電磁振蕩教學論文

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學生在學習電磁振蕩的有關知識時，由于思維定勢，往往用有關穩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．

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也應等于零．

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應等于零．

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：由于學生對公式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，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、三的主要原因是由于學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，而為振蕩電路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．