以变压器为例浅谈对物理教材内容进行适当拓展
中学物理教材考虑到高中学段的学习内容和难易程度,对许多物理知识进行了简化处理。这是符合人的认知规律的。但是,从实际教学来看,部分简化之后的内容由于许多内容没有涉及,容易让学生产生误解,并形成难以扭转的错误观念,在此时,对教材内容进行适当的拓展就显得十分必要。下面我以变压器为例,谈谈如何对物理教材内容进行拓展。
一、问题的提出
中学物理课本中变压器的原理是这样的:电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,所以,尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流。
在实际教学中,变压器的应用都是在交流电的情境下进行的,这样很容易使学生产生错觉,认为变压器只能用于交流电。许多学生由此形成难以扭转的思维定式。如何改变这种状况呢?
二、解决的方案
1.理论指导
要想防止学生对变压器产生错误认识,首先要从变压器的工作原理对学生进行指导。
用于果蔬采后病害防治的生防菌主要分为两大类,即果实表面自有的拮抗微生物和人为引入的拮抗微生物[23],其中,人为引入的拮抗微生物主要为植物内生菌[24]。
变压器副线圈两端电压的大小变化情况其实可以根据法拉第定律进行分析。当变压器输入端通过大小变化、方向不变的直流电时,在铁芯中会产生方向不变、大小变化的磁场,在线圈内部将产生变化的磁通量,因此变压器输出端也有电压产生。这一点必须要向学生强调。
分析:在0—时间内,电流从a端流入,在铁芯内产生顺时针方向且均匀减小的磁场,穿过副线圈中磁通量均匀减小,这时副线圈中要产生感应电流形成的磁场阻碍线圈中磁通量的减小,由楞次定律知:感应电流方向如图6所示。由于输入端电流变化率一定,这时变压器输出电压Ucd大小不变
在—T时间内,电流仍从a端流入,在铁芯内产生顺时针方向的磁场且均匀减弱,通过副线圈中磁通量在均匀减小,副线圈中产生感应电流形成的磁场阻碍副线圈中磁通量也在均匀减小。由楞次定律知:产生感应电流方向如图3所示。由于输入端电流变化率与前面相同,所以变压器输出电压=-Ucd. 变压器输出电压为方波图形。如图4所示。
2.实例展示
问号粉碎机:“四体不勤,五谷不分”现在多被用来形容一些年轻人,还有一些在城市长大的人脱离生产劳动,缺乏生产生活常识与知识。现代很多人尤其分不清“五谷”指的都是什么。而且最近有一种叫“藜麦”的火爆异常,不仅身价不菲,还被冠以“神奇食物、超级食物”等美名,那这神奇的“藜麦”和小麦、大麦、燕麦等是啥关系?是“五谷”里的一种吗?
图1
例2 在变压器原线圈两端输入如图5所示的交流电。
例1 当在变压器原线圈两端输入锯齿波直流电(如图1)时,那么其输出端电压如何呢?
图2
值得注意的是,我们给学生的理论指导,要基于学生原有的知识基础,不能过于拔高,过于拔高的理论指导势必会造成学生一头雾水、难以理解,反而使学生更加糊涂。
图3
图4
由此可见,变压器可以把直流变成交流。那么,变压器能否把交流变成直流呢?
在0—时间内,电流从a端流入且均匀变大,在铁芯内产生顺时针方向的磁场且均匀增强,通过副线圈中磁通量就不断均匀增加,此时副线圈中产生感应电流形成的磁场会阻碍副线圈中磁通量增加,由楞次定律可知:感应电流方向如图2所示。由于输入端电流变化率一定,所以变压器的输出电压Ucd为稳定数值.
图5
通过对酒店客人身份的识别可以很快了解到客人在饮食上的习惯以及偏好,那么酒店就可以在此基础上为客人推荐比较合心意的消费项目。这样不仅可以让酒店的顾客感受到酒店的用心,同时也可以增加酒店的盈利。消费服务所针对的也是酒店的会员顾客。
图6
在—T时间内,电流从b端流入,在铁芯中形成逆时针方向且均匀增强的磁场,穿过副线圈中磁通量均匀增加,这时副线圈中要产生感应电流,它形成的磁场会阻碍副线圈中磁通量的增加,由楞次定律知:感应电流方向如图7所示。在一个周期内,通过原线圈中电流变化率相同,所以变压器输出电压始终为大小相等,方向相同的直流电压。即如图8所示。
在事业单位的财务管理方面,应该从事业单位财务管理中存在的问题出发,完善财务管理规章制度,强化预算管理和资金控制,改进财务监督体系,以确保事业单位财务管理的规范化标准化高效化开展,为事业单位整体管理的改进完善提供良好的基础条件。
图7
图8
综上所述,变压器既可把交流变成直流,同样又可以把直流变成交流。
三、总结
教育的最终目的,是让学生掌握正确的知识,形成正确的观念。我们可以对知识进行简化,因为这样做能够帮助学生更加快捷地掌握,同时我们也要防止因简化而让学生形成错误认识。必要时,教师必须对教材内容进行拓展,以恰到好处的理论指导和实例分析,促使学生真正理解知识的内涵,从而提高了学生理解问题和探究问题的能力。
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