如何深入浅出通俗易懂地讲透电压概念
摘要: 电压是电学中的重要概念之一，是学习和理解其他电学知识的重要基础。但是，电压的概念比较抽象，由于无法用直观方法来演示，是电学教学的难点之一，本文就电压这个物理量的教学方式进行初步探析。
关键词：电学 电压 教学方法
1 引言
大学里学了四年高深的数学、物理、电学知识，毕业后头十年从事的是专业课教学，几乎每天都接触到电压这个物理量，也几乎每天都要测电压，但从没想过到底什么是电压。因为电压的解释在专业基础课里才有解释，自从上了”电工电子“这门专业基础课之后，看到书中的定义，才发现其实我也不明白什么是电压。经过摸索和比较，找到一种通俗易懂的讲解方法。电压教学首先就要明确其教学要求，由于电压的概念抽象，在学生无法理解电场及电场做功时，很难讲清楚电压的概念，所以在初中电压教学时，要着重强调电压的作用，而并非强调电压概念的本质含义，这样就可以列举生活中的实例来对电压课程进行直观的讲解。因此，在电压教学时应在电压作用的具体化和电压单位的感性化上下功夫，不断改进电压教学方式，让学生更容易掌握该部分的学习内容。
2、电压教学方式探析
首先书上是这样定义电压的：电压U 是电场推动1库伦正电荷从A点到B点所做的功。若电场推动q库仑正电荷从A点到B点做功W，则 U = ；以上解释对于我们数学、物理基础好的人来说，易于理解，但是坐在讲台下的中专一年级学生，他们只认识定义里的字，不知道是什么意思。据我观察，他们主要是因为弄不懂电场及其做功的含义。所以我花绝大部分时间来解释什么是电场，什么叫做功。
第一个方式就是就地取材，演示推动桌子，然后问他们不接触桌子能使桌子移动吗？他们争相回答：不能！我暂不作评判，引入另外三种物理现象：（1）拿在手上的粉笔，松开手之后会往下掉；（2）磁铁之间会相互吸引或排斥；（3）电荷之间也会相互排斥或吸引。对于第一种现象学生从小到大，时时处处见的多了，我问他们粉笔为什么往下掉，他们都知道是地球引力，我追问“没看到地球拉它呀，怎么就往下掉呢？你们刚才不是说，不接触物体，不能让物体移动吗？”给他们几分钟思考。接着追问，磁铁之间也没接触呀，怎么也会移动呢？然后告诉学生答案：原来地球周围有一种物质叫引力场，是引力场接触到粉笔，给粉笔施加了引力，使粉笔往下掉。同样，磁铁周围有磁场，磁场接触到另外一个磁铁，就对它施加引力或排斥力。电荷周围有一种东西叫电场，这个电场接触到另外一个电荷，也对这个电荷施加引力或排斥力。可见，地球周围、磁铁周围、电荷周围都存在一种神秘物质，叫场，它是实实在在存在的，虽然看不见、摸不着，就好像空气也很抽象，看不见、也摸不着，但空气确实存在。
我对学生说，如果你们还不相信电场、磁场是实实在在的物质，那我再举一个例子，你们不会再怀疑了。你每天与亲戚朋友用手机通话，声音怎么就传到他们耳朵里啦？没看到用导线传呀？学生听到之后，大部分人不明白，有那么一两个课外知识比较丰富，说出是电磁波吧？！我马上接口解释下去，“对了，是电磁波把声音传出去的，而电磁波就是电场与磁场的组合体。讲到这儿，学生就接受电场这种东西了，接下去解释做功就好办了。
做功就是对物体用了力，又使物体在力的方向上移动了。简单地说，用了力，又使物体移动了。比如，推动桌子、说话、吃饭、洗衣、拖地这些都是做功。
再往下解释：做功要付出什么呢？学生马上能想到要付出能量，我又补充道：做功要消耗能量，做了多少功，就要消耗多少能量。比如，你把一桶水从一楼提到2楼，做了100焦耳的功，那就要消耗你体内100焦耳的能量。继续引申给学生听：有能量才能做功，做功的时候一个物体获得能量，另外一物体付出能量或者消耗能量。到此，电压这个物理量就可以解释给学生听了，他们能看得懂电压的定义。先可举例给他们听：
电场甲推动3库伦正电荷从A点到B点，消耗了90焦耳的能量，同时3库伦正电荷获得了90焦耳的能量，那它推动1库伦正电荷从A点到B点，又要消耗多少焦耳的能量？
学生稍加思考就能算出来“30焦耳”，这不就是
吗，也就是UAB= , W就是电场做的功，电场消耗的能量，q就是电荷量。最后，再举几个数据简单的例子让学生去练习就可以了，大部分都会做，达到了预期的效果。
第二种方式就是通过将电压和水压作适当类比，同时应采取水路模型和电路模型或图示对比的方法，加强直观教学。例：“水路”和“电路”的比较水路电路水泵（保持一定水压） 电源（保持一定电压）水管（传输水流） 导线（传输电流）水轮机（利用水能的设备） 灯泡（用电器）组成阀门（控制水流的开关） 开关（控制电流的阀门）要点水泵保持®水压形成水流电源保持电压形成®电流说明“电压”和“水压”之间有本质区别，“电压”并非“电的压力”。从而使学生明确：只有存在水压作用，当阀门打开时才有水流通过；同样，当有电压作用时，接通电键，就有电流通过。水压是水流形成的原因，电压则是电流形成的原因。
第三种方式就是直接给出电压的单位及有关单位换算关系后，可出示一些电源（实物），如干电池、蓄电池、钮扣电池、层积电池等以及有关用电器，介绍上面标注的电压值，再介绍家庭电路电压值、高压输电电压值以及人体的安全电压值等。其目的在于：一是使电压单位感性化；二是引导学生区分电源的电压和用电器上电压的不同含义，即前者是对整个电路起作用的电压，后者只是对用电器起作用的电压。第三结构层次：通过电压表的使用以及测出电灯两端电压值的操作，进一步加深学生对电压及其单位的感性认识。
3、结语
在物理教学中遇到抽象的物理概念时，要尽量使抽象概念形象化、具体化，这样才有助于学生想象、理解，用类比法来讲解抽象概念是一种很高效的方式。但是，在引进新概念时，应在适当时机揭示概念的本质，并把新概念跟用来作类比的例子进行必要的对比。对于电压概念本质的进一步揭示，在日后的教学中可结合“电源正、负极上电荷的积累、形成电压”以及学过电功等概念后，反过来解释“电压单位——1 伏的物理意义”等，来进一步加深学生对电压概念的认识和理解。
[参考文献]
高中物理中摩擦力教学设计探究. 罗森. https://www.kj009.net/paper/pp17621.html
