淺析電磁學(xué)教學(xué)中幾個要點的把握

1、淺析電磁學(xué)教學(xué)中幾個要點的把握 電磁學(xué)是研究物質(zhì)電磁運動規(guī)律的一門科學(xué)，電磁運動是比機械運動更高級、更復(fù)雜的運動，電磁理論是近代量子理論和現(xiàn)代技術(shù)的重要基礎(chǔ)，也是探索微觀世界的重要理論。因此，有必要對電磁學(xué)內(nèi)容做一些分析。 一、電磁學(xué)的發(fā)展歷程 人類很早就認識了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象，我國在戰(zhàn)國末期就發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦吸引鐵的現(xiàn)象，在東漢初期就有帶電的琥珀吸引輕小物體的記載。但是，人類對電磁現(xiàn)象的系統(tǒng)研究，卻是在歐洲文藝復(fù)興之后開展起來的，到19世紀才建立了完整的電磁學(xué)理論。在電磁學(xué)發(fā)展過程中，涌現(xiàn)了無數(shù)科學(xué)家通過科學(xué)假說、實驗驗證、理論分析等研究過程，一步步對自然規(guī)律進行揭示。其中比較典型的有：1785年

2、庫侖定律的發(fā)現(xiàn)，使電學(xué)進入了定量研究階段，真正成為一門科學(xué)；1820年奧斯特電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，揭示了電流能夠產(chǎn)生磁場；1821年安培的分子電流假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)；1831年法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)，進一步揭示了電和磁的密切聯(lián)系；19世紀60年代，英國物理學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象成果的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場理論，并成功預(yù)言了電磁波的存在，1888年赫茲的實驗證實了麥克斯韋的電磁場理論，從而電磁學(xué)發(fā)展到了頂峰。 二、電磁學(xué)的知識結(jié)構(gòu)和知識規(guī)律 1.知識結(jié)構(gòu) 2.知識規(guī)律 “電場”一章是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，基本概念多，且抽象，如電場強度、電場線、電勢和電勢能等。教材從電荷在

3、電場中受力和電場力做功兩個角度研究電場的基本性質(zhì)，許多知識要在力學(xué)知識的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)。 “恒定電流”一章是在初中基礎(chǔ)上的充實、擴展和提高，重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律，電路的等效處理方法和實驗的設(shè)計是本章的重點。 “磁場”一章闡明了磁與電的統(tǒng)一性，用研究電場的方法進行類比，可較好地解決磁場和磁感強度的概念。由安培力導(dǎo)出洛侖茲力，由洛侖茲力導(dǎo)出帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律等，因此，分析推理是本章的特點。 “電磁感應(yīng)”一章的重要物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和愣次定理，這部分知識中，能量守恒定律是將各知識點串起來的主線。由于楞次定律較抽象，要通過實驗進行分析、歸納，需加強學(xué)生的抽象思

4、維能力。 “交變電流”和“電磁波”是在電場和磁場基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐。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到電磁波，從而對物質(zhì)的波動性的認識提高了一步。 三、電磁學(xué)的研究方式：“場”和“路” 電荷周圍存在電場，每個帶電粒子都被電場包圍著，運動電荷的周圍除了電場還存在磁場，磁體的周圍也存在磁場?，F(xiàn)在的科學(xué)實驗和廣泛的生產(chǎn)實踐完全肯定了場的觀點，并證明了電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在，電磁場是物質(zhì)的一種形式，是物質(zhì)相互作用的特殊方式，也是電磁運動的實質(zhì)。教材中以場為主線，主要有電場、磁場和電磁場。電場強度和電勢是描述電場性質(zhì)的兩個重要物理量。磁感強度是描

5、述磁場性質(zhì)的重要物理量。電磁感應(yīng)規(guī)律是反映電場和磁場間密切聯(lián)系的一種物理現(xiàn)象。麥克斯韋從理論上指出了變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，一個不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場。庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應(yīng)定律為建立麥克斯韋理論，提供了基礎(chǔ)和實驗規(guī)律。 電路知識具有廣泛的實用價值，以路為主線，主要有直流電路、交流電路（包括振蕩電路）。歐姆定律是從實驗中總結(jié)出來的一條重要規(guī)律，是解決電路問題的重要依據(jù)。要會分析電路的連接方式（串聯(lián)或并聯(lián)）及等效處理方法，電功和電功率的計算，不僅能解決直流電路問題，還可以解決交流電路的問題。 四、電磁學(xué)問題的解決途徑：“力”和“能” 電磁場的重要特性是對其中的電荷、運動電荷、電流有力的作用，即帶電粒子在電場中受到電場力，運動電荷在磁場中受到洛侖茲力，通電導(dǎo)線在磁場中受到安培力，這些力和重力、彈力、摩擦力一樣，都是根據(jù)性質(zhì)命名的力。分析帶電物體在場中的運動情況時，力的作用效果仍遵從牛頓運動定律、動量定理和動能定理，研究方法還是力學(xué)方法。 力學(xué)中，從力對物體做功得到動能定理開始，接著又推導(dǎo)出機械能守恒定律；電學(xué)中從電場力做功得到電勢能的概念開始，接著利用能量守恒推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應(yīng)定律，我們更加深入和擴展了對能量守恒的認