關于電磁學教學的幾點體會

摘要：電磁學知識要抓住形散神不散這一特點。指導學生認清電磁統一性、相關性，同時緊扣電磁應用，提高學生的認識能力。

關鍵詞：電磁；形散神不散；教學

自十九世紀二三十年代以來，由于三位科學家（丹麥的奧斯特、法國的安培、英國的法拉第）的杰出貢獻，電磁學的研究與發展，取得了突破性成就，已經影響到社會的各個方面，對社會的進步、人類的文明起到了積極作用。電磁學已是物理學中的一個重要組成部分，我們一定要好好地學習它，研究它。中專學生入學之前，對電磁學知識的了解，對電磁關系的認識很膚淺，只是了解到電流可以產生電磁場，導線切割磁力線可以產生電流的一些初步理論，對電磁學知識的深入、定性了解得并不夠。而與高中生相比，又不能像高中生掌握得更深入。因此，在中專教學中，首先是認識電磁的統一性、相關性、相互影響性，即磁與電是辯證統一的關系。電磁學知識教材分為四部分：電流的磁場（電流的磁效應）、電磁感應（磁生電）、帶電粒子在電場和磁場中的偏轉、電磁振蕩和電磁波。前面兩部分為基礎理論，后面兩部分則偏重于應用。這幾部分的教學，既要注重各部分的基礎理論，又要與實際應用緊密相連，同時，又要考慮到電磁的統一性、相關性，從思想上引導學生辯證統一地看待問

題，故教學上可分可合，可散可聚，做到舉一反三、觸類旁通。

一、從應用入手，由尾到頭，激發學生興趣

電磁學理論有一些復雜。在講課時，從一開始，就需要把一些簡單的無線電知識、日常生活中的電磁知識應用告訴給學生，讓他們注意到身邊的電磁現象和對他們及周圍的影響。就從周圍空間來說，里面充滿著一種看不見、摸不到的特殊物質，這種特殊物質攜帶著不斷變化的信號——這就是電磁波。沒有它，收音機就沒有聲音，電視機就沒有圖像，也就沒有無線電通訊（想想沒有手機的感覺）。然后說明電磁波的產生、發送以及接收。還有其他一些應用，都盡可能提到，像日光燈、變壓器、電動機、發電機等一些日常應用的工作原理。雖不詳細講解，但要讓學生知道，電磁學知識可幫助他們認識身邊的許多事物，提高學生的學習興趣。現代科學技術也普遍應用到電磁學知識，像正負電子對撞機、回旋加速器、質譜儀等高科技領域，都應用到電磁學知識。1998年，美國航天飛機把阿爾法（α）磁譜儀送入太空，搜尋理論上存在的反物質，以探索宇宙的起源。這次科研活動由華裔科學家丁肇中組織，并有中國科學家參與這項活動——研制磁譜儀中的關鍵部件永磁體。我及時給學生介紹了這一科學盛事，并給學生講解何為反物質，探尋反物質的重要性，阿爾法磁譜儀的工作原理，并指導學生收看了電

視轉播。學生對這一看似神秘的活動有了比較清晰的了解，提高了他們對科研活動的濃厚興趣。

二、層層推進，步步深入，前后照應，注重知識的連貫性

電磁學知識結構，可以利用電與磁的相關性一層層地提問得到：由電流的磁效應（電生磁），提問：（1）磁對電有沒有影響？（安培力）（2）磁會不會生電？（電磁感應）提出這兩個問題，再深入討論，掌握其規律、應用，到后來再深入：磁對電的作用力，實質上是對運動電荷的作用力，即洛侖茲力，安培力是洛侖茲力的宏觀表現。

三、注重概念、定則、規律（定律）的熟練掌握及應用

電磁學知識的基本概念不多，一個是磁感應強度，它是反映磁場這種特殊物質強弱的一個物理量，一個是磁通，也可以間接反映磁場強弱。把這兩個量進行比較、分析，找出它們的關聯。對于三個定則（右手螺旋、左手、右手）要求學生能熟練地掌握，首先要搞清楚，它們分別解決什么問題，用在什么地方。由于教學進度快，好些學生學完三個定則后，就把它們的應用混淆了。其次也可以通過典型習題練習、掌握和鞏固他們。楞次定律的講解是一個難點，學生理解應用都比較困難。教學時，通過演示、觀察、分析、判斷、總結、歸納出該定律，特別是讓學生從力學的角度理解該定律更有意義，使學生認識到楞次定律是能量守恒和轉換在電磁感應中的體現。另外兩個定律：安培定律和電磁感應定律。分別定量地解決了兩個問題：磁對電的作用力大小和磁生電大小度量標準。在實際中，一個解釋了電動機原理，將電能轉換為機械能；一個解釋了發電機原理，將機械能轉換為電能。

四、例題、習題的講解

這幾部分習題，主要分為3部分。（1）三個定則的使用，解決了定性問題（含方向）。（2）幾個定理（公

式）的應用。安培定律：F=IBL。電磁感應定律：ε=BLV=N△φ/△t =L△I/△t(自感)。典型例題：導體AB向右以速度v運動，R、L、B已知，有以下幾個問題：①感應電動勢方向、大小，②感應電流方向、大小，③AB相當于一個電源，A、B哪點電勢高？④AB受力分析。（方向、大小）⑤電流作功功率與外力作功功率比較，說明什么？（3）運動電荷在磁場中的偏轉：R=mv/qB、T=2πm/qB，偏轉規律。對這兩個公式的理解，可利用下面這個習題：兩個質子，垂直進入同一勻強磁場，進入時速度分別為V1和V2，則它們在磁場中回旋的半徑之比是（），周期之比是

（ ）。

五、注重知識的實際應用

電磁學知識應用廣泛，教材中沒有提到或講解得不夠深入的地方，都可以有針對性地詳細講解。講磁對電作用力抓住電動機，講電磁感應抓住發電機，講互感自感時，抓住兩個應用：變應器和日光燈，畫出圖形，分析其工作原理，并讓學生看到許多電器中都要用到互感與自感線圈。在講帶電粒子偏轉時，利用示波器、洛侖茲力演示儀的演示，講解電視掃描和質譜儀的工作原理，使學生的感性認識和理性認識都上升到一定水平。

總之，在教學中，電磁學知識要抓住形散神不散這一特點。指導學生認清電磁統一性、相關性，同時緊扣電磁應用，提高學生的認識能力。要有意識地培養學生辯證統一地看待問題，提高學生的思想水平和認識能力。

（大同市第二技工學校）