如果你毫不犹豫地回答“是”并且对此坚信不疑,那么你可能不适合看这篇文章。
上图是某站一个52万+粉丝的教育UP主其中一个视频的封面,视频标题如下:
人心隔肚皮!我无意去评价它的标题和封面,我真正关心的是它讲的是什么?有没有真正讲清楚?是不是真的对学生有用?行胜于言!讲得对不对、好不好,有没有讲清楚,仅从一个标题、一个封面是判断不出来的,但通过分析具体的讲解,至少能让我们看清大部分的真面目。声明:1、个人观点,仅供参考,好坏对错,请自行判断;2、就事论事,对事不对人,请勿过度解读;以下浅黑色是视频的讲解话述(可能存在少数错误,具体以原视频为主,有兴趣的网友可搜索上述标题观看原视频),彩色部分为本人观点。hello大家好这里是xxxx我是xx那么咱们这节课带来的干货(干货,不是光靠嘴说的。当然,任何一个老师或教育UP主(包括我自己),都不会说自己讲的不好、自己讲的东西无用。。。,所以,学生和家长,一定要透过现象看本质,择优汰劣。可能很多人都没有选择学校老师的能力,但是在课外的学习中,家长们拥有绝对的主动权)叫做非纯电阻电路啊不知道大家有没有听说过听说过的小伙伴在弹幕上回复个6我看一看来什么叫做非纯电阻电路啊你想知道这个东西咱们得先说一说啥叫纯电阻电路啊像我们平常做题当中啊它的用电器、指示灯泡小口误:用电器本身就是既包括电阻、小灯泡、电热丝等纯发热类(纯电阻)的电器,又包括冰箱、洗衣机、电动机等非纯电阻用电器;初中物理常见的纯电阻用电器,是电阻、小灯泡、白炽灯、电热丝,常见的非纯电阻用电器,是电动机,试题中可能会出现LED灯、水泵之类的电器,但水泵实际上也是电动机。
我个人认为,老师的这种小细节或者习惯,不会造成直接的明显伤害,但可能会让学生在不知不觉中记住、慢慢地形成不严谨、不专业的表达习惯。
或者说只是电阻的话
这都叫纯电阻电路
严格来说,上边的三行话述,是一个病句,根本就没有解释清楚“什么是纯电阻电路”,更好的表达是:如果电路中的用电器都是电阻、小灯泡、电热丝这类把电能全部转化成内能的装置,这种电路就叫做纯电阻电路。这并不是“纯电阻电路”的定义,而是基于初中物理的一个通俗、易懂的解释,如果担心学生不太理解“内能”,可以增加“电能全部转化成内能,也就是电被全部用来发热了”之类的说明
你会发现
我们大部分的题是不都是这样子的
但是还有少量的题啊它不一样例如说它带了电动机那就不一样了那纯电阻电路的意思就是它主要的能量转换就是把电能转换成热量细节错误:中学物理,绝大多数考虑的都是理想情况,比如电学中,导线不发热、零耗能,在这种情况下,纯电阻电路,不是“主要的能量转换,是把电能转化成热量”,而是“把所有的电能都转化成热量”;如果细分,从能量转化角度来说,电阻的作用是把电能转化成内能,在物理上,“内能”和“热量”不是一个概念,“电能”、“内能”都是状态量,而“热量”是状态量,“电能转化成热量”可能是很多人的通俗理解,但物理上的表达应该是“电能转化成内能/机械能/光能”等,生活中我们可以说“LED灯把电变成了光”或者“用电发光”,但是在物理上就应该表示成“把电能转化成了光能”,为什么很多学生学得似是而非、“觉得对、却一考就错”?根本原因可能就是老师在教学中不严谨、潜移默化造成的,毕竟老师是不参加考试的,它可以随时根据标准答案改变自己的表述和解释用语。例如说咱们的电阻大家知道电阻是干嘛用的吗电阻的主要目的它就是把我们的电转换成什么东西热量想想用手机为什么会发烫是因为里面有电阻细节错误:把电能转化成热量并不会导致发烫,“电阻把电能转化成内能、电阻内能增加,温度升高”(内能增加不一定导致温度升高,比如冰融化时吸热、但温度不变),与“抛开剂量谈毒性,都是耍流氓”是一个道理。同样,手机发烫并不是因为里面有电阻,而是因为发热量大于散热量、热量长时间积聚导致温度上升。除超导外,任何用电器在使用时都会发热,即把电能全部或部分转化成内能;导线会发热、电动机会发热,但它们都不叫电阻;如果老师在讲课时都不注意表达的严谨、逻辑似是而非,那么学生“一考就废”也就很好理解了懂吗吹风机为什么会发烫因为里面有电阻烤箱为什么会发烫因为里面有电阻因为没有电阻它就不会发烫(前面已经解释过:电阻工作时会发热/烫,但发热/烫并不一定是因为有电阻。热、烫是人的主观感觉,不是物理上的专业表达方式。白炽灯和LED灯工作时都会把一部分电能转化成内能,只是转化成内能的比例不同,同样是40瓦的白炽灯和LED灯,白炽灯打开几分钟可能就很烫,而LED可能工作一天都感觉不到热吹风机和烤箱会发烫有两个原因,一是它们都把电能转化成了内能,二是它们的功率都很大,一般都是几百甚至上千瓦,单位时间内产生的热量非常多,所以感觉上由“热”变为“烫”,如果发热功率非常小,我们甚至连热都感觉不到,甚至都不能通过感觉去判断它是否在工作。就是利用电阻的这个特性灯泡也是啊我们实验就是我们图中画的这种灯泡啊它也是主要是把电能转换成热量的很多人说它不是转换成光了吗对不对来光能忽略不计啊太少了那就啊主要就是热量白炽灯、小灯泡不是纯电阻,因为它们把电能转化成了光能和内能,但由于其中光能的占比非常低,大概10%左右,所以初中阶段,我们把白炽灯、小灯泡都看作纯电阻元件,一方面是方便初学物理的学生理解,另一方面,白炽灯是因“热”发光、而不是因“电”发光,和炭烧热了发光、钢炉里的铁水会发光类似,如果用火把钨加热到摄氏度以上,也会发出白炽灯一样的光,所以把它们看作纯电阻,更有利于初学者理解和掌握理论知识,其中也暗含了“等价替换”的思想。所以说把这两种用电器啊放到电路当中的话我们都说这个电路叫做纯电路电路那但是如果说遇到这个东西呢电动机呢电动机它可不光是转换成热量它它又不是超导体它肯定会产生热量但是它还会产生机械能它会转圈圈呀对吧所以说这就叫做非纯电阻电路啊上边的表述中,有点儿“电动机是非纯电阻电路”的意思,但电动机只是一个用电器,不是一个电路;电动机主要是把电能转化成机械能的装置,只有少部分的电能被转化成了内能,所以,只要电路中出现了不能把电能全部转化成内能的装置,如电动机、LED灯、空调(制冷),这种电路就叫做非纯电阻电路不要觉得这个电动机的东西少其实我们日常生活还挺多的例如说遥控车会转的会震动的牙刷对不对这些东西咋了它都是啥还有抽抽水机对吧吹风机对吧这些东西会转会动的东西它都叫做非纯电阻电路啊还是“东西叫做非纯电阻电路”,把“用电器”和“电路”混为一谈,平时这么沟通、我们基本上都能正确理解它的意思,但对于学生来说,很容易把这样的表达方式应用到实际考试中,自然就会导致不必要的失分。这时候呢可能大多数的老师会这样告诉你说我们的欧姆定律或者电功率的公式啊只要遇到非纯电阻电路的话他都不能用是不是大家是不是听说过这句话听好了这句话不对啊这句话不对啊它说的本来就不对,对于非纯电阻元件,欧姆定律不是不能用,而是不能直接用;而电功率的定义式P=UI则可以用于任何电路和元件,我估计它想说的是“焦耳定律W=I^2Rt不能直接应用于非纯电阻元件”为什么呢因为你没拆这里的“拆”不是传统意义上的“拆”:把整体拆成部分,比如把房子拆了、把电路拆了,而是指“等效替代”,把电动机等非纯电阻元件用发热部分和输出部分替换,替换前后元件两端的电压和通过的电流均不发生变化;你要是把电动机拆开的话你就会发现其实电功率还是欧姆定律它同样适用啊我们先来说说它为什么不适用大家来看一下啊首先如果说告诉你这个电动机的内阻是5欧姆让你算它的功率你会怎么算我们是不是一下子脑子里面蹦出来了很多的公式例如说p=UI、p=I^2R还有p等于什么U^2/R电功率的定义式是P=UI,另外两个是结合欧姆定律的导出式,在非纯电阻元件中,欧姆定律不能直接使用,很明显,电功率的两个导出式也不能直接用,但是定义式仍然可以直接用;上述表达,有明显的、误导学生的嫌疑这些公式是不是大家都能蹦出来的来我们一个一个算你就会发现有意思的事情它俩相乘等于6瓦,对吧它的i方乘以它是5瓦啊u方,36/5是7.2one好了发现什么问题没哎没有一个公式答案是一样的对不对计算的依据错了、结果错误,不是很自然而然的事吗?三种计算方法得到的结果不同,并不能证明“欧姆定律不能用”或者“电功率的计算公式是错的”这时候你再试试欧姆定律你看6/1=6欧姆呀结果人家是几?五欧姆完了是不是物理学不存在了这是一个神奇的推导逻辑:只凭一个计算结果就能证明“物理学不存在”?最多只能证明“欧姆定律可能是错误的”;这明显是把学生往坑里带的;数理化都是非常严谨的学科,老师这种不负责任的表述,对学生、尤其是刚开始学习的学生来说,百害而无一利,因为绝大多数初学者都不会判断对错、真假,他们很容易语认为“老师说的都是对的”、“老师说的都很重要”。是不是你看你这而你要算的话你算出来明明是6欧姆不等于人家的5欧姆呀所以说出现了这种情况大多数的人都迷茫了我该用哪个公式呢这时候老师就会站出来告诉你我们应该用这个公式只有这公式算出来它的功率才是正确的别的都是错的逻辑错误:用哪个计算的结果是正确的,取决于计算的是哪个功率;如果是发热功率,就用P=I^2R,如果是电动机的功率,就是P=UI,如果学生知道R=6欧就是电动机的等效电阻,那么用P=U^2/R计算出的结果也是电动机的功率至于为什么错可能没有人知道再过两年,就是欧姆定律提出的周年,怎么可能没有人知道“为什么错?”明显就是忽悠学生的,其实,它下面的讲解,根本就没讲清楚,但是知道“为什么错”的人,还是能一听就懂的,其实不听它的讲解也懂。对吧来我告诉你为什么别的是错的我相信我一讲的话大家能全部都明白了这时候我们需要做一个厉害的操作我们需要把这个电动机给打开怎么打开呢我们要看看它的内部大家有没有拆过马达啊就是小汽车的马达当你把马达拆开了以后你会发现里面呢啊有很多很多的线圈哎例如说你看这样子啊呃这么一个装置,嗯这个装置上面缠的全是什么全是线圈懂吗这个马达上面缠的全是线圈啊全是线圈,全是线圈有的是这样的缠的还有这样的缠的啊,各种各样我估计至少有一半的学生没有拆过马达,或者拆过了、但没记住,那么有多少学生能看懂上图中画的是什么?随便百度一下、就能找到实物图,虽然学生可能也看不懂实物图,但总比上图好得多。教材上也有电动机的结构图,也比上边画的好得多。恶意揣测一下其心理,不过是想用最少的时间、做出最多的视频、忽悠到尽量多的学生和家长。反正你打开以后里面全是线圈那个线圈的电阻我们就叫做内阻就是我们这里面刚刚那个所谓的r等于5欧姆那里面是不是只有线圈啊差不多就是只有线圈那有没有想过一个问题这玩意是怎么转的来我告诉你是怎么转的当它通上电流了以后它这个里面的所有的导线就会产生什么产生一种东西叫磁场啊它的外壳哎它外壳上面也有什么有磁铁哎这里是磁铁这里也是磁铁这里面有磁场这外壳也有磁场它会和外壳相互吸引或者排斥然后让它转圈圈的如果这主要是讲给还没学到磁场的学生讲的,这里就不应该提到磁场、提了学生也听不懂,如果这主要是讲给学过磁场的学生的,那么就应该提到安培力(磁场对通电导线的作用)、而且教材上也有电动机的结构和原理。对于磁体,“同极相斥、异极相吸”,但是在磁场中,没有“磁场相互吸引或相互排斥”的说法,而电动机里的转动,不单单是因为“吸引或排斥”,还与其结构有很大关系,不是简单一句“里面有磁场、外壳也有磁场,它会和外壳相互吸引或者排斥,然后让它转圈圈的”就能让学生理解的;人教版教材上关于电动机原理的讲解对于理解电动机结构和原理的学生来说,上边的解释只会浪费学生时间;对于没理解的学生来说,上边的解释不但不能让学生理解、反而会让学生更迷惑、不利于后续对电动机结构和原理的学习。而电动机的结构和原理,与讲解的主题没有太大关系,一句类似“电动机会输出机械能,比如让电动小汽车运动起来、水泵把从从低处抽到高处”的话,就足以把这个问题解释清楚了。那么问题来了请问除了电阻消耗能量以外还有谁在消耗能量是不是转圈圈也在消耗能量从上面几行话述,我们应该能判断出来:这位UP主大概率是把学生看作什么都不懂的电学菜鸟,而对于菜鸟来说,上面的讲述只会增加他们的疑惑、增加他们之后学习相关知识的难度;在正常情况下,电动机外部连接负载、转动是电动机向外输出机械功的途径;我估计它真正想表达的意思不是“转圈圈也在消耗能量”,而是“转动的能量也是来自(电源提供的)电能(进而得到结论:电动机把电能转化成内能和机械能,但是得到这个结论并不需要前面对电动机结构不清不楚的讲解)”,前者是一种陈述,而后者是一种推理,模仿是生物本能,对初学电学的菜鸟来说,很容易“有样儿学样儿”,老师怎么说、自己就跟着怎么说,所以,如果老师能将严密的逻辑推理应用在日常教学中,那么,将会大大提升学生的学习效率。对吧而我们这里面只画了什么东西只画了电阻你知不知道还有一种东西看不见摸不着的东西它同样在消耗能量那就是产生机械能的部分或者磁场转换为机械能的部分磁场是一种场,而机械能是能量的一种形式,场和能量是不能相互转化的,而电动机中的转动的部分,是可以“看得见、摸得着”的,“看不见、摸不着”的是能量(一定程度上可以这么说,但我认为:能量是可以感觉到的,像振动能量、运动能量之类的,则可以间接摸得着)来现在我们再来看这个图我们暂且把它当成一个r把它也当成一个用电器好吧把它也当成个用电器我们就写个R吧好现在我们再来看看这个公式你就明白了来看好公式你现在想算这个的电功率你告诉我用什么方法算来我们把电源按这电流表还按这,来电源是6伏它是一安再来看为什么别的公式都是错的不是“公式是错的”,而是“计算结果是错的”你想算它的功率你用u乘以i这是谁的功率仔细看总电压乘以总电流那是总功的功率啊对不对好你再来看看那个公式u的平方除以5这是谁的来弹幕告诉我u的平方除以这一个电阻5这是谁的用总电压的平方除以5你会发现,谁也不是它就是个错误的公式不是公式错了,而是代入的数据错了,代入的数据不是同一个元件的(电压值、电流值、电阻值不是同一时刻、同一个电阻的)对不对所以说p等于u方比上r这个公式压根就是个错的反复强调公式是错的,对学生、尤其是物理成绩不好的学生的伤害是巨大的,很可能导致这些学生不敢用这个公式;还没学透、就先产生畏惧心理,让学生更难实现“学好物理(电学)”的目标。你用总功的除以单个的肯定不行这说明这位UP主本质上知道“不是公式错、而是代入的数据错”,但它话述中传递出来的意思明显不是这样的,肯定有很多成绩不好的学生真就理解成了“公式是错的(不能随便用、或能不用就不用)”对不对?那你们再来看看I^2r来它俩什么关系?串联的吧它自己画的就是“串联”、说“串联”当然不会错,但实际的电动机中并没有两个电阻串联的结构,所以这里的关键是“为什么能把电动机等效成两个电阻串联的形式(其中一个电阻代表输出机械能的部分),这个问题不解释清楚,说什么都是白扯。对不对,I是不是一样的来那I是1A它是不是也是1A你再来看看一的平方乘以5哎这是不是就是它的功率了没问题啊所以p等于I^2r这个是5啊这是对的其实,它只是说了用P=I^2R计算的结果是对的,但并没有真正解释为什么是对的,因为对于电阻元件来说,P=UI、P=I^2R、P=U^2/R计算的结果是一样的(前提是代入的数据是正确的,因代入的数据错误而导致的结果错误,不是公式错了、而是数据错了)而后两个公式只能用于电阻(纯电阻元件),因为它们就是把欧姆定律代入电功率定义式得到的。如果是计算题,学生在写过程时,也应该写"P=UI=I^2r",然后再代入电阻的大小和通过电阻的电流,因为“P=I^2r”是一个导出式,教材上并没有直接写这个公式,所以,在计算题中最好也不要直接用。懂吗大家看懂了吗这时候你就知道每个公式为什么不是这样用了它解释清楚“为什么”了吗?我觉得没有:原来不会的学生,听完了可能还是不会,还会误认为使用“P=I^2R”比用另外两个公式正确率更高,但是要注意P=UI是电功率的定义式、这是公式才是根本,能用P=UI的地方不一定能用P=I^2R,但是能用P=I^2R的地方一定能用P=UI。
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请务必征得父母同意
以下内容包括本人的讲解视频,时长23分钟。不敢说讲的有多好,但自认为能真正帮到学生。当学生真正理解之后,几乎所有的内容都可以忘掉了,因为几乎所有的内容都起源于教材,自然也就能消除学生的“畏难”心理。
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