欧姆定律的文字表达式范文
时间：2023-09-16 12:37:47
欧姆定律的文字表达式篇1
关键词：物理定律；教学方法；多种多样
关键词：是对物理规律的一种表达形式。通过大量的观察、实验归纳而成的结论。反映物理现象在一定条件下发生变化过程的必然关系。物理定律的教学应注意：首先要明确、掌握有关物理概念，再通过实验归纳出结论，或在实验的基础上进行逻辑推理（如牛顿第一定律）。有些物理量的定义式与定律的表式相同，就必须加以区别（如电阻的定义式与欧姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相关的物理定律之间的关系，还要明确定律的适用条件和范围。
（1）牛顿第一定律采用边讲、边讨论、边实验的教法，回顾“运动和力”的历史。消除学生对力的作用效果的错误认识；培养学生科学研究的一种方法——理想实验加外推法。教学时应明确：牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态，不能简单地按字面意义用实验直接加以验证。但大量客观事实证实了它的正确性。第一定律确定了力的涵义，引入了惯性的概念，是研究整个力学的出发点，不能把它当作第二定律的特例；惯性质量不是状态量，也不是过程量，更不是一种力。惯性是物体的属性，不因物体的运动状态和运动过程而改变。在应用牛顿第一定律解决实际问题时，应使学生理解和使用常用的措词：“物体因惯性要保持原来的运动状态，所以……”。教师还应该明确，牛顿第一定律相对于惯性系才成立。地球不是精确的惯性系，但当我们在一段较短的时间内研究力学问题时，常常可以把地球看成近似程度相当好的惯性系。
（2）牛顿第二定律在第一定律的基础上，从物体在外力作用下，它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达：物体的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意：公式F＝Kma中，比例系数K不是在任何情况下都等于1；a随F改变存在着瞬时关系；牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系，以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。
（3）万有引力定律教学时应注意：①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程，卡文迪许测定万有引力恒量的实验，海王星、冥王星的发现等物理学史料，对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比（平方反比定律），减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式，只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也发现了它的局限性。
（4）机械能守恒定律这个定律一般不用实验总结出来，因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理，在外力和非保守内力都不作功或所作的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化，就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量，用它来解决问题时，就可以不涉及状态变化的复杂过程（过程量被消去），使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件（只有系统内部的重力和弹力做功）。这个定律不适用的问题，可以利用动能定理或功能原理解决。
（5）动量守恒定律历史上，牛顿第二定律是以F＝dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来，主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相，就目前中学的实验条件来说，多数难以做到。即使做得到，要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出，再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律，也不违反科学规律。中学阶段有关动量的问题，相互作用的物体的所有动量都在一条直线上，所以可以用代数式替代矢量式。学生在解题时最容易发生符号的错误，应该使他们明确，在同一个式子中必须规定统一的正方向。动量守恒定律反映的是物体相互作用过程的状态变化，表式中各项是过程始、末的动量。用它来解决问题可以不过程物理量，使问题大大地简化。若物体不发生相互作用，就没有守恒问题。在解决实际问题时，如果质点系内部的相互作用力远比它们所受的外力大，就可略去外力的作用而用动量守恒定律来处理。动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一。无论是宏观系统或微观粒子的相互作用，系统中有多少物体在相互作用，相互作用的形式如何，只要系统不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），动量守恒定律都是适用的。
（6）欧姆定律中学物理课本中欧姆定律是通过实验得出的。公式为I＝U/R或U＝IR。教学时应注意：①“电流强度跟电压成正比”是对同一导体而言；“电流强度跟电阻成反比”是对不同导体说的。②I、U、R是同一电路的3个参量。③闭合电路的欧姆定律的教学难点和关键是电动势的概念，并用实验得到电源电动势等于内、外电压之和。然后用欧姆定律导出I＝ε/(R+r)(也可以用能量转化和守恒定律推导)。④闭合电路的欧姆定律公式可变换成多种形式，要明确它们的物理意义。⑤教师应明确，普通物理学中的欧姆定律公式多数是R＝U/I或I＝(1/R)U，式中R是比例恒量。若R不是恒量，导体就不服从欧姆定律。但不论导体服从欧姆定律与否，R＝U/I这个关系式都可以作为导体电阻的一般定义。中学物理课本不把R＝U/R列入欧姆定律公式，是为了避免学生把欧姆定律公式跟电阻的定义式混淆。这样处理似乎欠妥。
欧姆定律的文字表达式篇2
电压和电阻
电压
作用：电压是使电路形成电流的原因
常用单位以及换算：千伏，毫伏，微伏1kv=1000v1v=1000mv1mv=1000uv
电压的测量——电压表
1读数：看清量程，弄清每大格和每小格表示电压数
2接法：并联在被测电路两端，使标有?号的接线柱接电源的负极，标有?号的接线柱接电源的正极，被测电压不超过电压表的量程
串联，并联电路电压的规律
串联电路中总电压等于各部分电路
中分电压之和
并联电路中各支路两端电压都相等
电阻
电阻的意义：一切导体都具有阻碍电流作用的性质，不同的导体对电流阻碍作用不同
单位：欧姆ω，其他常用的单位：兆欧mω、千欧kω1mω=1000klω=1000000ω
影响电阻大小的因素：长度、材料、横截面积、温度
半导体、超导体的特点：半导体随慰藉条件的改变它的电阻也改变（压敏电阻、光敏电阻等）
变阻器
原理：改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路中的电阻
构造：支架、电阻丝、瓷筒、金属棒等
使用方法：“一上一下”
第七章知识总结与能力整合
本章直接从研究电流与电压，电阻的关系切入，引导学生探究电流与电压，电阻之间的关系，得出重要的电学定律——欧姆定律，并进一步运用欧姆定律进行简单的电学定量计算，得出电阻串联，电阻并联的关系，以欧姆定律为理论基础，运用相应的实验器材设计实验测量小灯泡的电阻，运用欧姆定律分析了一些与安全用电有关的现象，认识断路和短路现象，加深对欧姆定律的理解，提高了学生运用知识解决实际问题的能力，激发学生学习物理的积极性
欧姆定律
电阻上的电流跟电压的关系：导体中通过的电流与这段导体两端的电压成正比
内容：导体中通过的电流跟这段导体两端的电压成正比，与电阻成反比
表达式：i=u/r
应用求电流，电压，电阻
测量小灯泡的电阻
原理：r=u/i
方法：伏安法测电阻
注意：小灯泡的电阻太小会随灯丝温度的升高而增大
安全用电
电压越高越危险
断路，短路的认识
注意防雷，正确使用避雷针
第八章知识总结与能力整合
本章是在学习欧姆定律长的基础上，吧对于电学的研究扩展到电能和电功率，是初中物理的重点章节之一，也是难点之一，本章学习的主要目标是让学生了解电能和电功率的概念，知道焦耳定律以及与电功率有关的安全用电方面的问题，整章教材的结构是围绕电能的概念展开的。
电功率
电能
电能的获得：电能是由自然界中各种其他形式的能转化而来的，是由电源（发电机、电池等）提供的
单位：焦耳j、千瓦时kw•h，千瓦时在日常生活中也叫度
1kw•h=1度=3.6*10^6j
电能表
作用：用来测量用电器在一段时间内消耗的电能
测量方法：电能表的计数器上前后两次读数之差
表盘上参数的含义：例如，2500rews/kw•h表示每消耗1kw•h的电能，电能表转盘转2500转
电功
实质：电流做功德过程实质上就是电能转化成其他形式能的过程，有多少电能转化成其他形式的能，电流就做了多少功。
单位：与电能的单位一样，都是焦耳j
计算：w=p•t
电功率
物理意义：表示消耗电能的快慢，符号用p表示
定义：一个用电器功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能，用公式p=w/t表示
单位：瓦特w、千瓦kw，1kw=10^3w（1w=1j/1s=1j/s）
千瓦时的来世：1千瓦时是功率为1kw的用电器使用1h所消耗的电能，1kw•h=1kw*1h
额定电压及额定功率：用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下的功率叫用电器的额定功率。一般来说，在用电器铭牌上标明的电压和电功率就是这个用电器的额定电压和额定功率
测量：原理（p=ui），器材，电路图
电流的热效应
电流的热效应：电流通过道题是，电能要转化成热，这种现象叫电流的热效应，任何导体中有电流通过时，道题都要发热
焦耳定律的内容及表达式：q=i^2rt
电热的利用和防止
电功率和安全用电
电功率与电流的关系：根据公式p=ui得i=p/u可知，由于家庭电路中的电压时一定的，即为220v，所以用电器功率越大，电路中的电流i就越大，为了安全用电，应注意不要让干路中的电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大电流值
保险丝
特点：保险丝是用铅锑合金制作的，电阻率大而熔点低
作用：电路中的电流超过允许值时，保险丝能自动熔断而自动切断电路，以保证电路的安全。家庭电路中千万不能用铜丝、铁丝代替保险丝[1] 小编推荐与 物理八下期末复习总结 关联的文章：
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第九章知识总结与能力整合
本章从生活中常见的磁现象出发，介绍磁的一些基本知识，通过各种探究活动让学生感受到特殊物质“磁场”的存在，并探究“电生磁”和“磁生电”的辩证关系，了解电和磁的内在关系。通过探究活动了解物理学家研究问题的方法，获取先关信息并掌握相关知识。
电和磁
磁现象
磁性：吸引铁、钴、镍等物质的性质
磁体吸铁性指向性：指向南北方向
磁极
磁体上磁性最强的部分叫磁极
磁极：南极s、北极n，任何磁体都有两个磁极
作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引
磁场
存在于
磁体周围空间
电流周围空间
1电流的磁效应——奥斯特饰演
2通电螺线管（1）磁场与条形磁铁相似
（2）极性与电流方向有关
（3）应用：电磁铁（影响因素应用：电磁继电器、扬声器）
最基本性质
1对放入其中磁体有力的作用
2对放入其中电流有力的作用——电动机原理及能量转化
方向规定：物理学中，把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向
描述——磁感线
特点：闭合曲线，在此题的外部从n极到s极，内部从s极到n极，磁感线不想交
功能：磁感线能反映磁场的强弱，密的地方磁场强，疏的地方磁场弱
磁生电
电磁感应现象：只有当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象，得到的电流叫感应电流
应用：发电机
原理：电磁感应
能量转化：机械能转化为电能
补充发动机能量转化是电能转化为机械能
第十章知识总结与能力整合
本章主要讲述电磁波以及信息的传播。
信息传播
固定电话
结构及原理：用简单的电话是由话筒和听筒组成。其基本原理：利用电流把信息传到远方。过程是振动——变化的电流——振动
电话交换机：一般电话之间是通过交换机来转换的。可以提高线路利用率
模拟通信：信息电流的变化情况与声音的变化情况一样，这种信号叫模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫模拟通信
数字通信：信号使用不同的符号的不同组合来表示，这种信号叫数字信号，使用数字信号的通信方式叫数字通信。数字信号形成简单，抗干扰力强，失真小。
电磁波
产生：迅速变化的电流产生电磁波
传播：电磁波可以在真空中传播，传播速度与光一样
电磁波的波速、伯成河频率
应用：广播、电视、移动电话、通信
越来越宽的信息之旅
微波通信：用微波来传递信息的通信方式就是微波通信。微薄的波长在10m到1mm之间，频率为30mhz到3*10^5mhz之间
卫星通信：是借助地球同步通信卫星来传递信息的，卫星通信可以克服微波不能沿着地球表面传播的不足（微波只能沿着直线传播）
光纤通信：通过光导纤维来传递信息叫光纤通信。光纤通信的特点是携带的信息量大
网络通信：是通过计算机来完成的，其主要形式是电子邮件
高中物理教学工作总结
物理学科德育渗透计划
物理教育专业自荐信模板
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欧姆定律的文字表达式篇3
关键词：古希腊乐谱 字母体系 记谱法 符号
一、古希腊乐谱资料简述
古希腊乐谱资料存在的载体主要为当时的石柱，在纸张这一便捷的存储信息的载体尚未被发明之前，石柱、岩壁成为古希腊信息资料最初的存储场所。另外，在这一时期，由于尚未发明较为规律的音乐记谱符号，古希腊乐谱资料不得不混杂在文学资料中进行间接呈现，通过文字来尽量描述音乐所要表达的内容，这种呈现方式存在于各个文明领域的音乐记谱体系之中，直到音乐记谱符号被发明且固定下来，才能够逐渐脱离文字而独立存在，表达相应的乐思。
通过柏拉图、亚里士多德、毕达哥拉斯等哲学家的音乐理论著作之中尽管存在一些列同记谱理论相关的内容，但后来一些古希腊乐谱的片断被相继发现，则更有助于对其进行直接研究。被发现的古希腊乐谱片段主要包括：希腊人品达罗斯①的一些作品；迈索迈泽斯的三首赞美歌②（约公元二世纪）；小亚细亚特洛斯一个刻有B调古记谱法的圆柱；塞伊基路斯的墓志铭《悲歌》等。其中，塞伊基路斯墓志铭《悲歌》节奏表现得十分清晰，这是它与其他古代希腊乐谱相比所独具的特色。这块公元一世纪的墓碑中碑文的墓志铭包括一首为逝者写的歌曲，行与行之间标明了节奏和音高，采用爱奥尼亚调式，特别强调了A音，包含完整的自然旋律，采用声乐谱和节奏标记进行记录。
除了以上乐谱片断以外，在古希腊的戏剧作品中，也能找到一些古老乐谱的痕迹，例如古希腊三大悲剧家之一的欧里庇德斯③创作的《俄瑞斯忒斯》开头的合唱曲《立歌》片断，尽管乐曲只留存有42个音符，但是依然能够从中得出当时古代希腊的记谱规律。
二、古希腊记谱法
早期古希腊人使用的乐谱是一种文字谱，它的音域范围相当于今天的从A到a1之间的两个八度，用十五个不同符号进行表示。除了用正常的直立式字母书写外，有时候这种文字谱还将文字的外形位置进行改变，表示音符变低或变高半个音，相当于升号或降号。该记谱方式到了14世纪，已经有了一千六百多种文字形式，而到了16世纪，意大利的波爱修④将之间的文字谱进行重新设计和整改，用15个不同的字母来表示从A到a1的两个八度，其中A到c都用一个字母来表示，到了c以后的音高，则用两个字母。
除文字乐谱之外，古希腊当时的记谱的方式还包括特殊符号构成的乐器记谱法。
（一）古希腊文字记谱法
这里的这些文字符号有的指声乐、有的指器乐，音符的时值长短还不能够依照这些字母符号进行严格定量，垂直的虚线表示“音步”⑤。音步即节拍的前身。在当时的古代希腊，也被明确地分类，如长短格等。这种记谱法大约产生于公元前五世纪末的艾奥尼亚语。其中的字母和音高之间的对应关系为：
α（F），ε（G），H（A），h（B），E（c），┝（d），┍（e），μ（f），F（g），C（a），K（b）……
U则用来表示生乐谱中最小的时值单位，再用其他符号来标识U的倍数。可见，西方乐谱节奏的倍数比例关系在古希腊时期就已经形成了。
另外，古希腊人还用一些其他的符号来记录音的休止和延长。如：ΑΒΓΔΕΖΗΙΚΛΜΝΞΟ等。
器乐谱的音高记号是在字母的基础上用正、反、侧三种不同的写法来进行区分，后两者代表正的升高半音和重升半音，正的相连可以构成自然音阶，时值记号与声乐谱相同。
（二）特殊符号所构成的古希腊器乐记谱法
在这种记谱法中，对节奏的指示就更加不明确了，依然要根据诗歌音节的长短来进行定量。
这两种记谱法为古希腊音乐中的15个托诺⑥的每个音规定了特定的代表符号，也就是音所对应的表示音高的符号。
除《俄瑞斯忒斯》以外，还有两首赞扬太阳神阿波罗⑦的德尔斐⑧赞美诗，这两首赞美诗刻于雅典的一块石壁上，分别代表当时的声乐乐谱和乐器乐谱。其中，第一首创作于约公元前138年左右，第二首则创作于约公元前128年-127年左右。
而大约抄写于公元前三世纪至公元前二世纪的欧里庇得斯的《俄瑞斯忒斯》片段及抄写于公元前280年的欧里庇得斯的《在奥利斯的伊菲格涅亚⑨》片段，则更进一步地采用了半音旋律、明确的节奏符号、转调方式以及乐器伴奏的标识。
三、文字谱到纽姆谱的过渡时期――古罗马
公元146年，罗马征服了希腊，也继承了部分希腊文化，并在此基础之上，发扬了自己的风格。古罗马的音乐更注重现实性，由于争战的需要，军乐十分发达，出现了人数众多的合唱及乐队形式，该形式为后面的基督教圣咏及纽姆记谱法奠定了基础。而纽姆谱的诞生背景本身就同浓烈的宗教氛围密切相关，可以说古罗马时期宗教音乐的发展同纽姆谱的诞生密不可分，教徒们在同上帝进行交流的过程中，通过音乐这一形式来完成，但音乐的记录却无法长期、固定、持久的保持下来，凭借记忆来进行歌唱难免存在一定程度上的偏差，这使得教徒们开始着手研究科学、富有规律的记谱符号，形成了最终的纽姆谱。尽管纽姆谱的诞生并不在古罗马时期，但其诞生的社会文化背景却沿袭了古罗马时期的文化传统。
注释：
①品达罗斯（约前518-前442或438）：希腊合唱琴歌的职业诗人。出生在忒拜附近库诺斯凯法勒的一个多里斯人的贵族家庭，曾在雅典的一些著名音乐家门下求学。
②V.加利莱伊于1581年发现二世纪初迈索迈泽斯的3首赞美歌包括：献给艺神缪斯、太阳神赫利俄斯以及复仇女神涅墨西斯。
③欧里庇得斯（前480-前406）：与埃斯库罗斯和索福克勒斯并称为希腊三大悲剧大师，他一生共创作了九十多部作品，保留至今的有十八部。
④波爱修（475-约524或525）：罗马后期哲学家、政治家和音乐理论家。曾任执政官。波爱修认为“种”与“属”是头脑在感觉的基础上加工的结果，共相存在于事物之中，而它本身却是非物质性的；解释了基督教神学中“三位一体”和神的存在等教义。代表作品有《论三位一体》，《哲学的慰藉》。
⑤音步：当时音乐的节奏都是用诗词音节的自然时值，音节有长的和短的，许多音节组合成格律的基本单位就是音步。
⑥托诺：公元前二世纪理论家克里奥尼斯对托诺进行了最早的解释，认为它具有四个含义：音、音程、音域以及音高。这15个托诺分别为――下多里亚、下爱奥尼安[或下弗里几亚]、下弗里几亚、下伊奥利安[下利底亚]、下利底亚、多里亚、爱奥尼安[下弗里几亚]、弗里几亚、伊奥利安[下利底亚]、利底亚、上多里亚[混合利底亚]、上爱奥尼安[上混合利底亚]、上弗里几亚[上混合利底亚]、上伊奥利安、上利底亚。
⑦阿波罗：古希腊神话中最著名的神o之一，希腊神话中十二主神之一，是主神宙斯与暗夜女神勒托所生之子，阿尔忒弥斯的孪生哥哥，全名为福玻斯・阿波罗，意思是“光明”或“光辉灿烂”。
⑧德尔斐：地名，是阿波罗神谕的地方。
⑨《在奥利斯的伊菲格涅亚》：描写特洛伊战争前夕，阿伽门农为了摆脱阿耳忒弥斯所制造的无风天气，必须献祭其亲生女儿伊菲革涅亚的故事。
作者简介：
欧姆定律的文字表达式篇4
关键字 两表示数；变化
实际上，对于此类问题的解决是有规律可循的，应当牢牢抓住这一特点来分析；在一个给定电压的电路中，正是由于电阻的变化，直接引起了这个电路的电流的变化；由于在电路中的电流的变化，导致了电路中的电压分配的重新调整，才出现了电路中的电压的变化。为此这类问题解决可以按下面几步走。
一、准确识别电路
首先分析电路的连接情况，看清是串联电路还是并联电路，分析电路连接时一般先去表。即把电流表当成导线，把电压表当做开路处理，有必要的话要转换电路图。其次要搞清楚电路中每只电表所测量的物理量，为下面的分析做好铺垫。
二、分析局部电阻的变化
具体分析由滑动变阻器的滑片移动所引起的电路局部的电阻变化。
三、分析电路总电阻的变化
依据电路实际连接情况和局部电阻的变化，利用串、并联电路的电阻特点，分析电路总电阻的变化。
四、分析总电流的变化
根据电源电动势不变及电路总电阻的变化情况，利用欧姆定律，分析电路总电流变化情况。
五、分析局部电流、电压变化。利用串、并联电路的特点和欧姆定律及其变化公式
总之，其解题过程简化为：由滑动变阻器的滑片移动――滑动变阻器的阻值变化――总电阻的变化――总电流的变化――电压表和电流表示数的变化。
下面分别以滑动变阻器和用电器串联、并联两种情况来具体分析。
例：下图中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表和电压表的示数将()
A、电流表、电压表示数都变大 B、电流表示数变小，电压表示数不变 C、电流表示数变大，电压表示数不变 D、电流表、电压表示数都变小
分析：这是一个滑动变阻器R2与定值电阻R1组成的串联电路。
1.准确识别电路：
（1）电路连接方式：把电压表看成开路、电流表看成导线。看用电器的连接方式。最后
再找准电压表的接线柱，把其并联在所测用电器两端。经过转换，图示电路图变为：
2.电表所测对象。电压表测量电阻R1两端的电压。电流表测量串联电路中的电流
（1）分析局部电阻的变化：滑片向右移动时，滑动变阻器R2连入电路的电阻变大。
（2）分析电路总电阻的变化：由串联电路电阻的特点知：R=R1+R2，其中R1不变，R2增大。所以电路的
总电阻变大。
（3）分析电路总电流的变化:由总电路的欧姆定律知： I=U/R，U不变，R变大，故总电流是变小的。
（4）分析局部电流、电压的变化：电流表的示数是变小的； R1两端的电压U1的分析方法有两种。第一
种是：U1=U-U2=U-I2R2=U-IR2；第二种是：U1=I1R1=IR1，其中第一种方法行不通，因为U不变，I减小，R2
增大。在第二种方法中，R1不变，I变小，所以U1变小。故电压表的示数变小。
总之，当P向右移时，R2(注：表示增大，表示减小)RI(即 的示数变小)U2( 的示数变小)。答案（D）。
欧姆定律的文字表达式篇5
由于本节是在学习了电流和电路、电压和电阻知识之后，并且内容是定量地探究电压、电流、电阻的关系．所以直切主题，启发学生通过对三者的概念理解初步得出电流与电压、电流与电阻的定性关系．
2强化电路设计、突出难点，合理利用课堂生成
笔者认为实验电路图的设计是本节课的难点之一，打破以往过分重视实验过程，轻设计的观念．学生只有清楚地理解实验设计的原理及目的，才会在接下来的实验中得心应手．引导设计实验，这个环节的设计体现了教师主导、学生主体的双主教学模式．在设计电流与电压的关系的电路时，学生很容易想到的是用电压表、电流表来测量电压和电流．用电器的选择学生会提出用小灯泡、定值电阻;而如何改变用电器两端电压将成为学生思维的障碍，学生会提出更换电池节数、串联定值电阻分压等方案．由于前面变阻器的学习学生通过把变阻器串联在电路中移动滑片观察灯泡的亮度变化这一直观实验现象，清楚了变阻器可以改变电路中的电流及保护电路的作用．而对滑动变阻器可以改变用电器两端电压这一性质理解模糊，所以帮助学生理解滑动变阻器可以改变用电器两端电压成为此次实验设计的难点．教师可以通过连接实物电路图，移动滑动变阻器滑片观察电压表示数来实现教学．强调探究三个物理量之间的关系，要控制变量．正如叶澜教授所说:“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都遵循固定线路而设有激情的形成”，课堂上会产生一些意料之外的有价值的资源，所以教师不应抓住预设教案不放，要及时调整预设，关注并有效利用生成资源．所以在电路原理图设计部分，是教师与学生思维碰撞的最佳时期，教师应充分把握学生思维的盲点，及时调整方案．
3合理设计实验，巧妙处理数据
课标对《欧姆定律》这一节有三个要求:(1)通过实验，探究电流与电压，电流与电阻的定量关系，分析归纳得到欧姆定律;(2)理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题;(3)通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良好习惯．显然，这节课教学内容比较紧张，需要教师在有限的时间内高效完成教学任务．为了完成第一个课标要求教师要设计两次实验才能完成，这种方法受课堂时间限制可能完不成教学任务．实验设计完毕，再提出连接实物图有哪些注意事项，学生可以通过思考对前面所学内容进行回顾，给学生更多的思考空间，课堂关注让不同层次的学生有收获．这样可以从学生中发现问题，及时修正教学，便于抓住教学的契机．在物理教学过程中学生行为上的探究和思想上的探究都要有．教师可以合理设计实验，在实验报告单记录数据设计两项规定，一项是规定动作，要求每组都测1V、2V、3V电压下通过定值电阻的电流;另外再附加一项，在量程范围内学生可以自由选择几组电压值进行测量．在学生分组实验时，每三组发放同一个阻值的电阻，发三个不同的电阻。启发学生通过数据发现当电压是1V、2V、3V时电流有什么变化?通过表格不难看出成正比关系．每一横行成正比关系，每一纵列为何差别很大?循序渐进地引出是由于电阻不同引起的．同学们的数据是否说明同样的问题呢?为了将每组数据尽量汇集到一起说明问题，要求学生将剩余数据以描点的形式描在坐标纸上，以电压为横轴电流为纵轴，强调不需要连线，因为学生手里的是单独的数据．坐标纸的设计是将透明胶片放在坐标纸上，相同阻值的三组发放相同颜色的描点笔．教师只收集胶片，最后将所有的胶片叠放在一起展示给学生，会发现阻值相同的三组同学的数据大致在同一直线上．由此得出结论，电阻一定时，电流与电压成正比．提出研究电流与电阻关系可不可以仍然用这个电路图呢?因为在设计电路图时学生清楚滑动变阻器是可以改变电压的，引导学生更换不同电阻通过滑动变阻器实现电阻两端电压一定，教师在前面演示．回归前面表格通过记录的数据能否找到在相同的电压条件下，电阻变化时电流有什么变化?观察表格中一纵列很容易得出，电压一定时，电阻越大电流越小．通过引导学生把数据依次画在坐标纸上，以电阻为横坐标电流为纵坐标，很明显看出是反比例函数．所以得出结论:电压一定时，电流与电阻成反比．物理规律教学，规律表达要严谨，所以最后不仅要给出欧姆定律内容的文字表述还要有公式表述，强调公式表述中I、U、R是针对同一导体同一时刻而言．
4总结
以上教学设计比较符合教材知识体系要求，设计符合学生的认知规律，有层次有梯度．实验的设计和数据的分析对学生构建知识从现象分析感知到发现规律的过程起到比较好的作用．数据分析采用列表法和图像法相结合的方法，用胶片叠放来收集大部分同学的的数据，增强说服力是此次设计的创新之处．
欧姆定律的文字表达式篇6
一、教学语言力求准确严谨，体现科学性
教学语言有着严格的标准和要求，唯有达到相关要求，才能发挥其教学功能，完成教学任务．因此，用好语言是教师的基本功之一．教师要善于探求教学语言的内在规律，掌握表达规则，使自己的表达更容易为学生所接受．初中物理教学语言的第一要素是准确严谨．这就要求教师在使用语言时要符合语音、语法体系，使自己的措辞能正确表达相应信息．特别是物理概念和规律的表述．这些内容都是经过几代人的精心打磨，经历了如大浪淘沙般的提炼过程，多一字或少一字都会导致意义的偏离或缺失．教师要注意锻造自己的语言，凸显表达的准确与严谨;教师要用标准的普通话组织教学，遵从汉语表达的基本规则，注意语义的简明易懂．比如，在物理教学中，“规律”、“定律”等词就不能混用，“光的折射规律”一般不说成“光的折射定律”;“欧姆定律”也不能说成“欧姆规律”．这是因为“规律”往往是自然界原始现象的一种总结与归纳，是事物间或事物内部固有的、原生态的联系;“定律”则对应一定的条件，发生在一定的过程中，“定律”可以认为是“规律”的一个分支，它的形成应该经过模型化的处理和分析，它的成立将对应一定的条件和前提．所以，教师在某些内容表述上也要做到咬文嚼字．此外，以“欧姆定律”为例，它反映的是电流与电压、电阻的关系，因此在内容阐述上应该突出“电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比”．这句话能清晰地体现出谁是自变量，谁是因变量，反过来讲就会发生错误．
二、教学语言注重形象生动，体现趣味性
物理是初中阶段难度较大的一门科目，其难点之一就是抽象性与概括性，而初中生正处在形象思维向抽象思维过渡的关键期，导致他们在物理学习中出现不适应的情形．在教学过程中，教师要利用各类教育资源，并辅以恰当的教学方法，激活学生的好奇心，增强他们的求知欲，用形象化的教学手段来弥补他们思维能力上的不足，提高学生的学习信心和探究兴趣．从教学语言的组织来看，教师要善于用形象生动的语言，帮助学生在脑海中构建模型，发展抽象思维．在这一环节，教师可以借助数学语言、图像语言、视频语言来弥补口头语言形象性上的缺失，帮助学生形成鲜活而生动的物理情境，让学生在获取丰富的感性体验后建立并认识规律．教师还要注意优化自己的语言表达，凸显其趣味性，增强物理课堂的吸引力，提高学生学习的积极性．
(1)对课堂提问进行优化．
正如爱因斯坦所说，任何一项伟大的发现都源于一个问题．以问题来引导课堂的发展，组织学生进行思考和探究是常见的教学方法．因此，课堂提问是重要的教学环节．精彩的课堂提问，不仅能启发学生的思维，帮助学生推开知识的大门，也能促进师生之间的情感对话，缓解学生学习中的负面情绪，帮助学生调整学习的心态．在教学过程中，有的教师在问题提出的环节进行简单化处理，如“是不是”、“对不对”，将原本能启发学生思考、引导学生探究的问题硬生生地改为选择题，在很大程度上抑制了学生的思维发展;有的教师没有结合学生的最近发展区来设计问题，以至于问题超过学生的能力范围，挫伤学生的探索热情，打击他们的学习信心;有的教师止步于问题的提出过程，而没有关注学生的思维过程，从而无法给予学生及时、正确的引导，降低了问题的使用价值．因此，问题提出是一项包含设疑、激趣、启思等于一体的综合性艺术．合理提问，能够提高教学语言的质量．
(2)教师要善于掌控自己的语气和语调．
教育心理学认为，青少年注意力集中的时间一般持续十到三十分钟．由此可知，一节课四十五分钟的时间要让学生的注意力高度地持续性集中是十分艰难的．教师的语言在其中起到至关重要的作用．它对课堂氛围的调控、对学生注意力的集中都有积极影响．音色的好差源于先天，个人很难改变，但是教师要尽量让自己的语言语韵和谐、富有美感，语气抑扬顿挫，富有表现力，语调适中，让学生感受到语言之美．更重要的是，教师要结合课堂上学生的反应，及时调整自己的语气、语调和语速．只有这样，才能发挥教学语言的感染力．偶尔发现学生分心走神之际，教师要刻意变更语气或语调，以此暗示学生集中注意力．
欧姆定律的文字表达式篇7
【关键词】初中物理；教学方式；研究
物理作为初中生必学的自然学科，有着其自身独特的科学性，物理课程给学生提供了了解自然规律的平台，并且通过物理课程的学习还可以增加学生的见解，帮助他们熟悉自然界中某些事物发展的本质，并理解一些现象的科学内涵（例如雷电的形成、电流的形成、人体的静电现象等）。正是因为物理严谨的科学性，使学生们接触它的时候也带来了一些困难，比如对有些现象的解释太抽象，并且在传统的物理教学模式中，都是以老师授课为主，老师占据了课堂的主体，只一味的向同学们简单的传授课本上的知识，忽略了课堂的灵活性，导致初中物理的教学方式存在较大漏洞。因此，借着新课改和素质教育的平台，老师应该在物理教学的课堂中尝试新的教学方法。
1.结合案例分析物理教学中存在的一些问题
1.1案例一——力学
力学是初中物理课程中最基本的章节，它是带领学生走进物理世界的开篇之章，因此力学知识授课的好坏直接影响到学生对这门课程的认识，也会奠定学生们对物理印象基础。在我国几乎所有课程的教学模式都是以老师讲课为主，学生听课为辅，物理老师在讲授力学这一章时也是这样，缺乏和学生的交流，由于学生在课堂上发挥不了主体作用，并且物理是一门相当乏味的自然科学学科，因此，许多学生在接收物理知识时都存有被动心理，有的也只是为了完成学业的需要，并没有真正的去好好掌握。
1.2案例二——欧姆定律
初中物理课程中，必不可少的一章就是《欧姆定律》，它作为初中物理课程中最基础的知识章节，影响着许许多多初学者对物理课程的印象以及日后对学习物理的兴趣培养，因此，作为一名初中物理老师，在讲授该章节时需要注意的问题有很多，而不是一股脑的把所有知识概念都讲完。
在传统的授课方式中，物理老师在讲授这一节时一般都是先把需要解释的概念给学生讲解一下，然后把这一章节涉及到的公式（主要是I=U/R）在例题中给同学们讲解。这种授课方式如果不是天生对物理充满兴趣的人在听起来时都会觉得很无聊。这就直接导致了许多学生在学习这一章时上课不认真听讲，老师留的作业题也是抄别人的，使教学的效果很不理想，教学任务也几乎不能按时完成。
1.3案例三——物理实验课
物理实验课是带领学生走入物理世界最直接、最有效的方法，然而由于教学资金的缺乏，许多初中学校根本就没有开设这一门课程，或者是开设了这一门课程，却因为缺乏实验道具和器材，而从未真正上过。这种教学漏洞的出现，损失了教育学生学习物理的最好机会，由于物理知识大多数都十分抽象，初中生基本上无法从理论课上真正搞懂那些知识，而又没有最直观的教学实验来演示，错失了引导学生学习物理的最佳机会。
2.解决上述问题的有效措施
2.1消除力学知识的学习障碍
由于力学知识是物理课程最基本的入门知识，因此学好它对学好物理课程会打下良好的基础。初中是一个人学生生涯中最容易对事物充满好奇的时间段，教师要充分的利用学生的好奇心把他们引入物理的世界。最有效的方法就是让学生成为课堂的主体，允许学生在课堂上发问，增加师生之间的交流，建立良好的师生关系，营造良好的课堂氛围。例如教师在讲解牛顿第一定律时可以在上课时带一个苹果，让学生们在课堂上真实的体验万有引力；在讲授自由落体的知识时，可以让同学们在课堂上进行实验，用自己的笔、纸片等来感受自由落体的妙处；在讲力是相互的这一章节时，老师可以让同学们自己报名来前台互相感受一下；在讲摩擦力时借助实验道具在课堂上给同学们演示等。
2.2学习欧姆定律的有效途径
其实要想有效的学习欧姆定律，在老师授完理论课的基础上最有效的方式就是开设这一章节的实验课。欧姆定律这一章的主要内容包括：欧姆定律并不适用于所有物体、导体的电阻不是一成不变的、串并联电路欧姆定律的推广式不同。
这些有关电路的问题在实际的课堂讲解上是十分抽象的，教师只有亲自带领学生，让学生们在实验课中自己动手，体验欧姆定律的实验表现，才能使他们把这些知识真正掌握，否则即使他们掌握了理论要点，也无法真正的与实际相结合。
2.3充分借助多媒体资源
其实以上方法适用于所有物理章节的学习，实验课是物理教学中的重点课程不能忽视。随着科技的发达，多媒体教学方式也逐渐引入了物理教学的课堂，多媒体教学方式的实施，给学生们带来了一种学习知识的新鲜感，PPT上鲜活的文字、图片以及教学视频等内容增加了物理教学的趣味性，也增加了学生们对物理课程的兴趣。因此在初中物理的教学中要充分借助多媒体资源使抽象的物理知识在多媒体中得以具象化。
此外，改变教学最根本的方式是增加教师授课的趣味性，一个幽默的物理教师和一个死板的物理教师教学的效果是完全不一样的，因此，要改变教学方式还需要教师从自身寻找问题，好的教学效果需要学生和老师共同完成。
作为一名初中物理老师，不仅要把知识完整的传授给学生，还要让他们能够接受并且消化成为自己的东西。随着国家经济水平的提高和教学方式的改进，多媒体教学的方式逐渐走进了千千万万的大中小学校，因此，物理老师可以充分借助多媒体的力量来使枯燥的物理知识多彩化。此外物理课程中还应该多安排一些实验课程，让同学们通过自己的亲身体验来感受物理世界的多姿多彩，培养他们不断探索科学的精神，培养他们对物理课程的兴趣。
【参考文献】
[1]张红岩.《新课程理念下的初中物理教学案例与分析》.教学实践，2012
[2]代卫建.《初中物理教学中加强学生实验探究技能的培养》.新课程·中学，2010年9月8日
[3]谢春燕.《浅析多媒体课件在初中物理教学中的应用—变阻器课堂教学案例》.教艺展台，2012年9月8日
欧姆定律的文字表达式篇8
关键词:ATE;演进规律;阿姆达尔定律;并行测试;成本分析
1引言
测试技术的历史一直是一种有趣的对话,其发生在可能的测试技术与系统复杂性不断增长的指标需求之间,旨在达到较高水准的测试指标――比较每成本。
测试技术启用新方法(例如,并行测试)必将带来新挑战,新方法不仅决定于电子学的趋势,更依赖于我们每天都在与其握手的微电子学革命。
ATE(automatic test equipment,ATE)系统之于半导体制造业的作用,恰似神奇的自动“示波器”。复杂的ATE系统的设计领域,包括了机械、电源、冷却、工业安全、模拟和数字电子学以及软件。
半导体自动测试机(ATE)的工作,主要使用两套测试系统:一是针对电流和电压等参数,二是针对逻辑功能。当被测芯片内的门数量大于500 K,时钟频率大于200 MHz,ATE的测试成本已经等于硅工艺成本(Stephen Sunter,1998年)。
因此,测试经济学(economics of test)将继续成为新的测试方法学和测试师的关键驱动力之一。
本文首先概论ATE技术的演进规律,兼及ATE发展的并行测试新趋势,指出并行计算的理论――阿姆达尔定律的意义所在。根据实用模型,例析ATE多点并行测试的成本优势,最后,总结全篇。
2ATE技术的演进规律
ATE是一种通过计算机控制,进行器件、电路板和子系统等测试的设备。通过计算机编程取代人工劳动,自动化地完成测试序列。
以下分论ATE的结构及其演进规律。
2.1 ATE的结构
图1是典型的ATE结构组成:主机、测试台和工作站[[1, 2]。
主机内置了测试图形发生器、数据格式化与定时发生器、管脚参数测量单元(PMU)、中心PWU,以及器件电压源。
测试台内含通道卡(负责驱动)、比较器、负载电路,还有PMU(每通道配置)。所谓通道就是负责与器件进行电连接的器件接口板。
工作站控制着测试机,可发出指令,例如:指定管脚、加载驱动电流或运行真值表。而由预备编程指令产生测试图形,回送结果(对应Passes或Fails),都在工作站里完成。
2.2 ATE的演进规律
通用ATE简史:1970年代中叶,出现了全晶体管计算机控制的通用ATE,在路测量(in-circuit)发展进入1980年代,出现了在片测试(on-chip)(例如BIST),1990年代则瞩望测试特征的人工智能预计算,保障高的质量和可靠性[3]。
l958年TI公司研制发明了世界第一块集成电路7400 (与非门逻辑电路)以来,便诞生了世界上第一台集成电路测试机,专用于测试自己产品的IN HOUSE TESTER[4]。
1960年代早期,美国Fairchild公司开始应用专用ATE,解决当时的运算放大器的量产测试问题[4]。
欧洲首台ATE:区别于1940年代针对收音机(电视)的简单测试(先驱之一是英国工程师John Sargrove),英国的William Gosling教授领导的研究小组于1955年至1958年,设计出欧洲最早的通用型全编程ATE系统(ACORN),拥有832个测试头/点[3]。
ACORN ATE系统的研发要点举例[3]:
(1)最初的测试哲学(the initial philosophy of testing)是完全被动的参数测量与比较,试用之后感觉不方便,又加入了测试信号产生模块;
(2)改良应用了Lindek电位计(1899年),此成为绝大多数ADC和数字电压表的基础。
1970年,Fairchild公司推出商业化的数字集成电路测试机Sentry 7,采用24位宽的数据通道,2 MHz频率的主机,DATA RATE为10 MHz,最大测试通道为60 PIN[4]。
到了1970年代中期,全数字化的浪潮唤醒了ATE的技术市场:结合在路测量(in-circuit,应用涉及:测试夹具和测试程序),ATE终于作为“指甲”找到了老虎的“爪子”!
微电子学革命带来了什么?芯片速度的增长达3 ~ 4个数量级,复杂度的增长达到7 ~ 12个数量级。由此,主要的驱动力是复杂度(管子数量/芯片)而不是速度。
应互连复杂性的激增之运,使得1980年代中期Motorola公司的Gary Daniels报告了self-testing chips,由此开启了测试哲学的新时代――在片测试(on-chip)/(可测试设计)。
跟进的趋势就是:制定IEEE测试标准;重视test signatures的预计算(启用人工智能)。
面向未来,在片测试并不会完全剥夺ATE的传统市场,因为在路的功能测试总是要做的,特别是针对模拟和RF模块。
总结ATE的演进规律是:从专用到通用;遵从标准与协议,适应DFT和可重构;启用人工智能;走向并行。
下一代的 ATE/ATS体系结构研究,将并行测试列为关键技术之一(1996 年,美国国防部自动测试系统执行局)[5]。
ATE并行测试种类:一是多点被测UUTi的并行;二是单点被测UUT内部的多部件(functioni)的并行;I三是单个测试步内的软件并行[6]。
3并行的理论意义
(阿姆达尔定律)
并行计算的优势(针对固定的计算复杂度任务,以加速比作为评价指标)所在与极限,乃由阿姆达尔定律(1967年)做出回答。
以下再现阿姆达尔定律的图解建模,分论其解析表述与设计意义(针对并行系统)。
3.1 阿姆达尔定律的图解建模
首先同意大型机的发展支持了Grosch’s Law(1965年提出,计算机性能的提升规律,按照价钱的平方关系)。
1967年,IBM大型机之父Gene M. Amdabl博士图解了并行计算系统设计的关键,参见图2[7]。
图解Amdahl’s Law的图2表明[7]:
(1)例如:针对固定大小的计算任务,Amdabl博士计算得到的可能运算区域是(并行部分65%,数据管理开销25%,串行计算10%);
(2)高度并行机的提速限制,来源一是计算的串行组件,二是多处理器之间的同步开销。
3.2 阿姆达尔定律的表述与理解
针对并行处理的可扩展性(scalability),阿姆达尔定律的解析表述为[8]:
并行的加速比=1/(Serial%+(1-Serial%)/处理器的数目),也即:
SpeedupAmdahl=1/((1-f)+f/m)
其中,f为计算问题中可被并行处理的部分的比例,m为并行处理器的数量,Speedup为并行后相比于串行时的加速比。
分析:
(0)尚未考虑处理器之间的开销;
(1)全并行有f = 1,最大加速比s = m;
(2)全串行有f = 0,最小加速比s = 1;
(3)加速比有上限s 1/(1-f),当并行处理结点数m ∞时;
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(4)提高加速比,机会在于进一步提高并行度f。
我们做出加速比Speedup的三维图解(图3,z = s,x = f,y = m),显然,极值出现在高度并行化(f 1)和超级多核(例如m = 65536)的情形。
由此,传统的ATE(内部主要是串行)借助并行的多点同测概念(multi-site test),以提高效率,得到了工业界的推崇[9]。诚然,成本核算是必需考虑的。
4ATE多点测试的成本模型与例析
ATE的类型包括:低端数字IC测试系统;高性能ASIC测试系统;模拟IC测试系统;存储器测试系统;混合信号测试系统;SoC 测试系统[10]。
表1给出了几种ATE的具体参数[11]。分析知道:在SoC测试系统中,多点ATE测试(DFT-ATE)成为降低测试成本的首选。
根据典型的ATE多点测试成本模型[12](稍有修订),理解文献[11] (稍有修订), 结合ITRS2009新数据[13],计算比较ATE的多点测试的成本优势。
4.1 ATE多点测试的成本模型
为分析SoC在DFT-ATE环境下的测试成本,需建立DFT-ATE的测试成本模型,从而为高层次测试规划提供依据。
文献[12]中提出了一种ATE的测试成本模型(该评价参数的单位是美元/芯片):
式(1)中符号说明:C为常数,指设备折旧、人力成本、房屋成本、维护和培训费用等;Ctestcell为测试单元成本;ttotal 为单个芯片在ATE上的测试时间; Nsite为多点ATE同测的芯片数; Nprobecard 为需要探针卡的总数;Cprobecard 是探针卡的成本;Nlifetime-dies为探针卡的寿命。
式(1)中的Ctestcell(测试单元成本)满足下式[11-12]:
式(2)中:Cprober 为探针成本;CATE0为0通道下ATE的成本;Nchannel为ATE的总通道数;Cchannel为单个通道成本;Csite为每点的成本,包括时钟通道、电源和MS的测试资源等。
前述参数仅有Nsite由SoC本身决定,而其它参数则由ATE决定。
式(1)中的ttotal(单个芯片在ATE上的测试时间)表示为[11-12](注:本文修订过Ndata-port和fscan的分子、分母位置):
式(3)中:tindex为探针卡和晶圆片的建立时间;tfix为扫描测试之外需要的测试时间(针对直流参数和静态电流等);tscan为扫描测试时间;Fgate2vector为每个门平均需要的测试矢量(单位为bit);G为芯片规模(单位是2输入与非门); Ndata-port为SoC的测试接入带宽;fscan为扫描测试的频率。
分析知道:固定tindex、tfix 和Fgate2vector,而G、fscan 和Ndata_port随SoC的高层次测试规划确定。
式(3)中:Ndata_port与fscan 分别满足如下两式[11-12]:
4.2 ATE多点测试的成本例析
表2给出计算Cdie的典型成本参数(2005年[11],2009年[13])。
图4是应用表2和Matlab软件为式(8)所做的曲线图。显见:当同测点Nsite增加时,单芯片的测试成本急剧(Nsite的负二次幂)减小。
当然,此主要是从经济上考虑测试点数的选择。
实际操作上,ATE可支持的测试点数是有上限的。Nsite的选择要遵守如下约束条件[11-12]:
Nsite
由表2分析约束知(2005年):
Nmax_site = 32;Nmax_DC = 4×103/160 = 25,Nmax_functional = 16×106/800×103 = 20.5,Nmax_clock = 32。且多点测试的内存需求应满足关系[11-12]:2 Fvector2gateGNmax,scan< Mmax,scan
因此,测试点的数目因受ATE功能测试深度的限制,实选Nsite =20。
同样,可得2009年时测试点数目所受约束条件,列入表3,实选Nsite =32。
结合图4分析预测:随着时间的前进,同测点数限定下的测试成本的进一步下降,可能有赖于在ATE内部加快运用多核技术。
5总结与展望
从并行原理结合测试经济学这个视角,考察了ATE的技术演进规律及其多点同测的成本优势。
ATE技术演进的重要趋势之一是并行测试,其根本的原理指导来自阿姆达尔定律:并行系统比之串行系统,将较大地提高性能加速比(但有限度,根源在于残余了串行,也在于多核间的通信开销)。
ATE多点同测的成本分析:修订Agilent公司2002年的ATE多点测试成本模型,对比2009-ITRS以及2005年的典型ATE数据,计算得到每芯片的ATE成本函数 = O(同测点数-1),再结合工程约束,最后得到实选的最大同测点数。
ATE同测的未来发展,瞩望多核CPU之于ATE的新贡献。
参考文献
[1] Eric Liau, Doris Schmitt-Landsiedel. A novel semiconductor test equipment concept: Automatic test equipment with computational intelligence technique (ATE-CIT)[C]. In Proceedings of Instrumentation and Measurement Technology Conference Como, Italy, 18-20 May, 2004, pp. 2144-2149.
[2] Volkerink E.H, Khoche A, Rivoir, J, Hilliges K. D. Test economics for multi-site test with modern cost reduction techniques[C]. In Proceedings of 20th IEEE VLSI Test Symposium, 2002, pp. 411-416.
[3] Gosling W. Twenty years of ATE[C]. In Proceedings of International Test Conference, 1989, pp. 3-6.
[4] 郭瑞振, 李定学. 集成电路测试机发展简史[J]. 集成电路应用, 2001, (3): 18, 46.
[5] 肖明清, 朱小平, 夏锐. 并行测试技术综述[J]. 空军工程大学学报(自然科学版), 2005, 6(3): 22-25.
[6] Waivio N. Parallel test description and analysis of parallel test system speedup through Amdahl's law[C]. In Proceedings of 2007 IEEE Autotestcon, pp. 735-740.
[7] Amdahl G. M. Validity of the single processor approach to achieving large scale computing capabilities[C], In Proc. of AFIPS Spring Joint Computer Conf. 30, Atlantic City, NJ 30, April 1967, pp. 483-485.
[8] Moncrieff D, Overill R.E, Wilson S. Heterogeneous computing machines and Amdahl’s law[J]. Parallel Computing, 1996, 22(3): 407-413.
[9] Velamati N, Daasch R. Analytical model for multi-site efficiency with parallel to serial test times, yield and clustering[C]. 2009 27th IEEE VLSI Test Symposium, pp. 270-275.
[10] 刘涛, 张崇巍. SoC芯片测试设备现状[J]. 电子工业专用设备, 2009, 176: 1-9.
[11] 王琛. ATE测试成本优化[J]. 电子工程师, 2006, 32(6):14-16.
[12] Volkerink E. H, Khoche A, Rivoir J, Hilliges K. D. Test economics for multi-site test with modern cost reduction techniques[C]. In Proceedings of 20th IEEE VLSI Test Symposium, 2002, pp. 411-416.
[13] ITRS Home [EB/OL]. public. itrs. net/.