⌾周韵哲
高中物理交变电流的学习技巧探讨
⌾周韵哲
高中物理课程学习是理科生学习的一大重点,但是高中物理知识繁杂,理论性很强,对我们的逻辑思维能力有较高要求,在理论知识的学习中很容易失去兴趣,致使成绩一落千丈。因此,我们高中生应当寻找物理学习的有效技巧。本文将以高中物理交变电流的学习为例,探讨相应的学习技巧,希望为大家提供一些参考。
高中物理;交变电流;学习技巧
引言:高中物理是一门重要的学科,它对培养我们的理性思考能力和逻辑思维能力具有重要作用。但是高中物理学科由于知识点较多,给学科学习造成了很大压力。高中生只有熟练掌握高中物理的学习技巧,才能保持良好的学习状态,促进成绩的有效提高。在高中物理交变电流的具体学习过程中,我们往往会遇到一些难题,导致做题时出现困难。探讨交变电流的学习技巧,不仅可以帮助我们解决交变电流的难题,更能对高中物理的其他知识点的学习产生借鉴意义。
1.线圈磁场运动过程问题 在高中物理交变电流的具体学习中,有几个困难问题需要我们认真思考。
首先,线圈在均强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时,产生的交流电和轴的位置无关。教师在具体的教学中采用口述方式,很容易使学生出现理解上的混淆,无法理解线圈在磁场运动中的过程[1]。
2.交变电流的表达式变化问题 其次,交变电流的表达式随着线圈初位置的不同而发生变化。学生在答题过程中,很容易忘记这个特点,导致计算结果出现错误。
3.交变电流的有效值问题 再次,交变电流的有效值问题也需要进行具体分析。有效值是表示交流热效应平均效果的物理量。对于正弦交流电来说,有效值和峰值的关系式是固定的。但是对于非正弦交流电来说,有效值要根据定义进行计算。学生在计算中经常会滥用公式,违背了正弦交流电的基本原则。
4.交变电流与恒定电流通过线圈的阻碍作用问题 此外,交变电流与恒定电流通过线圈时所受到的阻碍作用时不同的。前者通过线圈时,线圈的感抗形成很大障碍,和电阻一起产生阻碍作用。后者大小方向未发生变化,感抗为零,电阻起着唯一的阻碍作用。学生对二者的运动过程不了解,对二者所受阻碍的区别不甚理解,导致做题时出现困难。
5.交变电流通过电容器的过程问题 最后,是交变电流通过电容器的过程。电容器两极间为绝缘电解质,交变电流是无法通过电容器的[2]。但是当点压升高时,电容器放电,形成了放电电流,就好像是交变电流穿过了电容器一样。如果学生不能正确理解电容器的放电过程,就无法掌握这一知识点。
1.运用物理概念分析实际问题 在高中物理交变电流的具体学习过程中,有许多实验环节,需要我们自己动手操作。在进行实验之前,我们要确保自己已经掌握物理基本概念,从而在实验中应用理论,顺利完成实验任务。有许多知识点只有在实验中才能化抽象为具体,加深对知识的理解。因此,运用物理概念分析实际问题是学习物理知识的重要步骤。我们要学习举一反三的技巧,用一个基本概念分析解决多个问题。
2.通过例题解答拓宽思维能力 高中物理的知识点非常多,如果不进行大量的例题训练,我们很难记住所有的知识点。因此,我们要通过大量的习题解答拓宽思维能力,在答题过程中进行总结,提高知识的应用水平。此外,在遇到物理难题时,我们可以采用发散性思维,进行逻辑推理[3]。在具体的考试中,如果出现了与例题相仿的题型,我们能立刻联想到自己之前的解题步骤,从而提高物理成绩,培养学习物理的信心。
3.掌握高中物理交变电流“四值” 高中物理交变电流中的“四值”应该得到学生的广泛关注。这“四值”指的是瞬时值、最大值、平均值和有效值。瞬时值反映的是不同时刻变交电流的大小和方向,最大值是指交变电流大小的变化范围。值得注意的是,当磁感应线平行于线圈平面时,交变电流的最大值和线圈形状没有关系。平均值指的是变交电流图像的波形和横轴所谓面积与时间的比,有具体的公式可以计算。有效值则根据电流热效应规定,可变性比较大。
在交变电流的学习过程中,必须牢牢把握这“四值”。高中物理交变电流的题目基本上都是围绕这“四值”展开的,只要记住他们的内涵及公式,就可以面对交变电流的所有题目。如果对“四值”不重视,学生很容易在计算过程中出纰漏,导致结果错误,阻碍物理成绩的提高。
4.运用物理交变电流四值方法 掌握高中物理交变电流的学习方法,首先应当运用交变电流的“四值”方法。在运用此方法前,我们要明确“四值”的内涵,对“四值”具备准确认识[4]。“四值”方法具体包括以下四种:
第一,电容器上面标明了最大值,所谓的最大值就是指电容器要保证在表明的电压之内,如果超过最大值,电容器就会被击穿。在研究电容器能否被击穿的实验中,即可以采用最大值,让实验快速进行,节省时间,从而提高课堂效率。
第二,在计算交变电流的功率时,必须采用有效值,保证交变电流功率计算的准确性。只有采用有效值,产生的热量和功率的计算才不会出现误差。这是“四值”方法中的重要方法。
第三,在计算某一时刻线圈所受到的磁力矩时,必须使用瞬时值进行计算,否则便会出现误差。
第四,在计算交变电流流过导体的过程中,通过导体截面积的电量时,要运用平均值。
学生在学习高中物理交变电流的过程中,必须熟练运用交变电流中的“四值”方法。只有确保“四值”方法的有效运用,才能使计算的结果不出现误差,提高做题速度,促进物理水平的提升。
5.非正弦交流电有效值的计算 在计算正弦交流电时有固定的计算公式,但是计算非正弦交流电的有效值时,要注意两个问题:首先,电流中的一些特定值不会随着时间的变化而发生变化,而且它们具有周期性。我们在具体计算中,找出那几个固定不变的值,可以减少计算步骤,提高答题效率[5]。其次,在计算非正弦交流电的过程中,我们应该找出电流的变化周期。在这段时间内,电流是按照正弦规律变化的,会经历许多由零达到最大值的周期性变化。我们应该计算一个周期的具体时间,之后算各个时间段内的功率。计算之后,我们把这个周期的总发热量求出,在周期内加不变电压,最终求得交变电流的有效值。
结论:物理学科的学习难度非常大,尤其是高中物理,其知识点的庞杂和逻辑思维的严密对我们提出了非常高的要求。如果我们没有掌握较好的学习技巧,很容在学习中逐渐丧失信心,使成绩一落千丈。因此,我们要努力掌握解题技巧,自主解决难题。以高中物理的交变电流部分为例,我们要注重习题训练,把理论照进现实,在具体的题目中把握交变电流的基本概念,从而提高学习效率。通过这样的方法,就能解决交变电流的难题,提高我们的学习质量,从而促进物理成绩的提高。
[1]韦国清.“电感和电容对交变电流的影响”教学案例——以普通高中《物理课程标准》的课程目标要求来设计[J].物理教师,2004,12:10-12.
[2]司德平.几种典型交变电流有效值计算公式的推导[J].教学月刊(中学版),2013,01:55-57.
[3]吴建忠.学生的思维拐点究竟在哪——高中物理《交变电流》(人教版)的教学设计[J].中学课程辅导(江苏教师),2013,02:76+96.
[4]刘家维.高中物理交变电流有效值计算公式的推导教学[J].理科考试研究,2014,15:53.
[5]孙长庚.交变电流“四值”的理解与计算[J].中学生数理化(教与学),2015,11:89.
湖南省长沙市第一中学高考实验班12班 410005)