電磁振蕩教學(xué)論文
時間: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)知識時,由于思維定勢,往往用有關(guān)穩(wěn)恒電流的知識去理解和解釋振蕩電路的問題,從而得出錯誤的結(jié)論和認(rèn)識.為了解決這個問題,教師在教學(xué)過程中,可以利用圖象及斜率的有關(guān)知識,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)生思維定勢的目的.
例如:在LC振蕩電路中,電容器放電完畢時,電路中的電流最大,自感電動勢為零.學(xué)生難以理解.
錯誤認(rèn)識一:電容器放電完畢時,由I=q/t可知,q=0,I也應(yīng)等于零.
錯誤認(rèn)識二:電容器放電完畢時,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.
錯誤認(rèn)識三:既然電容器放電完畢時,電流強(qiáng)度I最大,由I==ε/R可知,自感電動勢ε=IR也應(yīng)最大.
分析引起錯誤認(rèn)識一的主要原因是:由于學(xué)生對公式I=q/t理解不透所致。公式中的I為t時間內(nèi)通過導(dǎo)體的平均電流值,而電容器放電完畢時的電流應(yīng)為瞬時值,它的大小應(yīng)等于該時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隨時間t是按正弦(余弦)規(guī)律變化的,如圖1所示.各個時刻電量的變化率()的大小與相應(yīng)時刻q-t圖象的斜率相對應(yīng).則當(dāng)q=0的時即T/4或3/T時,圖像的斜率均為最大值,故電流的瞬時值也就最大.與之相反,在0,T/2兩時刻q最大,而q-t圖象的斜率為零,即電流的瞬時值為零.同理可解釋:電容器所帶電量q減小時,電流強(qiáng)度I增大;當(dāng)電容器所帶電量q增大時,電流強(qiáng)度I減小.
引起錯誤認(rèn)識二、三的主要原因是由于學(xué)生對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,對于LC振蕩電路是不適用的.由于思維定勢把歐姆定律用到振蕩電路中導(dǎo)致錯誤認(rèn)識的.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,即T/4、3T/4時刻,圖象斜率=0,故自感電動勢=0.同理可以解釋:當(dāng)電流強(qiáng)度為零時,即T/2、T時刻,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,自感電動勢ε減小,當(dāng)電流I減小時,自感電動勢ε增大的結(jié)論.