關(guān)于電磁學(xué)部分教法討論

劉軍

摘 要：電磁學(xué)部分是高中物理教學(xué)中非常重要的章節(jié)，怎樣讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)和理解是教學(xué)工作中值得研究和探討的內(nèi)容，對本章的學(xué)習(xí)直接關(guān)系著學(xué)生物理成績的優(yōu)劣，所以在平時的教學(xué)中需要投入更多的精力。

關(guān)鍵詞：電磁學(xué);知識規(guī)律

高中物理教材闡述的內(nèi)容主要是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，這些理論是建立在牛頓時空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點.其中電磁學(xué)屬于高二教學(xué)重點，而且高考中常常體現(xiàn)在最后一道大題，因為在高三的時間比較長，反思前期教學(xué)，對這部分的教法談?wù)勛约旱恼J識.

一、電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)

電磁運動是物質(zhì)的一種基本運動形式.電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用.其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象，電磁輻射和電磁場等.為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的.透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué).對此，應(yīng)從以下三個方面來認真分析教材.

（一）電磁學(xué)的兩種研究方式

整個電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來.只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力.

場的方法是研究電磁學(xué)的一般方法.場是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式.中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)帥起來，靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場等，組成一個關(guān)于場的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容.“路”是“場”的一種特殊情況.中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等.“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系.麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律，是以“場”為基礎(chǔ)的.“場”是電磁運動的實質(zhì)，因此可以說“場”是實質(zhì)，“路”是方法.

（二）物理知識規(guī)律

物理知識的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系.

物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實驗，掌握了充分可靠的事實之后，進行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達出來.物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進行的.但是，物理定律并不是絕對準確的，在實驗基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性.

“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐，進一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場，對場的認識又上升了一步.麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律，同時也把波動理論從機械波推進到電磁波而對物質(zhì)的波動性的認識提高了一步.

（三）通過電磁場在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點

電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的.大量實驗證明在電荷的周圍存在電場，每個帶電粒子都被電場包圍著.電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用.運動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種場—磁場.磁體的周圍也存在著磁場.磁場也是一種客觀存在的物質(zhì).磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用.現(xiàn)在，科學(xué)實驗和廣泛的生產(chǎn)實踐完全肯定了場的觀點，并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在，電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài).

運動的電荷（電流）產(chǎn)生磁場，磁場對其它運動的電荷（電流）有磁場力的作用.所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運動電荷（電流）之間是通過磁場而發(fā)生作用的.麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場.按照這個理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一場，這就是電磁場.電磁場由近及遠的傳播就形成電磁波.

從場的觀點來闡述路.電荷的定向運動形成電流.產(chǎn)生電流的條件有兩個：一是存在可自由移動的電荷;二是存在電場.導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向，從高電勢處指向低電勢處.導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運動的特例，即導(dǎo)體中形成電流時，它的本身要形成電場又要提供自由電荷.當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時，電流也隨之而終止.

二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體

（一）場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個極為重要的問題.第一章“電場是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵.電場強度、電勢、磁感應(yīng)強度是反映電、磁場是物質(zhì)的實質(zhì)性概念.電場線，磁感線是形象地描述場分布的一種手段.要進行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強對場的理解.

（二）電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運動的電荷、電流有力的作用.在教學(xué)中要使學(xué)生認識場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場不是力，電勢不是能等.場中不同位置場的強弱不同，可用受場力者受場力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣龅膹娙醭潭?在電場中用電場力做功，說明場具有能量.通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能，離開了電場就談不上電荷的電勢能了.

（三）認真做好演示實驗和學(xué)生實驗，使“場抽象的概念形象化，通過演示實驗是非常重要的措施.把各種實驗做好，不僅使學(xué)生易于接受知識和掌握知識，也是基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練.安排學(xué)生自己動手做實驗，加強對實驗現(xiàn)象的分析，引導(dǎo)學(xué)生從實驗觀察和現(xiàn)象分析中來發(fā)展思維能力.從物理學(xué)的特點與對中學(xué)物理教學(xué)提出的要求來看，應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的獨立實驗?zāi)芰妥詫W(xué)能力，使知識的傳授和能力的培養(yǎng)統(tǒng)一在使學(xué)生真正掌握科學(xué)知識體系上.

總之，物理教學(xué)既要發(fā)展學(xué)生的智力，又要培養(yǎng)學(xué)生的能力.只要運用科學(xué)的方法將知識傳授給學(xué)生，加強學(xué)生的實驗?zāi)芰妥詫W(xué)能力的培養(yǎng)，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，才能提高教學(xué)質(zhì)量.

參考文獻：

[1]高中物理學(xué).作者：沈克琦.出版社：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.

[2]電磁學(xué)問題討論.作者：繆鐘英.出版社：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.

[3]中學(xué)物理數(shù)學(xué)方法講座.作者：王溢然.出版社：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.