電磁振蕩教學(xué)論文
時(shí)間:2022-05-06 05:11:00
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學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁振蕩的有關(guān)知識(shí)時(shí),由于思維定勢(shì),往往用有關(guān)穩(wěn)恒電流的知識(shí)去理解和解釋振蕩電路的問題,從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論和認(rèn)識(shí).為了解決這個(gè)問題,教師在教學(xué)過程中,可以利用圖象及斜率的有關(guān)知識(shí),去幫助學(xué)生提高應(yīng)用圖象分析問題、解決問題的能力,達(dá)到克服學(xué)生思維定勢(shì)的目的.
例如:在LC振蕩電路中,電容器放電完畢時(shí),電路中的電流最大,自感電動(dòng)勢(shì)為零.學(xué)生難以理解.
錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)一:電容器放電完畢時(shí),由I=q/t可知,q=0,I也應(yīng)等于零.
錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)二:電容器放電完畢時(shí),q=0,電容器兩極間的電壓U=0,由I=U/R可知電流I應(yīng)等于零.
錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)三:既然電容器放電完畢時(shí),電流強(qiáng)度I最大,由I==ε/R可知,自感電動(dòng)勢(shì)ε=IR也應(yīng)最大.
分析引起錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)一的主要原因是:由于學(xué)生對(duì)公式I=q/t理解不透所致。公式中的I為t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體的平均電流值,而電容器放電完畢時(shí)的電流應(yīng)為瞬時(shí)值,它的大小應(yīng)等于該時(shí)刻電容器所帶電量的變化率,即,在LC振蕩電路中.電容器所帶電量q隨時(shí)間t是按正弦(余弦)規(guī)律變化的,如圖1所示.各個(gè)時(shí)刻電量的變化率()的大小與相應(yīng)時(shí)刻q-t圖象的斜率相對(duì)應(yīng).則當(dāng)q=0的時(shí)即T/4或3/T時(shí),圖像的斜率均為最大值,故電流的瞬時(shí)值也就最大.與之相反,在0,T/2兩時(shí)刻q最大,而q-t圖象的斜率為零,即電流的瞬時(shí)值為零.同理可解釋:電容器所帶電量q減小時(shí),電流強(qiáng)度I增大;當(dāng)電容器所帶電量q增大時(shí),電流強(qiáng)度I減?。?/p>
引起錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)二、三的主要原因是由于學(xué)生對(duì)歐姆定律的適用范圍了解不清所致,歐姆定律適用于直流穩(wěn)恒純電阻電路,對(duì)于LC振蕩電路是不適用的.由于思維定勢(shì)把歐姆定律用到振蕩電路中導(dǎo)致錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的.正確理解應(yīng)從法拉第電磁感應(yīng)定律來分析.即,而為振蕩電路i-t圖象的斜率,如圖2所示.由圖2可知:當(dāng)電流強(qiáng)度為最大值時(shí),即T/4、3T/4時(shí)刻,圖象斜率=0,故自感電動(dòng)勢(shì)=0.同理可以解釋:當(dāng)電流強(qiáng)度為零時(shí),即T/2、T時(shí)刻,圖象斜率為最大。故為最大。從而可推出當(dāng)電流強(qiáng)度增大時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)ε減小,當(dāng)電流I減小時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)ε增大的結(jié)論.