电磁振荡教学论文

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学生在学习电磁振荡的有关知识时，由于思维定势，往往用有关稳恒电流的知识去理解和解释振荡电路的问题，从而得出错误的结论和认识．为了解决这个问题，教师在教学过程中，可以利用图象及斜率的有关知识，去帮助学生提高应用图象分析问题、解决问题的能力，达到克服学生思维定势的目的．

例如：在LC振荡电路中，电容器放电完毕时，电路中的电流最大，自感电动势为零．学生难以理解．

错误认识一：电容器放电完毕时，由I＝q/t可知，q＝0，I也应等于零．

错误认识二：电容器放电完毕时，q=0，电容器两极间的电压U＝0，由I＝U/R可知电流I应等于零．

错误认识三：既然电容器放电完毕时，电流强度I最大，由I＝＝ε/R可知，自感电动势ε=IR也应最大．

分析引起错误认识一的主要原因是：由于学生对公式I=q/t理解不透所致。公式中的I为t时间内通过导体的平均电流值，而电容器放电完毕时的电流应为瞬时值，它的大小应等于该时刻电容器所带电量的变化率，即，在LC振荡电路中．电容器所带电量q随时间t是按正弦（余弦）规律变化的，如图1所示．各个时刻电量的变化率（）的大小与相应时刻q－t图象的斜率相对应．则当q＝0的时即T/4或3/T时，图像的斜率均为最大值，故电流的瞬时值也就最大．与之相反，在0，T/2两时刻q最大，而q－t图象的斜率为零，即电流的瞬时值为零．同理可解释：电容器所带电量q减小时，电流强度I增大；当电容器所带电量q增大时，电流强度I减小．

引起错误认识二、三的主要原因是由于学生对欧姆定律的适用范围了解不清所致，欧姆定律适用于直流稳恒纯电阻电路，对于LC振荡电路是不适用的．由于思维定势把欧姆定律用到振荡电路中导致错误认识的．正确理解应从法拉第电磁感应定律来分析．即，而为振荡电路i－t图象的斜率，如图2所示．由图2可知：当电流强度为最大值时，即T/4、3T/4时刻，图象斜率＝0，故自感电动势=0．同理可以解释：当电流强度为零时，即T/2、T时刻，图象斜率为最大。故为最大。从而可推出当电流强度增大时，自感电动势ε减小，当电流I减小时，自感电动势ε增大的结论．