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初中物理热效率范文1
一、家用电器的电功、电热
例（2008年第十八届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题）有一种WSJ-60型号电水壶，图1是电水壶的电路图，L为电源指示灯、L为保温指示灯、L为加热指示灯，R、R、R为指示灯的保护电阻，其大小为100 kΩ左右；R为加热器，其电阻小于100 Ω；S、S为压键开关；ST温控器是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，当温度升高到一定值后，会自动断开，从而实现了自动温度开关控制。
当水壶放在底座上时，就分别压下压键开关S、S，并接通电路，如果插头插入插座后，就接通了电源，电源指示灯就亮，反之就断开。该壶有手动和自动两种工作状态。当钮子开关拨到手动挡时，加热电阻连入，开始加热，水沸腾以后再将钮子开关拨回。当钮子开关拨到自动挡时，此时通过ST温控器将加热电阻连入，并开始加热；当水沸腾后，ST温控器的触点断开，进入保温状态，保温指示灯亮；当水的温度低于某温度后，ST温控器又重新接通，再次进入加热状态。若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，根据以上叙述与观察，请回答以下问题。
1． 在下列空格中填写“亮”或“不亮”。
（1）手动状态通电工作时，电源指示灯_________，加热指示灯_________，保温指示灯_________。
（2）自动状态通电工作时，水沸腾前：电源指示灯________，加热指示灯_________，保温指示灯________。水沸腾后：电源指示灯_________，加热指示灯________，保温指示灯_________。
2． 现将一满壶25 ℃的水在标准大气压下烧开需时10 min，请计算该电水壶的热效率。已知水的比热容c=4.2×103 J／（kg•℃）。
3． 通过分析电水壶的电路，说明为什么处于自动状态下，水未沸腾前，保温指示灯是不亮的？
4． 试计算电水壶正常工作时其加热电阻的阻值是多大？如果指示灯的保护电阻的大小是100 kΩ，当它处于保温状态时，试计算电水壶保温时的功率有多大？由此可以说明什么问题？
解析1． （1）由图1可知手动状态通电工作时，电源指示灯亮，加热指示灯亮，保温指示灯不亮；（2）自动状态通电工作时，水沸腾前：电源指示灯亮，加热指示灯亮，保温指示灯被ST温控器短路，不亮；水沸腾后：电源指示灯亮，ST温控器断路，保温指示灯亮，加热指示灯不亮。
2． Q=cρV（t-t）=3.15×105 J
Q=600×10×60 J=3.6×105 J
该电水壶的热效率η=×100%=87.5%。
3． 当电水壶处于自动状态下，水未沸腾前，保温指示灯与ST双金属片温控器并联，且ST双金属片温控器处于连通短路状态，所以保温指示灯被短路不亮。
4． 由P=得电水壶正常工作时其加热电阻的阻值R==80.7 Ω。
保温状态时，通过电热器的电流I=＜=2.2×10-3A，
就以这个电流计算，保温状态时电热器的发热功率为：P=I2R=3.9×10-4 W。
由于发热功率很小可以近似认为不发热。所以保温状态下的水温逐渐降低。
这类题的特点是：考查起点低，题干信息多，设问有阶梯，模型易采集，落脚在双基。①考查起点低。如例题中的第1问，实则考查对电路的认识，电路通则灯亮，不通则不亮（当通过的电流极其微弱时，可近似认为不通）；第2问考查电热和效率的计算；第3问考查对电路的分析即短路、断路在电路中的应用。②题干多信息。题目给出大量相关信息，考查学生收集有效信息的能力。如例题中题干给出各物理量的数据信息，工作原理；图表给出相应的辅助信息。其中诸如型号、频率及水壶图片是无效信息，其余则是有效信息。③设问有阶梯。结合新颖载体可以多角度、多层面考查学生基础知识和基本技能。如例题中先考查对基本电路的识别、判断，再考查电功电热，后上升到对电路原理的理解，最终在把握全局的基础上，考查电功率的应用。本题的亮点是在前面的基础上很自然地延伸开去，即“由此可以说明什么问题？”对学生的能力提出了更高的要求，如显性的“水温逐渐降低”，隐性的如“近似思想”在生产生活中的应用等。④模型易采集。以贴近学生生活的小家电为载体，考查学生的建模能力。这些电器看似距中学生的课堂很远，其实工作原理简单，揭去题目中家用电器名称的外衣，其电路或工作原理很容易与课本基本知识结合。⑤落脚在双基。题目考查基础知识的落脚点多是电功、电热、欧姆定律、效率等主干知识，基本技能则考查了搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力等。
解答此类试题的关键点是：①认真审题，弄清题目所涉及的相关原理，正确建模。②通过审题筛选出与解题相关的有效信息，依据相应的物理知识求解。③对于开放性问题，要结合试题情景和其中涉及的物理问题提出假设，在此基础上的分析才有意义。
二、家用电器的电路与设计
例小芳利用电阻值分别为R=121 Ω、R=60.5 Ω的两根电阻丝，两个开关S、S和若干导线，设计一个有低、中、高三挡不同电功率的电取暖器，简化后的电路图如图2甲所示。求：
（1）电取暖器分别位于低、中、高挡时各开关的断开与闭合情况是怎样的？每挡消耗的电功率是多少？
（2）如果再给你一个单刀双掷开关，你如何设计一个有四个挡位的取暖器？画出电路图并说明每个挡位的开关断开与闭合情况。
解析（1）当S闭合，S断开时，电取暖器位于低挡；
当S闭合，S断开时，电取暖器位于中挡；
当S、S均闭合时，电取暖器位于高挡。
电取暖器位于低挡时，消耗功率为：
P＝= W=400 W
电取暖器位于中挡时，消耗功率为：
P＝= W=800 W
电取暖器位于高挡时，消耗功率为：
P＝P＋P＝1 200 W
（2）设计如图2乙：
说明：当S闭合，S断开，S接2时，电取暖器位于一挡；
当S闭合，S断开，S接1时，电取暖器位于二挡；
当S闭合，S断开，S接2或1时，电取暖器位于三挡；
当S、S闭合， S接1时，电取暖器位于四挡。
这类题的特点是：电器构造简单，工作原理浅显，题目阶梯发展，电路设计不难。①电器构造简单。如例题中的电器只涉及最基本的串并联电路，即只有一个电阻接入或两个电阻并联后接入，电路简单、基础。②工作原理浅显。串并联电路的基本原理是电学的基础知识，这类问题较易于解答。③题目阶梯发展。命题者多是基于先易后难这一设计思路来逐步加深，步步推进的，如本题的第（1）问容易，并且第（1）问为后面电路的设计提供了一种解题思路，有了这个思路，我们只需在前者的基础上稍加修补即可。④电路设计不难。所谓的电路设计，并不是对前面推倒重来的完全创新，只不过是对基本电路的改进或浅加工，所以，设计难度不会太大。
解答此类试题的关键点是：①审题要仔细。仔细审题是解决问题的关键，通过读题找出电路中各个元器件间的关系及各元器件间的组合种类，解题就会有思路。②原理最重要。电路的设计虽不难，但若弄不清物理规律，解此类题目时就会一头雾水而无从下手。
1. （2008年全国初中物理竞赛河南预赛）河南小刚家买了一个电磁炉如图3所示，铭牌如下表，小刚对加热效率在95％以上有些怀疑，他用专用的铁锅盛3 kg、20 ℃的自来水，放在电磁炉上，用额定功率Ⅱ挡进行加热10 min水被烧开。已知水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃），求：
（1）加热过程中水吸收的热量。
（2）电磁炉的加热效率。
（3）如果用这台电磁炉烧开水，用功率Ⅰ挡还是用功率Ⅱ挡？为什么？
2. （2008年第十八届全国初中应用物理知识竞赛预赛试题）如图4是一个电热器的工作原理图，电热器内有两个阻值分别为R=60 Ω和R=120 Ω的电热丝；旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，……9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置D时，金属滑片将2、3触点接通，同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。请回答：
初中物理热效率范文2
【关键词】物理实验与素质教育
物理学是一门以观察、实验为基础的科学，人们的许多物理知识是通过实验，经过认真的思索而总结出来的，初中学生对实验有着天然的兴趣，因此物理实验教学在素质教育中发挥着重要的作用。
1 物理实验可以激发学生学习的兴趣
在初中物理中，实验现象往往是形成兴趣的思维基础，能激发学生的求知欲望，形成持久稳定的学习兴趣，是学好物理的重要环节，以初中物理八年级上册的《序言科学之旅》为例，谈谈我的做法与看法。因物理是初中学生的一门新课，为激发学生的学习兴趣，首先应用一系列的实验吸引学生。如：冷水能让烧瓶中停止沸腾的水重新沸腾、会跳舞的小人、硬纸板能托着装满杯的水、在倒置的漏斗里放一乒乓球，用手托住，然后从漏斗口向下用力吹气，乒乓球不会下落等实验，使学生一开始就感受到大自然的物理现象是生动的、有趣的。要想知道其中的奥妙得认真地学好物理知识，以此来激发学生学习物理的兴趣。在此教师应抓住时机结合教材上的物理知识循序渐进地为学生一个一个地解开奥妙。如果让学生一开始就接触一些较难理解掌握的概念、定理、公式、单位、计算，就会使学生产生的好奇心在难学乏味中消失。
2 物理实验可以启迪智慧
在物理实验教学中运用设想法，能调动学生积极思维，启迪学生智慧。比如：在讲“用温度计测水的温度”的实验时，提出三个设想：一种是温度计插在盛水的烧杯中并与杯底接触；第二种是把温度计插入盛有水的烧杯中并与侧壁接触；第三种是没有把温度计的玻璃泡全部浸入盛水的烧杯中。然后引导学生讨论如果用第三种情况测量，测出来的读数显然不是杯中水的温度，如果第二种方法正确，温度计测出的温度也不全是杯中水的温度，如果第一种方法正确显然读数与第二种方法差不多，尤其是如果用酒精灯给烧杯加热时，温度计的示数就大不同了，更严重的是会使温度计示数急聚上升，如果超过温度计测量的范围可使玻璃泡炸裂，在此基础上再引导学生重作实验，而且还须让学生仔细观察教材八年级上册插图所示的方法才是正确的。只能是温度计的玻璃泡全部浸入被测液体之中而且不要与容器底部或侧壁接触，读数时应让温度计的玻璃泡继续留在被测液体中，且视线应与温度计中液柱的上表面相平，完成这个实验，虽然花了一定时间，但有很强的说服力，对增强学生思维能力，启迪学生智慧是有好处的。
3 物理实验可以陶冶学生情操
自然科学不只揭示物质内部丰富多样的运动形式及其规律性，而且还揭示了自然科学领域蕴含的美。
一方面，可用观察、实验的手段来展示自然、实验现象的形态美；另一方面，实验装置稳定协调，操作的灵活，规范，现象的利索，有趣，常常会使学生产生一种赏心悦目、舒坦的感觉。例如在做《升华和凝华》演示实验时，在烧瓶中放入结晶的萘和松枝，在给烧瓶加热时，萘被升华，变成了气体，停止加热后，萘又被凝华，此时烧瓶中松枝上布满了白色结晶的萘，便出现了美丽的自然奇观“雾凇”。通过该实验使学生间接体验了大自然中的景观是多么的绚丽多姿，同时使学生领悟到了自然界中千姿百态的自然现象往往与物理知识有关，使学生真正理解了升华和凝华的物理意义。像这样的实验既陶冶了学生情操，又培养了学生感受美、评价美、创造美的能力。
4 物理实验可以磨练学生意志
初中物理热效率范文3
【关键词】多角度 新课改 物理教学 培养 能力
开拓创新，培养能力，既是新时代的要求，也是“新课改”的最终目的，更是素质教育赋予我们中学教师不可推卸的责任。要培养学生的能力，仅靠传统的学科教学和学生原有的学习方式难以完成。各科任教师都应根据学科特点，各地实际，不断探究出适合当地学生的特点，开展形式多样的创新活动，以达到培养学生能力的目的。
以下是笔者在初中物理教学过程中如何从多角度培养学生能力的点滴做法，在此提出，与同仁商榷：
一、多给学生提供必要的材料，让他们去探究
从心理角度看，学习过程是一个主动地接受信息和创造性的思维过程。探究性学习不仅在于获得问题的结果，更注重学习的创造性与主体性人格的培养。因此，探究性学习有利于学生的发展。在物理教学过程中教师更应该充分利用物理实验来培养学生探究性学习的能力。
1、多归纳
物理教学以实验为基础，诸多的实验很难全面掌握。在教学过程中不断地给学生提供一些有“共性”的材料，让学生自己归纳、探究。如：在学完初中八年级物理下册的第八章《浮力》后，让学生归纳用一张纸可以做哪些实验呢？它们分别说明了什么物理规律呢？用一支铅笔呢？一块玻璃板呢？……小小的他们归纳、探究出的答案往往超出你的想象。长期的训练，不仅增长了学生的知识，锻炼了学生的想象能力和思维能力，而且使学生养成了概括、归纳、总结的学习习惯。
2、多创新
创新是民族的灵魂，是能力的最终体现。为了培养学生的创新精神，在物理实验教学中教师应利用教材有目的的引导和训练。如在学生做完“用刻度尺和三角板测硬币的直径”实验后，要求学生人人动手动脑，根据实验的目的和原理，自己设计出有别于书本上介绍过的新方法。通过学生的思考、讨论，设计出滚动法、画图法、替代法、棉线辅助法等四种方法来测量。笔者及时加以鼓励，这些同学尝试到自己的劳动成果，不仅提高了学习物理的兴趣，还培养了他们的创新能力。
二、多给学生提供适当的时间，让他们去探究
物理知识与日常生活和社会发展有着极其广泛的联系。因此，在物理教学过程中，教师应该根据本地的实际，多组织学生去参加社会调查、参观访问等物理实践活动。如：在物理兴趣小组的活动课时间，组织学生调查学校周围噪声污染问题，调查二里镇西河桥桥面下陷的原因、如何提高家里炉灶热效率、用学过的物理知识分析自行车上的力学问题等实践活动。将课内学习和课外学习相结合，通过这样的活动不仅能提高学生学习物理的兴趣，增强学生的知识的应用能力，还培养了学生科学的处事态度。
三、多给学生一定的机会，让他们去合作
独立思考固然是好，但有时也抹杀了“众人划大船”和“头脑风暴”的作用。再尖端的科技产品并不都是“单枪匹马”研制成功的。因此，教师在教育教学过程中应根据学科特点，培养学生从小养成合作的习惯。笔者在教学过程中充分利用学生各自的特长，将全班学生分成十个小组，在课余时间，组织学生以小组为单位举行自制潜望镜、潜水艇、孔明灯、杆秤和包装鸡蛋等小制作比赛。各组组长又将组员安排有设计员、制作员、外观包装员、解说员和顾问等职务，每次只要课题一确定，组员们各尽其能、各负其责、精心设计、积极参与，直到产品的问世。看着他们那股认真劲，难道你不觉得有了成功的喜悦吗？当他们经过设计——制作——试验——设计——制作——试验的过程时，他们每个人已将相应的知识掌握得根深蒂固。这样的活动既将每个人的能力得到了展示、锻炼、发展，还使他们从小养成了合作学习、创新、交流的习惯。
四、多给学生一些权利，让他们去评判
初中物理热效率范文4
创造性思维是各种思维形式融合的精华，因此具有整体性、互补性、突破性、变通性等特点。要求学生能综合应用抽象思维、形象思维、灵活思维和直觉思维等多种思维形式，突破陈旧观念、突破各种障碍，善于以不同角度去观察事物，去思考问题，尽可能提出多种假设或猜想，灵活地变换影响事物质和量的某种因素，产生新思路新办法，保证问题的最佳解决。
《科学》作为一门基础学科，在创造性思维的培养上比起其他学科显得尤为重要。因为它是一门综合学科，在每一个问题上都会出现许多变量。在教学中如何去培养学生的创造性思维能力呢？
首先，以尊重学生的个性为前提。心理学研究发现，一个具有创造性的人，一般具有独立性、自信心、自制力和恒心，或者在行为习惯上与众不同，具有强烈鲜明的个性。在教学过程中，我坚持做到尊重每一位学生，包括他们的个性、他们的劳动成果。
其次，以激发学生兴趣为基础。智慧的教育，应该是一种快乐的教育，使学生在一种欢快愉悦的情况下，自主地掌握知识，而不是被动地接受知识。这就需要老师去激发学生的学习兴趣。学生的学习动机和求知欲，学习的积极性是帮助学生形成和发展创造性思维的重要条件，但它们不会自动涌现。所以我们在教学过程中，一定要善于发现学生中有创见的同学并进行适当的表扬，激发他们学习科学的兴趣。如在讲到种群、群落、生态系统的概念时，我就带领学生到学校附近的一块菜园里，让学生仔细观察，然后提问，这块菜园里有几个种群，几个群落，几个生态系统。结果，学生带着浓厚的兴趣，很快从中找到了这些概念。
第三、以学生的自主学习为核心。教学的本质在于深入挖掘学生的潜质，并以此为桥梁达到促进学生发展的目的。必须鼓励学生要主动去学习，去质疑、去探索，寻求新的方法。教师也应注意培养学生发散思维和集中思维的能力。在很多的专著中都认为“一题多解”是培养和训练发散思维的方法之一，是发散思维在科学上的具体体现。我在科学教学中，为了培养学生创造性思维，充分运用了“一题多解”的教学方法，引导学生从不同角度去分析，尽可能做到一题多解。这样可开拓思路，有利于思维能力、分析能力和逻辑推理能力的培养，更有助于熟练掌握科学计算技能技巧，从而提高解题能力和速度。例如：电阻R■和R■串联并连接到已知电源上，求R■和R■上的电压。这道题有两个解题思路，思路一是先根据欧姆定律求出电流，然后根据U=IR求出每个电阻上的电压。思路二是根据每个电阻的阻值与总电阻的比值乘以电源电压，求出各个电阻上的电压。
第四、鼓励学生开拓知识领域，善于联想。创造性思维能力的培养，是以丰富的知识为基础的。往往靠有关科学知识的启示，触发联想，从而实现识记上的飞跃。对于初中科学，学生一般都觉得比较有兴趣。因为科学知识来源于生活，满足学生的好奇心，许多实验都能让学生浮想联翩。因此，开拓学生知识领域使学生有了广博的知识、才能找到知识之间的联系，受到启示、触发联想，产生知识的迁移和连结，形成新的观点和新的理论，达到认识上新的飞跃。日本发明家田熊常吉，在动手改进锅炉中的“水流和蒸汽循环”的时候，忽然联想到童年时代学到的人体“血液循环”，于是将循环中动脉和静脉的不同功能，一起用到锅炉的水和蒸汽的循环中去，结果热效率提高了10%。但在实际教学过程中，一部分学生会对教师自认为是很精彩的科学现象、科学知识麻木甚至是讨厌。这是因为教师在讲解这些知识时，没有满足学生的各种好奇的提问。把学生的思维一个个装进他们不甘情愿的知识框架中。所以，教师必须为学生提供发展想象力、培养创造性思维的空间、机会和舞台，为学生创造宽松自由的学习环境。在教学过程中我们还要鼓励学生将科学现象与自己所知实例产生联想。引导学生将科学规律和实验结果联想起来。如，看到奔驰的火车，就联想到压力和压强；看到水中的大雁和鱼就联想到光的反射和折射；提起沸腾就联想到蒸发、汽化、沸点等；由漂浮想到浮沉条件等等这些事例都蕴含着丰富的想象和联想，由点到线―线到面―面到体，既思前因，又想后果，从而步骤有秩序地扩大思路。不断突破，从多方面达到培养发散性思维能力的目的。
第五、在科学教学中应提倡学生大胆“猜测”，鼓励学生自主“质疑”。物理学家牛顿说过：“没有大胆的猜测，就不能做出伟大的发现。”猜测是创造性活动的起点，科学家的许多发明创造都来自于他们的直觉。在做演示实验和分组实验之前，先引导学生推测实验可能出现的结果，并提出产生这一结果的理由，再由实验加以验证。如改变实验中某一个量，或换成别的物质或物体，又会出现怎样的结果。这样既符合学生心理认知规律，又有助于养成遇到问题敢于大胆“猜测”的良好思考习惯。例如，在做验证大气压强存在实验时，杯中装满水，用轻质硬纸片盖在杯口，然后将杯倒置，松手后，问纸片是否会落下来？可先让学生猜测，并说明所依据的理论，这样既可产生好奇心又培养了学生创造能力。有句名言“怀疑是创造之母”。在教学中，应注意结合讲授内容、鼓励学生认真思索。要培养学生创造性思维能力，就要鼓励学生多发问、大胆质疑。如用盐酸和石灰石制二氧化碳并检验二氧化碳，结果澄清石灰水开始没有变浑浊。这是为什么呢？如蒸发可在任何温度下发生，但冰在熔化成水的过程中质量不变。这两个结论是否矛盾呢？这一类问题学生很感兴趣，应予以鼓励。
