電動(dòng)力學(xué)與普通物理教學(xué)銜接的探索

熊倫

[摘? ? ? ? ? ?要]? 電動(dòng)力學(xué)是電磁學(xué)基礎(chǔ)上系統(tǒng)闡述電磁場(chǎng)基本理論的一門課程，主要研究電磁運(yùn)動(dòng)的基本屬性、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及帶電粒子與電磁場(chǎng)的相互作用。本課程要求較高，對(duì)本科生而言具有一定難度，解決本課程的相關(guān)問(wèn)題會(huì)用到高等數(shù)學(xué)中的微積分思想以及曲面、曲線和體積分等一些高等數(shù)學(xué)知識(shí)。在課堂教學(xué)中，將普通物理知識(shí)恰當(dāng)?shù)劂暯拥诫妱?dòng)力學(xué)教學(xué)中，會(huì)使學(xué)生更易接受。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 電動(dòng)力學(xué);普通物理;電磁波;狹義相對(duì)論

[中圖分類號(hào)]? G642 ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ?[文章編號(hào)]? 2096-0603（2020）23-0164-02

電動(dòng)力學(xué)是物理學(xué)本科專業(yè)核心課程中的一門選修課程，它是基于電磁學(xué)知識(shí)系統(tǒng)闡述電磁場(chǎng)理論的一門課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)掌握電磁運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，加深對(duì)電磁場(chǎng)性質(zhì)的理解，了解狹義相對(duì)論的時(shí)空觀及有關(guān)的基本理論。該課程要求學(xué)生熟練掌握麥克斯韋方程組及其邊值關(guān)系;掌握靜電場(chǎng)、穩(wěn)恒電流磁場(chǎng)的求解方法;掌握迅變場(chǎng)的勢(shì)及其滿足的達(dá)朗貝爾方程以及電偶極輻射;掌握電磁波在導(dǎo)體介質(zhì)傳播的基本方程及其在介質(zhì)和導(dǎo)體表面的反射和折射;了解狹義相對(duì)論建立的歷史背景，掌握狹義相對(duì)論的基本原理及時(shí)空理論，掌握電動(dòng)力學(xué)的四維協(xié)變形式以及相對(duì)論力學(xué)的內(nèi)容。普通物理課程是高等學(xué)校理工科專業(yè)和一些文科專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程所講授的基本概念、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，這種基本科學(xué)素養(yǎng)是一個(gè)科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所必備的。普通物理的內(nèi)容主要包括力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、原子核物理、狹義相對(duì)論和量子物理。該課程要求學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、功能關(guān)系及守恒定律、動(dòng)量、剛體力學(xué)、經(jīng)典電磁場(chǎng)理論、熱力學(xué)、氣體動(dòng)理論、振動(dòng)與波動(dòng)、波動(dòng)光學(xué)等經(jīng)典物理理論和相對(duì)論、量子理論等近現(xiàn)代物理理論。四川文理學(xué)院應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)大一和大二的學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)普通物理知識(shí)，在大三學(xué)習(xí)電動(dòng)力學(xué)課程。現(xiàn)在以兩個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明在電動(dòng)力學(xué)教學(xué)中，適當(dāng)銜接普通物理知識(shí)，不僅可以了解物理學(xué)本質(zhì)，還可以使電動(dòng)力學(xué)的學(xué)習(xí)變得簡(jiǎn)單易懂、生動(dòng)有趣，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)電動(dòng)力學(xué)這門課程的興趣。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)前面的分析發(fā)現(xiàn)，普通物理可以很好地和電動(dòng)力學(xué)進(jìn)行銜接，增強(qiáng)電動(dòng)力學(xué)學(xué)習(xí)的有效性、趣味性和生動(dòng)性。電動(dòng)力學(xué)主要研究的是電磁場(chǎng)的基本屬性、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及它和帶電物質(zhì)之間的相互作用。在物理尤其是電動(dòng)力學(xué)發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀和電磁現(xiàn)象的新實(shí)驗(yàn)事實(shí)產(chǎn)生了矛盾，這導(dǎo)致了狹義相對(duì)論的產(chǎn)生。將普通物理知識(shí)與電動(dòng)力學(xué)在教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)、恰當(dāng)?shù)你暯樱欣诩由顚W(xué)生對(duì)電磁場(chǎng)性質(zhì)和時(shí)空概念的理解，更深刻地領(lǐng)會(huì)電磁場(chǎng)的物質(zhì)性，加深辯證唯物主義的世界觀。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭碩鴻.電動(dòng)力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]吳太權(quán)，焦志偉.電動(dòng)力學(xué)課程中引入普通物理知識(shí)的探索[J].教育教學(xué)論壇，2012（1）：58-60.

編輯 曾彥慧