第一篇：【物理】3.2《交變電流是怎么產(chǎn)生的》教案(魯科版選修3-2)

知識(shí)改變命運(yùn)，學(xué)習(xí)成就未來

知識(shí)改變命運(yùn)，學(xué)習(xí)成就未來

線圈中感應(yīng)電流的方向 沿著a→b→c→d→a方向流動(dòng)的。

當(dāng)ab邊向左、cd邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向如何? 感應(yīng)電流是沿著d→c→b→a→d方向流動(dòng)的。

線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab邊與cd邊線速度方向都跟磁感線方向垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，此時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢最大。

問題2線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最??？ 答：當(dāng)線圈平面跟磁感線垂直時(shí)，ab邊和cd邊線速度方向都跟磁感線平行，即不切割磁感線，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為零。中性面概念：

（1）中性面——線框平面與磁感線垂直的位置。（2）線圈處于中性面位置時(shí)，穿過線圈Φ最大，但

Δ?Δt

=0。

（3）線圈越過中性面，線圈中I感方向要改變。線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次。

2、交變電流的變化規(guī)律

設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是ω。經(jīng)過時(shí)間t，線圈轉(zhuǎn)過的角度是ωt，ab邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt，如右圖所示。設(shè)ab邊長為L1，bc邊長L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，這時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢多大？

eab=BL1vsinωt = BL1·L22ωsinωt =

12BL1L2sinωt

問：此時(shí)整個(gè)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢多大？

e=eab+ecd=BL1L2ωsinωt

若線圈有N匝時(shí)，相當(dāng)于N個(gè)完全相同的電源串聯(lián)，e=NBL1L2ωsinωt，令Em=NBL1L2ω，叫做感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值，e叫做感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值。

根據(jù)部分電路歐姆定律，電壓的最大值Um=ImR，電壓的瞬時(shí)值U=Umsinωt。

電動(dòng)勢、電流與電壓的瞬時(shí)值與時(shí)間的關(guān)系可以用正弦曲線來表示，如下圖所示：

3、實(shí)例探究

交變電流的圖象、交變電流的產(chǎn)生過程

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知識(shí)改變命運(yùn)，學(xué)習(xí)成就未來

例

1、一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t的變化如圖所示。下面說法中正確的是（）

A.t1時(shí)刻通過線圈的磁通量為零 B.t2時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對值最大

C.t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大

D.每當(dāng)e轉(zhuǎn)換方向時(shí)，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大 交變電流的變化規(guī)律

例

2、在勻強(qiáng)磁場中有一矩形線圈，從中性面開始繞垂直于磁感線的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢可以表示為e=Emsinωt。現(xiàn)在把線圈的轉(zhuǎn)速增為原來的2倍，試分析并寫出現(xiàn)在的交變電動(dòng)勢的峰值、交變電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式，畫出與其相對應(yīng)的交變電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖象。分析物理圖象的要點(diǎn)：

一看：看“軸”、看“線”、看“斜率”、看“點(diǎn)”、看“截距”、看“面積”、看“拐點(diǎn)”，并理解其物理意義。

二變：掌握“圖與圖”“圖與式”和“圖與物”之間的變通關(guān)系。三判：在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的分析和判斷。

4、綜合應(yīng)用

例

3、如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T，匝數(shù)n=6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω=200 rad/s。已知ab=0。1 m，bc=0.2 m，線圈的總電阻R=40Ω，試求：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值，感應(yīng)電流的最大值；

（2）設(shè)時(shí)間t=0時(shí)線圈平面與磁感線垂直，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（3）畫出感應(yīng)電流的瞬時(shí)值i隨ωt變化的圖象；

（4）當(dāng)ωt=30°時(shí)，穿過線圈的磁通量和線圈中的電流的瞬時(shí)值各是多大？（5）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過

π2的過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值是多大？

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第二篇：交變電流教案

§5.1《交變電流》

靈臺(tái)一中 王佛寶

教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能：

（1）使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面。（2）掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法。

（3）理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。過程與方法：

（1）掌握描述物理量的三種基本方法（文字法、公式法、圖象法）。

（2）培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想

教學(xué)重點(diǎn)：交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析 教學(xué)難點(diǎn)：交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用 教學(xué)過程： 新課導(dǎo)入：

今天我們開始學(xué)習(xí)交變電流，交變電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的進(jìn)一步延伸。新課教學(xué)：

（一）探究手搖交流發(fā)電機(jī)輸出電流的特點(diǎn)： 實(shí)驗(yàn)一：用手搖交流發(fā)電機(jī)對小燈泡供電 現(xiàn)象：小燈泡一閃一閃地發(fā)光

結(jié)論：電流的大小是周期變化的實(shí)驗(yàn)二：把手搖交流發(fā)電機(jī)和示教電流表相連

現(xiàn)象：指針左右擺動(dòng)

結(jié)論：電流的方向是周期變化的

小結(jié)：手搖交流發(fā)電機(jī)的輸出電流的大小和方向都隨時(shí)間 做周期性的變化。

大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫交變電流，簡稱交流（AC）

方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流（DC）

大小、方向均不隨時(shí)間變化的電流叫恒定電流。

（二）探究交變電流的產(chǎn)生原理： 交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造：

哪些邊切割磁感線？（ab和cd）問題討論：

（1）在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，哪個(gè)位置線圈中沒有電流，哪個(gè)位置線圈中有電流，哪個(gè)位置線圈中電流最大？

物理學(xué)中把線圈平面垂直與磁感線的位置稱為中性面。

2、你能判斷出線圈從中性面開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周中，線框中電流方向的規(guī)律嗎？

3、你能總結(jié)線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，電流的方向的變化規(guī)律嗎？

線圈平面每經(jīng)過中性面時(shí)，感應(yīng)電流的方向就改變一次，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。

4、你能定性的分析出線圈從中性面轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中電流的大小變化規(guī)律嗎？

從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，電流從零逐漸變大到最大，再由最大減小到下一個(gè)中性面變?yōu)榱恪?/p>

（三）定量分析交變電流的變化規(guī)律：

設(shè)AB長為L1，BC長為L2，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。單匝：E=2BL1v⊥=2BL1VSin?t=2BL1.N匝：E=N BS?Sin?t

?L2 Sin?t=BS? Sin?t 2Em=N BS?是感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值，叫做峰值。

由于電動(dòng)勢按正弦規(guī)律變化，當(dāng)負(fù)載為電燈等用電器時(shí)，負(fù)載兩端的電壓u、通過的電流i，也按正弦規(guī)律變化，e?NBS?sin?t?Emsin?t

i?NBS?sin?t?Imsin?tR?r

u?NBS?Rsin?t?Umsin?tR?r

這種按正弦函數(shù)規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流，簡稱正弦式電流。思考：如果從線框平面與磁感線平行的位置開始計(jì)時(shí)，那么表達(dá)式如何？

e?nBS?cos?t?Emcos?t

注意：兩個(gè)特殊位置的不同特點(diǎn)：

（1）線圈平面與中性面重合時(shí)，S?B，?最大，e?0，i?0，電流方向發(fā)生改變；（2）線圈平面與中性面垂直時(shí)，S//B，??0，e最大，i最大，電流方向不變； 正弦交變電流是一種最簡單又最基本的交變電流，家庭電路的交變電流就是正弦交變電流。實(shí)際中應(yīng)用的交變電流，不只限于正弦交變電流，它們隨時(shí)間變化的規(guī)律是各種各樣的。

例

1、發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢最大值為311V，其線圈共100匝，在勻強(qiáng)磁場中

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100πrad/s,從線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)。（1）寫出當(dāng)時(shí)的瞬時(shí)表達(dá)式。

（2）此發(fā)電機(jī)與外電路組成閉合電路時(shí)，總電阻為100Ω，求t?1s時(shí)的電流。600（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，電動(dòng)勢的平均值，電動(dòng)勢達(dá)到的最大值各是多少？（4）磁通量變化率的最大值是多少？ 例

2、一正弦交流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢為e?Emsin?t，若將此發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和磁場均增加一倍，試寫出這時(shí)電動(dòng)勢的表達(dá)式。

小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：

（1）矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流。

（2）從中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=NBSωsinω t,感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為Em=NBSω。

（3）兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn)； 作業(yè)：見課件1.2.3.4題

第三篇：物理《描述交變電流的物理量》教案

一、教學(xué)目標(biāo)

【知識(shí)與技能】

知道交變電流和電壓的峰值及用途，并知道有效值的概念及計(jì)算。

【過程與方法】

用等效的方法求出交變電流的有效值。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】

通過學(xué)習(xí)交變電流的有效值及峰值，明白其在生活中的具體應(yīng)用，體會(huì)物理的生活性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的興趣。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

【重點(diǎn)】

交變電流的峰值及有效值的概念及計(jì)算。

【難點(diǎn)】

明白交變電流有效值的概念及計(jì)算。

三、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一:新課導(dǎo)入

復(fù)習(xí)上節(jié)課交變電流的產(chǎn)生來導(dǎo)入新課。

問題1：交變電流的產(chǎn)生原理是什么?它的表達(dá)式的意義及各個(gè)物理量的含義?

學(xué)生的回答之后引導(dǎo)其思考，在交變電流及電壓中，除了最大值和角速度，還可以有哪些物理量來描述交流電?

學(xué)生回答：知道了線圈的轉(zhuǎn)速，那么線圈在其中轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的時(shí)間是多少?

教師點(diǎn)評：不錯(cuò)這個(gè)我們叫做周期，大家知道我們在實(shí)驗(yàn)室用學(xué)生電源做實(shí)驗(yàn)時(shí)，用電流表或者電壓表測出來的電流和電壓的示數(shù)表示什么意思嘛?

學(xué)生回答：表示電流和電壓的大小。

教師點(diǎn)評：其實(shí)呢，大家答的有一定的道理，但在我們電學(xué)中，電流表和電壓表的示數(shù)有一個(gè)專門含義叫做有效值，今天就來學(xué)習(xí)它。

引出課題——交變電流的峰值及有效值(板書)。

環(huán)節(jié)二：新課探究

(一)峰值

教師引導(dǎo)學(xué)生利用前面交流電的產(chǎn)生原理及表達(dá)式來理解交流電的峰值。

教師：我們前面學(xué)習(xí)交流電的產(chǎn)生，是因?yàn)榫€圈在磁場中以一定的角速度做周期性的轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的時(shí)間就是線圈周期及交流電的周期T，周期的倒數(shù)就是線圈的頻率1/T=f。根據(jù)交流電的數(shù)值表達(dá)式，我們知道交流電的電壓是在不斷變化，那么它的最值是多少?

學(xué)生回答：交流電的最大值就是Im和Em，最小值是為零。因?yàn)殡妷弘m然有正負(fù)之分，但只是表示大小。

教師點(diǎn)評：同學(xué)分析的非常仔細(xì)，交流電的最大值Im和Em就是峰值，可以用來表示電流的強(qiáng)弱和電壓的高低。

教師：大家知道電容器的所能承受的最大電壓是有什么要求嗎?對正常的家用電器來說是其銘牌上標(biāo)記的220v嗎?接下來學(xué)習(xí)解決這個(gè)問題?

(二)有效值

教師出示一道例題：

說明：以上三個(gè)球有效值的公式僅適用于正弦和余弦交變電，交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。

環(huán)節(jié)三：鞏固練習(xí)

教師提問：電容的擊穿電壓是電壓峰值還是有效值?保險(xiǎn)絲的熔斷電流是交變電的峰值還是有效值?

學(xué)生回答：電容的擊穿電壓和保險(xiǎn)絲的熔斷電流都是其能承受的最大值，即其需大于正常使用的交變電的電壓及電流的峰值。

教師總結(jié)：交流用電設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流是有效值;交流電壓表和交流電流表的示數(shù)是有效值;交變電流的數(shù)值在無特別說明時(shí)都是指有效值。

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

總結(jié)概括本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)：交流電的峰值及有效值的概念和意義。

并讓學(xué)生課下思考：對于半周期或四分之一的周期的正余弦的有效值有交變的計(jì)算方法嗎?

第四篇：高中物理 《交變電流的特點(diǎn)》教案 魯科版選修3-2（小編推薦）

第一節(jié) 交變電流的特點(diǎn)

三維教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

（1）理解什么是交變電流的峰值和有效值，知道它們之間的關(guān)系；

（2）理解交變電流的周期、頻率以及它們之間的關(guān)系。知道我國生產(chǎn)和生活用電的周期（頻率）的大小。

2、過程與方法:能應(yīng)用數(shù)學(xué)工具描述和分析處理物理問題。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀:讓學(xué)生了解多種電器銘牌，介紹現(xiàn)代科技的突飛猛進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

教學(xué)重點(diǎn):交變電流有效值概念。教學(xué)難點(diǎn):交變電流有效值概念及計(jì)算。教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)。

教學(xué)手段:多媒體課件、電源、電容器、燈泡“6 V，0.3 A”、幻燈片、手搖發(fā)電機(jī)。教學(xué)過程：

（一）引入新課

交變電流的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化，只用電壓、電流描述不全面。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)表征正弦交變電流的物理量。

（二）進(jìn)行新課

1、周期和頻率

閱讀教材回答：

（1）什么叫交變電流的周期？（2）什么叫交變電流的頻率？（3）它們之間的關(guān)系是什么？

（4）我國使用的交變電流的周期和頻率各是多大？

答：交變電流完成一次周期性的變化所用的時(shí)間，叫做交變電流的周期，用T表示。交變電流在1 s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，叫做交變電流的頻率，用f表示。T=變電流頻率f=50 Hz，周期T=0.02 s。

1, 我國使用的交f

2、交變電流的峰值（Em，Im，Um）

交變電流的峰值是交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值，可以用來表示交變電流的電流或電壓變化幅度。演示：電容器的耐壓值

將電容器（8 V，500μF）接在學(xué)生電源上充電，接8 V電壓時(shí)電容器正常工作，接16 V電壓時(shí)，幾分鐘后聞到燒臭味，后聽到爆炸聲。

電容器的耐壓值是指能夠加在它兩端的最大電壓，若電源電壓的最大值超過耐壓值，電容器可能被擊穿。但是交變電流的最大值不適于表示交變電流產(chǎn)生的效果，在實(shí)際中通常用有效值表示交變電流的大小。

0～0.2s、0.2～0.5s、0.5～0.8s、0.8～1s這四個(gè)階段電流大小不變化，分別計(jì)算出熱量，2然后加起來。由Q?IRt解得Q1?0.2J；Q2?1.2J；Q3?1.2J；Q4?0.2J 所以，1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量為 Q?0.2?1.2?1.2?0.2?2.8J 2由Q?IRt解得，I?Q?2.8A=1.67A Rt

3、有效值（E、I、U）

讓交變電流和直流電通過同樣的電阻，如果它們在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量相等，把直流電的值叫做交變電流的有效值。通常用大寫字母U、I、E表示有效值。正弦交變電流的最大值與有效值有以下關(guān)系：）

第五篇：高二物理《17.1 交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律》教案

17.交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律

教案

一、素質(zhì)教育目標(biāo)(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)

1．使學(xué)生了解交流電的產(chǎn)生原理； 2．掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法； 3．理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值。(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)

1．掌握描述物理規(guī)律的基本方法——文字法、公式法、圖像法；

2．培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、空間想象能力、立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖進(jìn)行處理問題的能力； 3．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決處理物理問題的能力。(三)德美育滲透點(diǎn)

1．讓學(xué)生充分體會(huì)簡單美；

2．培養(yǎng)學(xué)生愛國主義精神及為富民強(qiáng)國認(rèn)真學(xué)習(xí)的精神。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法

1．重點(diǎn)：交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的特點(diǎn)； 2．難點(diǎn)：交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析；

3．疑點(diǎn)：當(dāng)線圈處于中性面時(shí)磁通量最大，而感應(yīng)電動(dòng)勢為零。當(dāng)線圈處于平行磁感線時(shí)，通過線圈的磁通量為零，而感應(yīng)電動(dòng)勢最大。

4．解決辦法

(1)通過對矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的實(shí)物演示，立體圖結(jié)合側(cè)視圖的分析、特殊位置結(jié)合任一位置分析使學(xué)生了解交變電流的大小和方向是如何變化的；

(2)通過側(cè)視圖分析線圈運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向B之間關(guān)系，利用導(dǎo)體切割磁場線方法來處理，使問題容易理解。

三、課時(shí)安排：1課時(shí)

四、教具準(zhǔn)備：手搖發(fā)電機(jī)模型、演示電流計(jì)、導(dǎo)線若干、教學(xué)掛圖、幻燈機(jī)、投影燈片。

五、基本教學(xué)步驟： 1．引入新課

1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為人類進(jìn)入電氣化時(shí)代打開了大門，今天我們使用的電燈，微波爐等家用電器的交流電是怎樣產(chǎn)生并且怎樣送到我們的家庭中來的呢？這就是我們這章的內(nèi)容，先看第一節(jié)交流電的產(chǎn)生。2．新課教學(xué)

（１）交變電流：大小和方向在不斷變化的電流．（２）分析交流電的產(chǎn)生過程：

（３）交變電流的規(guī)律：

n t e?Ei?Imsin?t

u?Un tmsi?msi?（４）交變電流的圖像：

正弦

鋸齒

矩形脈沖

尖脈沖

（5）交流發(fā)電機(jī)

主要組成部分：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的線圈和產(chǎn)生磁場的磁極。這兩部分中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫做轉(zhuǎn)子，不轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫做定子。

通常發(fā)電機(jī)是電樞線圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，而是磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，這種發(fā)電機(jī)叫做旋磁式發(fā)電機(jī)。說明；①這樣的發(fā)電機(jī)輸出的電壓一般不超過500V，電壓過大會(huì)燒壞電刷和滑環(huán)；②發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由蒸汽輪機(jī)、水輪機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)帶電的。（6）課堂練習(xí)：見課件。

3．說明：本章知識(shí)是前四章學(xué)過的電磁學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，跟生產(chǎn)和生活實(shí)際有著密切的聯(lián)系。通過教學(xué)使學(xué)生了解有關(guān)交流電的基本知識(shí)對生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的作用，體會(huì)理論對實(shí)踐的指導(dǎo)意義，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，同時(shí)鞏固、加深學(xué)生對物理知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)的能力。