)

教材中為了形象地說明用電器的總功率過大，容易發(fā)生火災(zāi)使用了圖1，作為教師一看就知道教材就是用了比較夸張手法來向同學(xué)們展示安全用電的重要性，但是根據(jù)我們的新課標(biāo)理念：物理與生活息息相關(guān)，倡導(dǎo)“從生活走進物理，從物理走向社會”的課程觀，那么筆者認(rèn)為人教版教材啟用這幅圖來進行說明不太符合生活實際，只要仔細(xì)看看就知道，生活中誰的家里會將洗衣機、冰箱、電視機、微波爐等這些用電器接在一個插座上，就算有，也是極個別的單身公寓才有可能，而普遍家庭就不可能這樣使用，這會讓學(xué)生覺得不真實，學(xué)生認(rèn)為老師在忽悠他們，所以筆者認(rèn)為應(yīng)該換用其他的插圖來代替這幅圖，這樣會更好一些.也可以用學(xué)生常見的大空調(diào)機和即熱式電熱水器例子提問：為什么這些用電器要用專線？來加深對用電器的總功率過大，容易發(fā)生火災(zāi)的理解.

圖1 用電器的總功率過大，容易發(fā)生火災(zāi)

2 家庭電路電流過大的原因之一是總功率過大

教材中為了讓學(xué)生區(qū)分家庭電路電流過大的兩個原因：一是總功率過大，二是短路，所以在教材的第112頁動手動腦學(xué)物理中有下面兩幅插圖，對于這幅圖，同學(xué)們和老師一看就知道分別代表什么含義，圖2（a）原因是總功率過大，圖2（b）是短路.

仔細(xì)一看這個電路，筆者認(rèn)為圖2（a）也不太符合現(xiàn)在的生活實際，根據(jù)前面電功率的學(xué)習(xí)，同學(xué)們都知道家庭用的燈泡功率只有幾十瓦，電爐的功率大約為1 000 W 左右，那么整個電路的總功率也不超過2 000 W，在我們實際生活中是不可能引起電線著火.這幅圖要是放在幾十年前還能說得過去，那個年代家用電器少，家庭線路中干路的電線較細(xì)，承受較大電流的能力比較弱，可能會引起燒保險甚至電線起火的現(xiàn)象.

圖2

現(xiàn)在家庭線路的干路設(shè)計，對電流的承受能力較大，所以筆者認(rèn)為教材上這幅圖應(yīng)該進行改進，可以在線路之間采用虛線省略的符號，表示還有很多用電器這樣更合理一些.

圖3

3 線路改造時將電線換成更粗的

圖4是教材第109頁的“想想議議”，它是放在第二節(jié)內(nèi)容的標(biāo)題下，很多教師和學(xué)生在學(xué)習(xí)這節(jié)內(nèi)容時，都會先思考這個問題，那么學(xué)生對于這個問題的思考是很直接的，通常都會這樣想：因為電線的電阻與材料、長度、橫截面積有關(guān)，在長度、材料一定的情況下，電線越粗電阻越小，在電壓220 V不變的情況下，電流越大，然后根據(jù)Q＝I2Rt可知，電阻越小，電流越大，熱量與電流的平方成正比，那不是發(fā)熱更厲害了嗎？更容易燒起來才對呀，為什么還要換成更粗的呢？學(xué)生的觀點存在有以下的問題.

圖4

第一，電壓不變是家庭電路的總電壓，而不是電線的電壓，由于用電器的電阻比電線的電阻大得多，所以電線電阻變小對線路的電流影響很小，在用電器的電阻不變的情況下，電線變粗的改造對干路的電流基本沒影響.

第二，熱量與電流的平方成正比是在電阻和時間一定時才成立的.而這個問題的實際是：電線變粗，電線本身電阻變小，在電流和時間相同的情況下，發(fā)熱不是增加而是減小的！更不容易引起火災(zāi).

所以要達到同樣的溫度引起導(dǎo)線絕緣皮燒起來的話，粗的導(dǎo)線允許的電流更大一些，再根據(jù)P＝UI，允許的電流更大，家庭電路電壓220 V不變，所以允許的功率更大，接的用電器可以更多一些，所以有必要進行線路改造.但是初中學(xué)生對于這種解釋，是很難理解的，所以教材要求指導(dǎo)教師在上課的時候用另外一種角度來解釋這個問題，可以起到很好的效果，因為現(xiàn)在的家庭用電器越來越多了，電路的總功率不可避免地增大，那么根據(jù)P＝UI，在總電壓不變的情況下，家庭電路電流不可避免地增大，在電流增大的情況下，根據(jù)Q＝I2Rt，導(dǎo)線發(fā)熱起火更容易了，所以為了避免導(dǎo)線起火，我們只能減少導(dǎo)線的電阻.而導(dǎo)線的電阻與材料、長度、橫截面積有關(guān)，當(dāng)材料、長度一定時，電線越粗電阻越小，所以有必要將電線換成更粗的，這樣的解釋學(xué)生是很容易理解的，所以筆者覺得這個“想想議議”應(yīng)該放在課本110頁的例題后面，先讓學(xué)生了解了知識點：“家庭電器總功率對家庭電路的影響”后，再讓學(xué)生思考做這個想想議議，那么學(xué)生就不那么困惑了.

從上述的敘述我們想說明一個觀點：教學(xué)中的備課關(guān)鍵是備學(xué)生，針對不同的學(xué)生采用不同的教學(xué)方法和教案，才是一個合格的教師.教學(xué)的各個小環(huán)節(jié)都需要教師的創(chuàng)造性勞動才能得到意想不到的教學(xué)效果！