抽水机和电压 风牛马不相及 怎么彻到一块去得？

沃德科学仪器　04-20 19:31

说起抽水机和电压，一般都一笑而过，一个走水路，一个走电路，可谓之风牛马不相及。然而，当我们用类比的方法，细细地进行比较，才能够发现他们有多么地形似神似，为此，我们可以由此及彼的学好初中物理的电压电路以及相关的概念和实验。

让我们用一段师生生动活泼的课堂情景来进行演绎说明。

师：同学们，我们之前学过电流和电路，告诉我电路的组成包括什么？电路中怎样才能形成电流？

生：电源、用电器、导线、开关组成电流的路径，电荷的定向移动形成电流。

师：是什么原因使电荷定向移动形成电流的？今天我们一起来解开这个谜团。先来观看一下水流形成的装置图（如图１所示），思考：打开阀门，水会流动并带动水轮机转动吗，为什么？

生甲：会，水管两边容器的水面高度不一样，两边存在着水位高度差

师：水会一直流动下去吗，为什么？

生乙：不会，如果上端两边容器水面相平，没有水位高度差，水就不再流动。

师：要想使水轮机持续转动。怎么办？

生丙：需要有持续水流冲击它，也就必须利用抽水机保持水管两边水面有高度差。

师：同学们找到了水流形成的原因。水位有高度差，就会有水压，水压是形成水流的真正原因。而抽水机是保持水位差的装置。那么在刚才的“水路”中抽水机就是提供水压的装置。接下来请同学们比较水路和电路两装置图（如图２所示），你能发现什么？请大家分组讨论。

生甲：电流相当于水流。由于水压存在才能形成水流，水路中水泵是提供水压的装置。由此可以推测电压是电路中形成电流的原因，电源类似于水泵，它是提供该电路电压的装置。

师：这位同学说的很好。如果将电路比作一个抽水系统：导线就好比水管；开关相当于阀门；利用电流工作的用电器就相当于利用水流工作的水轮机；而提供电能的电源就是不断造成水位差的抽水机。同学们通过分析水流形成的原因和比较两装置图，得出了电流形成的原因及电源的作用。实际中的“水路”，不同的水泵可以提供不同的水压，而实际电路中不同的电源可以提供不同的电压。

这给我们的启示是：在学习一些十分抽象地看不见、摸不着的物理情境时，由于不易理解，可以找出一个能看见的且与之很相似的情境来进行对照学习。电压的概念十分抽象难懂，它看不见摸不着，通过采用情境类比，可以使之变得形象生动，注重物理概念的形成过程，突破学生的思维障碍。培养学生科学思维能力。