電磁振盪教學的論文

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學生在學習電磁振盪的有關知識時,由於思維定勢,往往用有關穩恆電流的知識去理解和解釋振盪電路的問題,從而得出錯誤的結論和認識.為了解決這個問題,教師在教學過程中,可以利用圖象及斜率的有關知識,去幫助學生提高應用圖象分析問題、解決問題的能力,達到克服學生思維定勢的目的.

電磁振盪教學的論文

例如:在LC振盪電路中,電容器放電完畢時,電路中的電流最大,自感電動勢為零.學生難以理解.

錯誤認識一:電容器放電完畢時,由I=q/t可知,q=0,I也應等於零.

錯誤認識二: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應等於零.

錯誤認識三:既然電容器放電完畢時,電流強度I最大,由I==ε/R可知,自感電動勢ε=IR也應最大.

分析引起錯誤認識一的主要原因是:由於學生對公式I=q/t理解不透所致。公式中的.I為t時間內通過導體的平均電流值,而電容器放電完畢時的電流應為瞬時值,它的大小應等於該時刻電容器所帶電量的變化率,即,在LC振盪電路中.電容器所帶電量q隨時間t是按正弦(餘弦)規律變化的,如圖1所示.各個時刻電量的變化率()的大小與相應時刻q-t圖象的斜率相對應.則當q=0的時即T/4或3/T時,影象的斜率均為最大值,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,電流強度I增大;當電容器所帶電量q增大時,電流強度I減小.

引起錯誤認識二、三的主要原因是由於學生對歐姆定律的適用範圍瞭解不清所致,歐姆定律適用於直流穩恆純電阻電路,對於LC振盪電路是不適用的.由於思維定勢把歐姆定律用到振盪電路中導致錯誤認識的.正確理解應從法拉第電磁感應定律來分析.即,而為振盪電路i-t圖象的斜率,如圖2所示.由圖2可知:當電流強度為最大值時,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:當電流強度為零時,即T/2、T時刻,圖象斜率為最大。故為最大。從而可推出當電流強度增大時,自感電動勢ε減小,當電流I減小時,自感電動勢ε增大的結論.