2019.10 学科教学 电脑乐园 73 初中物理核心素养下电计算题教学研究 李秀霞 福建省泉州市南安市六南中学 摘要：近年来，初中物理考试中增加了很多考查学生综合能力的题型，中考对一些题型的要求也越来越高，大多考验学生对知识的灵活运用能力，特别是题型在生活、生产中的实际应用也得到了提高，甚至涉及到科技前沿。因此，初中物理中STS题型的比重越来越大，对学生的考查也越来越广、越来越深，这就要求教师的知识面要广，不能局限于课本知识。 本文就物理教学中电部分与大家进行探讨。 关键词：电能；热能；效率；节能环保 引言：近年来，STS题型逐渐成为初中考试的一个发展方向，这类题型的交叉性也很强。 有时需要运用物理知识、数学知识、化学知识等进行分析研究；这类题型有时问题性强，需要学生自己观察研究，结合问题实际去解决问题；这类题型有时是开放的，它的答案不唯一，灵活性很强，使学生找不到题目的规律。针对近年来中考电气工程专业出现的STS考试题型，本文稍作讲解，希望能够帮助学生更好的掌握这类题型。1、电能与效率问题在教学中，由于电能的实际应用十分广泛，已经成为物理教材的重点内容之一。
学生对于抽象的问题理解起来比较困难，对很多电学公式的来龙去脉很容易感到困惑。这就要求教师对电学的内容及其内部联系非常熟悉，这样才能把复杂的知识有条不紊地传授给学生物理资源网，让学生学会灵活运用知识。例如：建筑工程中经常使用的“塔吊”设备，由电动机和机械部分两部分组成。设电动机的额定电压为380V，额定功率为38KW，线圈电阻为0.5Ω。在一次运行中，电动机正常工作25s，将质量为3t的物体吊起22m（g取为10N/kg）。这道题主要考查学生对电功、机械效率等一些基本概念的理解。学生可以用简单的步骤来计算这道题。如果试卷需要计算电动机正常工作时产生的热量，可以用相应的热量公式，即焦耳定律进行计算。 如果再进一步问一个问题，即电机在这段时间内正常运行时，机械部分的机械效率是多少，这就需要老师进行更深入的分析，利用已知条件，计算出电机所消耗的电能和产生的热量。利用公式W=Gh，我们可以求出物体克服重力所作的功，求出电机所作的有用功。这道题中的线圈电流和电机输出的总热量，就是电机本身所消耗的电能。 所以此题可粗略解如下：P=38kW=3.8×104W，工作时间t=25s，电机所消耗的电能为：W=Pt＝3.8×104W×25s＝9.5×105J线圈产生的热量：Q=I2Rt=(100A)2×0.5Ω×25s=1.25×105J线圈电流产生的热量也就是“塔吊”本身所消耗的电能为W1=Q=1.25×105J所以“塔吊”的电能总和转换成机械能也就是机械部分所做功的总和为：=WW1=9.5×105J-1.25×105J=8.25×=Gh=mgh=3×103 kg×10N/kg×22m=6.6×105J可以看出，这道题考查的内容与生活密切相关。
因此，教师在日常讲课中要讲清楚电能的消耗和热量的产生，在训练时也要注重讲解这方面的知识点及其应用，并且要有条理、有逻辑地把公式教给学生，这样学生既能死记硬背，又能灵活运用，能够游刃有余地解决这类问题。 2、电功与热的计算 生活中，很多电器的应用都离不开电功的知识，家用电器在生活中的应用也离不开这些知识。 例如：全自动饮水机的一些问题。额定频率50HZ，环境温度10℃～38℃，加热功率550W，额定电压220V，热水产水量≥90℃5L/h。 （1）饮水机在加热状态正常工作时，电路中的电流是多少？ （2）饮水机正常工作时，6分钟内将热水箱中0.6Kg 20℃的水加热到95℃。 计算热水箱中水吸收的热量，以及饮水机在加热状态下的效率。这类题型，应先求出饮水机的U值和P值，然后用I=P/U求I。利用吸热公式Q=cm△t计算水吸收的热量，再用W=Pt求饮水机所作的功。利用效率公式求饮水机的效率。教师应向学生讲解问题的重点，根据电功和热量公式，分别进行综合计算。但在解题过程中，要求学生注意单位和粗心计算。学生在计算时，往往一开始就算对了，但中间或最后一步容易出错。
在教学过程中，教师还应该细心地教学生最简单的计算方法，并给学生留一些相关的同步作业，让学生多练习、巩固，这样学生才能学好这一类重点题，掌握这一类题型的技巧。3、电能与新能源及节能环保的结合目前，节能减排是世界性的大问题，也是世界各国都需要解决的问题，教师在教学过程中要注意学生环保观念的培养，在环保的过程中，学生可以根据实际的计算，发现是否环保，找到相对更好的解决方案。比如，在城市的一些街道上，路灯一般都采用新型的LED节能灯，它能把电能直接转化为光能，而白炽灯的使用会损失掉电能中的大部分内能，因为白炽灯在使用的时候，大部分的电能都转化成了热能。 LED灯发光时，直接将电能转换成光能，没有内部能量损失初中物理电动机计算题，所以LED灯相对于白炽灯来说非常节能。适合很多家庭。基于这个现象，让学生预算内部能量的消耗。将LED灯与白炽灯进行比较，最后计算出哪一种灯更节能环保，适合大多数家庭使用。学生真正把学到的知识运用到实践中，从而保证家中的电器使用合理，真正做到环保。结论：近年来，STS.综合计算涉及的内容非常广泛。
因此，现在教育部门针对这一特点特别注重试题与生活实际的结合，教师在日常教学中要高度重视这一应用题型，教育部门也定期进行教师知识检查和专业培训，确保教师有宽广的知识基础，才能把抽象的知识讲得透彻、细致、通俗易懂，真正做到教与解。由于这类题型比较现实初中物理电动机计算题，在实际生活中应用较多，教师在教学过程中要结合实际例子进行讲解，让学生更好地理解这一概念及其在实际生活中的应用，不仅提高了学生的学习兴趣，也提高了学生的基础知识和教师的教学质量。参考文献：[1]王志兴.初中物理电学STS综合计算题教学研究[J].学术周刊，2016(32):184-185。[2]张北春.初中物理综合计算题教学浅谈[J]. 江苏教育，1989(04):31.