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大學(xué)物理靜電場總結(jié)

時間:2022-06-25 01:38:25

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學(xué)物理靜電場總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

大學(xué)物理靜電場總結(jié)

第1篇

關(guān)鍵詞: 獨立學(xué)院 大學(xué)物理教學(xué) 教學(xué)改革

與一、二本院校相比,獨立院校屬于應(yīng)用型本科,對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才來說,教材建設(shè)和教學(xué)內(nèi)容的選擇是至關(guān)重要的。一些基礎(chǔ)而難度較大的課程教學(xué)是當(dāng)前的一個難點,大學(xué)物理是理工科類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課,課程內(nèi)容較多,理論而抽象,是一門較難掌握的課程。因此,該課程內(nèi)容和教學(xué)方式的改革是非常有必要的,筆者從獨立學(xué)院的學(xué)生特點出發(fā),提出對于《大學(xué)物理》課程教學(xué)改革的建議。

一、獨立學(xué)院學(xué)生的特點

1.文化基礎(chǔ)差,學(xué)習(xí)習(xí)慣不好,自覺性不高。由于錄取分?jǐn)?shù)較低,學(xué)生總體上基礎(chǔ)知識薄弱,缺乏學(xué)習(xí)動力,另外,他們在學(xué)習(xí)上沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,自覺性差。大多數(shù)學(xué)生課前不預(yù)習(xí)、課后不復(fù)習(xí),僅在上課時聽老師講,因此學(xué)習(xí)效果較差,有相當(dāng)比例的學(xué)生基本不學(xué)習(xí),考試補考率和重修率很高。

2.學(xué)生動手能力很強(qiáng),思維活躍,善于表現(xiàn)自我。獨立學(xué)院學(xué)生的家庭情況大多較好,多才多藝的學(xué)生較多,相對容易開展各種形式多樣的社團(tuán)活動。學(xué)生自主創(chuàng)新思維活躍,善于表達(dá)自己,也渴望表現(xiàn)自己。

二、傳統(tǒng)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容體系及弊端

傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式中內(nèi)容陳舊、與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不相適應(yīng),教材和課堂教學(xué)內(nèi)容都偏向于應(yīng)試教育,而忽略素質(zhì)和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。1.內(nèi)容上基本由力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理五部分構(gòu)成,知識點較多,而獨立學(xué)院基礎(chǔ)課的課時較少,在較短的時間內(nèi)很難理解和掌握。2.傳統(tǒng)教材著重介紹理論基礎(chǔ)知識,幾乎不涉及與現(xiàn)代科技應(yīng)用相聯(lián)系的內(nèi)容,要學(xué)習(xí)好這些抽象的理論知識,需要具有扎實的數(shù)學(xué)功底,進(jìn)行大量的課后練習(xí),這正是獨立學(xué)院學(xué)生的弱點。沒有良好的基礎(chǔ)知識和大量的課后練習(xí),要學(xué)好大學(xué)物理是不可能的。這是導(dǎo)致在獨立學(xué)院《大學(xué)物理》掛科率高,學(xué)生學(xué)習(xí)困難的重要原因。3.經(jīng)典物理內(nèi)容占據(jù)了80%以上的內(nèi)容,而近代物理內(nèi)容只占不到20%的內(nèi)容,且僅做了簡單的介紹,有關(guān)當(dāng)代物理發(fā)展的成就和現(xiàn)代工程技術(shù)沒有納入其中。另外,基于獨立院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo),課程設(shè)置應(yīng)以應(yīng)用型知識為主,增加近代物理部分內(nèi)容。鑒于以上幾點,《大學(xué)物理》教學(xué)體系有必要進(jìn)行改革,突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式。

三、獨立院校《大學(xué)物理》教學(xué)體系改革措施

大學(xué)物理作為工科院校的一門重要基礎(chǔ)課,不僅要向?qū)W生展現(xiàn)璀璨的物理知識,更重要的是要通過物理知識展現(xiàn)其中的物理思想和物理方法,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

1.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,物理學(xué)在工程中應(yīng)用相當(dāng)廣泛,但在以前的教學(xué)中反映極少。如果將一些新規(guī)律、新現(xiàn)象引入到教學(xué)中,學(xué)生就會感到物理是一門充滿生命力的學(xué)科。目前沒有一本這方面的教材,因此我們應(yīng)根據(jù)情況在老教材上選擇教學(xué)內(nèi)容,并編寫適合上述教學(xué)需要的補充教材。現(xiàn)以靜電場為例簡述教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與組合。經(jīng)筆者近幾年的教學(xué)總結(jié),在一般的大學(xué)物理教材中,靜電場(不包括靜電感應(yīng)部分)共有概念6個,定理定律5個,例題11個,知識點并不是很多,在以往的教學(xué)過程中,本章的教學(xué)要求如下:(1)掌握描述靜電場的兩個基本物理量——電場強(qiáng)度和電勢的概念;(2)理解靜電場的兩條基本定理——高斯定理和環(huán)路定理;(3)掌握用點電荷的電場強(qiáng)度和疊加原理,以及高斯定理求解帶電系統(tǒng)電場強(qiáng)度的方法,能用電場強(qiáng)度與電勢梯度的關(guān)系求解較簡單帶電系統(tǒng)的電場強(qiáng)度,但是教材上涉及的公式有40個左右,故學(xué)生學(xué)習(xí)時覺得難度較大。這些公式大多都是用疊加定理與高斯定理計算電場強(qiáng)度的,而這兩方面的計算要求學(xué)生熟練使用積分和劃分微元的方法。對于三本學(xué)生來說,數(shù)學(xué)知識本就不扎實,故計算難度較大。學(xué)生覺得枯燥,很多學(xué)生能理解物理知識,一旦涉及積分計算就束手無策。進(jìn)行教學(xué)改革后,應(yīng)減少涉及積分的計算,加強(qiáng)物理定理的實際應(yīng)用,如講到高斯定理時,要求學(xué)生掌握教材中涉及高斯定理的例題的結(jié)果(如無限大平板帶電體的電場強(qiáng)度),并應(yīng)用到實際情況中,推導(dǎo)過程要求學(xué)生理解即可,課后習(xí)題也不涉及此類題目。另外,此章節(jié)的高斯定理學(xué)生理解難度較大,在講解高斯定理可以補充高斯武器等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),加深學(xué)生對高斯定理的理解。其他各章節(jié)都可按照此方都調(diào)整理論計算部分,增加應(yīng)用的內(nèi)容。

2.課堂教學(xué)時,充分利用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在運用傳統(tǒng)教學(xué)手段的基礎(chǔ)上運用錄像和CAI教學(xué)手段,把復(fù)雜的、瞬變的、物體內(nèi)部演化的過程,以及三維運動情況用多媒體技術(shù)以動畫和聲音的方式展現(xiàn)在課堂上,可使學(xué)生仿佛身臨其境,清清楚楚地洞察整個過程,加深學(xué)生的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.課堂結(jié)合演示實驗,開展小發(fā)明制作活動。物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門學(xué)科,物理教學(xué)離不開實驗教學(xué),在教學(xué)過程中進(jìn)行演示實驗,既可以加深學(xué)生的理解,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,又可以節(jié)約單獨實驗的時間。另外,根據(jù)演示儀器可難、可易、可簡、可繁的特點,可以指導(dǎo)學(xué)生自己動手制作,在課余時間,開展物理演示儀器科技制作活動,以此培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,充分發(fā)揮獨立院校學(xué)生的特長。

四、結(jié)語

大學(xué)物理教學(xué)改革是一個長期而細(xì)致的工作,在今后的工作中,每位教師需要解放思想,不斷更新知識,掌握現(xiàn)代化教學(xué)手段,為社會培養(yǎng)出更多、更好的人才。

參考文獻(xiàn):

[1]周飛.淺談獨立學(xué)院學(xué)生特點及管理對策.教育管理,2011(9).

第2篇

關(guān)鍵詞:工程電磁場;少學(xué)時;教學(xué)改革

作者簡介:傅文珍(1984-),女,江西新干人,嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,講師。(浙江 嘉興 314000)

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)23-0066-02

“工程電磁場”是在“大學(xué)物理”電磁場理論的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步闡述宏觀電磁場基本性質(zhì)、規(guī)律、分析與計算方法,旨在培養(yǎng)學(xué)生運用場的觀點對工程電磁問題進(jìn)行分析與探討,鍛煉學(xué)生科學(xué)的思維方式。[1]

目前,“工程電磁場”是很多高等院校工科電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,它所涉及的內(nèi)容,是電類專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備知識結(jié)構(gòu)的必要組成部分,同時又是新興邊緣學(xué)科和交叉學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)。[2]特別是對電氣專業(yè)學(xué)生來說,“工程電磁場”是很多后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ),如電機(jī)拖動、電力工程基礎(chǔ)及電磁兼容等,可見它的重要性。[3]然而,在當(dāng)代注重素質(zhì)教育的大學(xué)教育中,大學(xué)生的課程豐富多彩,在有限的時間里面,很多邊緣交叉學(xué)科的教學(xué)課時都在不斷壓縮,尤其是“工程電磁場”教學(xué),從原來的五六十個課時壓縮到三四十個課時不等。如何在有限的時間里上好“工程電磁場”這門課,是很多執(zhí)教老師面臨的一個難題。

一、嘉興學(xué)院“工程電磁場”教學(xué)現(xiàn)狀

“工程電磁場”這門課的特點是:以大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)等課程為基礎(chǔ),知識面廣;理論性較強(qiáng),概念抽象;課程教學(xué)過程中公式推導(dǎo)較多,計算復(fù)雜;要求學(xué)生有較好的空間想象能力、邏輯推理能力和抽象思維能力。[4]嘉興學(xué)院(以下簡稱“我校”)相關(guān)專業(yè)學(xué)生對本門課的普遍反應(yīng)都是難學(xué);另外,教師在課堂上一般從復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)開始,公式繁瑣不說,很難吸引學(xué)生的注意力,最后只落得教學(xué)兩難的境地。正是由于這些特點,該課程被公認(rèn)為教師最難教、學(xué)生最難學(xué)的課程。然而,為培養(yǎng)寬口徑人才,我校電氣專業(yè)該課程計劃教學(xué)學(xué)時定為32學(xué)時。在有限的教學(xué)時間里,要使學(xué)生對這門課產(chǎn)生興趣并學(xué)好這門課,尤其在教學(xué)過程中要與我校培養(yǎng)應(yīng)用型人才、提高學(xué)生工程應(yīng)該能力相符合。這無疑給教師教學(xué)過程中的教學(xué)方法和教學(xué)手段提出更高的要求。因此,對該課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革顯得尤為重要。在此狀況下,筆者根據(jù)幾年來對“工程電磁場”的執(zhí)教經(jīng)驗,提出在少學(xué)時情況下對工程電磁場的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行改革。

二、少學(xué)時“工程電磁場”教學(xué)內(nèi)容改革

1.改革目的

在教學(xué)內(nèi)容改革上,注重理論與應(yīng)用相結(jié)合,從實用性出發(fā),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。因電磁場中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度具有不可見的特性,只能通過數(shù)學(xué)公式進(jìn)行描述。因此,在講授電磁場理論時應(yīng)與其實際應(yīng)用相結(jié)合,巧用實例教學(xué)。如緒論中可以引用電磁場發(fā)展史的一些名人事跡;而在靜電場中的應(yīng)用有:靜電分離、靜電噴涂、植物育種保鮮等;恒定電場主要應(yīng)用有直流輸電等。“工程電磁場”應(yīng)用非常廣泛,每一個章節(jié)都有典型應(yīng)用,各章節(jié)的主要應(yīng)用實例如表1所示。恰到好處應(yīng)用這些工程實例能夠有效促進(jìn)學(xué)生對知識點的掌握,從而激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

2.改革內(nèi)容

在少學(xué)時的情況下應(yīng)適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,做到重點講,少講和不講。然而,也不能一味刪減教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)也是必要的。按照我校工程電磁場教學(xué)大綱要求,“工程電磁場”理論教學(xué)內(nèi)容主要有以下幾部分:矢量分析、靜電場、恒定電場、恒定磁場、時變電磁場、準(zhǔn)靜態(tài)電磁場、平面電磁波的傳播、均勻傳輸線的導(dǎo)行電磁波、波導(dǎo)與諧振腔等。其中矢量分析的講述主要是為后續(xù)公式推導(dǎo)做鋪墊,而從準(zhǔn)靜態(tài)電磁場開始主要講述特殊形式下的電磁場問題,學(xué)生對后續(xù)知識點了解即可。因此,“工程電磁場”的教學(xué)重點應(yīng)放在靜電場、恒定電場、恒定磁場及時變電磁場,這些既是基礎(chǔ)理論,又是電氣專業(yè)工程應(yīng)用上接觸比較多的地方。

三、少學(xué)時“工程電磁場”教學(xué)方法改革

在教學(xué)方法的改革上主要采用啟發(fā)、引導(dǎo)、探討式的教學(xué)方法。在授課過程中,打破傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽”的被動教學(xué)模式,以學(xué)生為主體,圍繞教學(xué)內(nèi)容,靈活運用討論法以及質(zhì)疑等,進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。注意激發(fā)學(xué)生探索求知的欲望,提高其學(xué)習(xí)興趣,指導(dǎo)學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題以及解決問題過程中培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。根據(jù)我校現(xiàn)狀及筆者的執(zhí)教經(jīng)驗,提出以下幾點教學(xué)方法:

1.采用對比的教學(xué)方法

采用對比的教學(xué)方法可以幫助學(xué)生溫故知新。電場和磁場是緊密聯(lián)系的兩種現(xiàn)象,電磁學(xué)中,某些電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象,雖本質(zhì)上相異,但宏觀現(xiàn)象上有很好的相似性,或在研究方法上十分相似。從教材內(nèi)容的安排中不難發(fā)現(xiàn),“工程電磁場”教材中每章的教學(xué)內(nèi)容都是從場的性質(zhì)、基本方程、邊值問題與銜接條件、場的應(yīng)用及能量與力等4個方面去分別講述靜電場、恒定電場、恒定磁場和時變電磁場。于是,抓住各種場的對比關(guān)系在工程電磁理論教學(xué)中很關(guān)鍵。對比的方法不僅符合心理學(xué)中提到的“意識流”,[5]也符合古代溫故而知新的道理。如靜電場和恒定電場的場量關(guān)系對比見表2。

2.注重工程實例的引導(dǎo)性

根據(jù)我校“工程電磁場”少學(xué)時的特點,在“工程電磁場”的教學(xué)內(nèi)容上刪減了一些與前修課程相同的內(nèi)容,同時增加工程實例的引入。工程實例的引入不僅豐富了課堂教學(xué),還可以將理論直觀化,將高深理論與工程應(yīng)用很好地結(jié)合在一起,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。[6]如:為講解在靜電場中靜電屏蔽的概念以及靜電屏蔽中電場分布和電荷分布的特點,可以先引入靜電分離的工程實例(靜電除塵、靜電噴涂、靜電紡紗等),再介紹靜電分離的方法和效果,然后讓學(xué)生去思考出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因。最后,再用理論分析的方法去講解出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因。同時借助一些圖片將這一現(xiàn)象直觀有效地展示在學(xué)生面前,如圖1所示。幫助學(xué)生掌握在靜電屏蔽情況下靜電場和電荷的分布情況,以及相應(yīng)的理論。

3.注重課堂的互動性

“工程電磁場”這門課理論性較強(qiáng),采用傳統(tǒng)的灌輸方式很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,因此在教學(xué)方法上采用互動式教學(xué)方式,主要以多媒體放映、MATLAB仿真軟件現(xiàn)場仿真各種場的波形圖為手段,增強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力。工程電磁場知識點抽象,空間想象力差的學(xué)生很難接受,因此采用多媒體、仿真軟件可以將抽象公式圖像化,幫助學(xué)生對公式的理解,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.注重教師的教學(xué)地位

“工程電磁場”的教學(xué)內(nèi)容比較多,我校課時只有32課時,時間非常緊,教師應(yīng)該怎樣把教學(xué)內(nèi)容講清楚?筆者認(rèn)為應(yīng)注重教師在本門課程中的教學(xué)地位。教師必須在有限的時間里組織好教學(xué)過程,選擇適當(dāng)?shù)念}目課后留給學(xué)生思考,溫故已學(xué)相關(guān)知識,同時啟發(fā)新的教學(xué)內(nèi)容。采用設(shè)疑引學(xué)的方式提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

四、總結(jié)

在我校少學(xué)時的情況下,通過對“工程電磁場”教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,使得該課程更加合理,內(nèi)容更加豐富,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣同時,解決了“工程電磁場”一直以來難教難學(xué)的狀況。

參考文獻(xiàn):

[1]王平,李慧奇,安勃,等.創(chuàng)新實驗班“工程電磁場”課程教學(xué)改革[J].中國電力教育,2012,(27):61-62.

[2]蘇利捷.《工程電磁場》課程體系的優(yōu)化[J].教育教學(xué)論壇,

2012,(38):139-140.

[3]吳明贊.《工程電磁場》課程研究式教學(xué)的實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2008,30(4):65-68.

[4]靳宏,莫岳平.“工程電磁場”課程研究性教學(xué)探討[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2011,33(3):97-99.

第3篇

關(guān)鍵詞: 大學(xué)物理 中學(xué)物理 恒定磁場 銜接

1.引言

物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式、基本相互作用規(guī)律的一門自然科學(xué),它的基本理論滲透在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域,應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中的許多部門,是其他自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。在人類追求真理、探索未知世界的過程中物理學(xué)展現(xiàn)了一系列科學(xué)的世界觀和方法論,不僅物理學(xué)的知識對各行各業(yè)的工作起到指導(dǎo)作用,物理學(xué)的研究方法也被大量應(yīng)用于其他學(xué)科及工程技術(shù)的各個方面,物理學(xué)在人才的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中也具有十分重要的地位[1]。因此,以物理學(xué)為基礎(chǔ)的大學(xué)物理課程,是高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生一門重要的通識性必修基礎(chǔ)課(大多數(shù)高校的文科專業(yè)也開設(shè)了相應(yīng)的大學(xué)物理課程),是每個科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員,以及管理人員所必備的。

近年來,隨著我國教育改革的推進(jìn),非物理類專業(yè)大學(xué)物理的教學(xué)也遇到了一些新問題,其主要表現(xiàn)為以下幾個方面:諸如存在物理教學(xué)內(nèi)容不斷膨脹而學(xué)時卻在減少的矛盾,大學(xué)的不斷擴(kuò)招與學(xué)生的學(xué)習(xí)水平的矛盾,以及當(dāng)前國內(nèi)的大學(xué)物理教材一些內(nèi)容與中學(xué)重復(fù)太多或有明顯脫節(jié)的問題,等等。要使學(xué)生更快地在中學(xué)物理的基礎(chǔ)上理解掌握大學(xué)物理的學(xué)習(xí)內(nèi)容,大學(xué)物理課程與中學(xué)物理課程的銜接就成為了目前亟待研究的問題。

2.中學(xué)物理與大學(xué)物理恒定磁場內(nèi)容的比較研究

2.1中學(xué)物理恒定磁場部分的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱“新課標(biāo)”)的磁場知識在選修模塊選修3-1中,教材包括電場、電路和磁場。新課標(biāo)在磁場部分的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)[2]:

(1)列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。

(2)了解磁場,知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量。會用磁感線描述磁場。

(3)會判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向。

(4)通過實驗,認(rèn)識安培力。會判斷安培力的方向,會計算勻強(qiáng)磁場中安培力的大小。

(5)通過實驗,認(rèn)識洛侖茲力。會判斷洛侖茲力的方向,會計算洛侖茲力的大小。了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理及其在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。

2.2大學(xué)物理恒定磁場部分的內(nèi)容要求。

教育部2008年頒發(fā)的“理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求”(以下簡稱“要求”)中有恒定磁場部分的內(nèi)容要求。

2.2.1真空中的恒定磁場

在真空中的恒定磁場中,內(nèi)容要求有:恒定電流、電流密度和電動勢;磁感應(yīng)強(qiáng)度:畢奧―薩伐爾定律、磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加原理;恒定磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理;洛倫茲力;安培定律。

2.2.2恒定磁場中的磁介質(zhì)

在恒定磁場中的磁介質(zhì)中,內(nèi)容要求有:物質(zhì)的磁性、順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)、鐵磁質(zhì);有磁介質(zhì)存在時的磁場。

2.3恒定磁場部分“新課標(biāo)”和“要求”的比較

都涉及了例如磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、安培力、洛倫茲力等磁場方面的基本概念,以及都要求會計算力的大小,只是要求要掌握的程度不同、計算方法不同;大學(xué)物理課程要求有而中學(xué)物理沒有的主要是畢奧―薩伐爾定律、磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加原理,恒定磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理,物質(zhì)的磁性。

2.4恒定磁場部分高中物理教材和大學(xué)物理教材的比較

本文以2007年1月第2版的人民教育出版社的《物理》教材(普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書,以下簡稱高中物理教材)和2010年8月第1版的機(jī)械工業(yè)出版社出版的《大學(xué)物理》教材(以下簡稱大學(xué)物理教材)進(jìn)行比較。

在高中物理教材的第二章中的電源、電流、電動勢和電路在大學(xué)物理教材中第14章前兩節(jié)中均有涉及,其中基本概念只是略微提過,研究方法和內(nèi)容完全是更深層次;大學(xué)物理教材中第14章后四節(jié)的內(nèi)容都是在高中物理教材的第三章磁場中的內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行了更深入的描述,其中就包含新知識:畢奧―薩伐爾定律、磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加原理,恒定磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理等;而大學(xué)物理教材的第15章的內(nèi)容只是在高中物理教材中提到了一個概念:磁性。

3.大學(xué)物理和中學(xué)物理在恒定磁場部分的銜接和深入

3.1真空中的恒定磁場部分的銜接及深入

這一部分在中學(xué)和大學(xué)聯(lián)系最主要的是磁感應(yīng)強(qiáng)度這一塊。在中學(xué)是用理想條件下的探究實驗得出的結(jié)論:三塊相同的條形磁鐵并列的放在桌上,認(rèn)為它們中間的磁場是均勻的,將一根直導(dǎo)線的水平懸掛在磁鐵的兩級間,導(dǎo)線的方向與磁場的方向垂直。保持磁場不變,改變電流強(qiáng)度和導(dǎo)線在磁場中的長度其中的任一條件,觀察導(dǎo)線的受力情況。經(jīng)過多次試驗,得出安培力公式F=BIL,式中的B與電流和導(dǎo)線長度無關(guān),但在不同的情況時B的值是不同的。而B正是能夠表征磁場強(qiáng)弱的物理量――磁感應(yīng)強(qiáng)度B=[3],安培力是洛倫茲力的宏觀變現(xiàn),帶電量q的粒子在均勻磁場中與磁場方向垂直以速度v運動,得出B=。方向由左手定則判定。在高等物理中,磁場對外的重要表現(xiàn)是磁場對引入場中的運動的試探電荷的作用。實驗發(fā)現(xiàn)如果電荷在一點沿著與磁場方向垂直的方向運動時所受磁力最多F,而這個力正比于運動試探電荷的電荷量q,也正比于電荷運動的速度v,但比值卻在這點具有確定的量值,而與運動試探電荷的qv值的大小無關(guān)。這樣可引入磁感應(yīng)強(qiáng)度(矢量B),大小可定義為B=。改點磁場的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向[4]。在接下來的任一點電場強(qiáng)度的求解方面上就仿照靜電場的方法引入了畢奧―薩伐爾定律d= (正電荷)。在關(guān)于洛倫茲力的數(shù)學(xué)表達(dá)式上,當(dāng)帶電粒子運動方向與磁場方向平行時受力為0;當(dāng)帶電粒子運動方向與磁場方向垂直時它所受的磁場力最強(qiáng)F,F(xiàn)=qvB;一般情況下帶電粒子運動方向與磁場方向夾角為θ,此時F=qvBsinθ,根據(jù)右手定則確定洛倫茲力的矢量表達(dá)式為=q×(正電荷),負(fù)電荷的方向正好相反。

3.2恒定磁場中的磁介質(zhì)部分的銜接及深入

關(guān)于磁性在高中物理中只是簡單地提到物理被磁化后物體擁有磁性,簡單地根據(jù)物體磁化的容易程度劃分了順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)。在大學(xué)物理課程中,因為磁化后的介質(zhì)會激發(fā)附加磁場,從而對原磁場產(chǎn)生變化得=+。根據(jù)相對磁導(dǎo)率μ的大小將磁介質(zhì)分為四類:抗磁質(zhì)(μ<1),附加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度與外磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度反向相反,磁介質(zhì)內(nèi)的磁場被削弱;順磁質(zhì)(μ>1),附加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度與外磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度反向相同,磁介質(zhì)內(nèi)的磁場被加強(qiáng);鐵磁質(zhì)(μ?垌1),磁介質(zhì)內(nèi)的磁場被大大加強(qiáng);完全抗磁體(μ=0),磁介質(zhì)內(nèi)的磁場等于0(如超導(dǎo)體)。然后根據(jù)疊加后的磁場和前面推導(dǎo)的公式進(jìn)行不同的應(yīng)用。

4.結(jié)語

通過分析大學(xué)物理教材和高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教材,我們知道,中學(xué)物理注重對知識的探究,大學(xué)物理靜電場知識是在中學(xué)物理知識點的基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)生認(rèn)知能力的提高,應(yīng)用不同的方法,如微積分知識和矢量代數(shù)知識,把中學(xué)常用的在勻強(qiáng)磁場的結(jié)論推導(dǎo)到一般的靜磁場中,并且為電磁場理論打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會.理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求.北京:高等教育出版社,2008.

[2]中華人民共和國教育部制定.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗).

第4篇

關(guān)鍵詞:大學(xué)物理教學(xué);創(chuàng)新思維;科學(xué)思想和方法;基礎(chǔ)知識

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)30-0205-02

大學(xué)物理是高等院校理工科學(xué)生的一門重要基礎(chǔ)課程,描述了物質(zhì)世界的運動規(guī)律,蘊涵了豐富的科學(xué)思想和方法,對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力具有獨特的優(yōu)勢。物理思想是物理學(xué)的精髓,巴甫洛夫認(rèn)為:“重要的是科學(xué)方法、科學(xué)思想的總結(jié),認(rèn)識一個科學(xué)家的思想和方法,遠(yuǎn)比認(rèn)識他的成果價值更大。”[1]本文結(jié)合大學(xué)物理教學(xué)實踐,從理解概念、掌握方法和質(zhì)疑問題等方面,探索傳授學(xué)生物理思想和方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和分析問題、解決問題的能力。

一、理解概念 奠定基礎(chǔ)

物理學(xué)是由物理概念、物理規(guī)律、物理理論所構(gòu)成的完整科學(xué)體系。物理概念是物理學(xué)體系的基本要素,正確理解概念是處理物理問題的基礎(chǔ),即掌握概念的內(nèi)涵和外延的準(zhǔn)確信息,是正確分析解決問題的依據(jù)和出發(fā)點。

對于開始學(xué)學(xué)物理的學(xué)生,中學(xué)階段學(xué)到的矢量概念是:標(biāo)量只有大小,沒有方向;矢量既有大小,又有方向。在大學(xué)物理課堂教學(xué)中,首先要求學(xué)生回顧已學(xué)到的矢量概念,并且用來判斷電流、電動勢是否是矢量時,即使學(xué)生記住了電流和電動勢是標(biāo)量,但是發(fā)現(xiàn)這樣的結(jié)論與他們掌握的矢量概念之間存在矛盾,在此基礎(chǔ)上給予學(xué)生完整的矢量概念的內(nèi)涵信息,矢量既有大小,又有方向,而且矢量的加法滿足平行四邊形法則。因此不能簡單地認(rèn)為有方向的量就是矢量,無方向的量就是標(biāo)量,而應(yīng)從“是否遵循平行四邊形法則相加(合成)”來區(qū)分矢量和標(biāo)量,電流、電動勢有大小和方向,但不按照平行四邊形法則相加(合成),而是按照代數(shù)運算法則相加(合成),因此不是矢量,是標(biāo)量。進(jìn)一步對學(xué)生提出“平行四邊形法則的解析表達(dá)式是什么”這一問題,幫助他們將平行四邊形法則與余弦定理以及勾股定理聯(lián)系起來,從而使學(xué)生優(yōu)化自己的知識結(jié)構(gòu),提高學(xué)習(xí)應(yīng)用知識的能力。這個過程重要的是給予學(xué)生一個如何完整理解概念內(nèi)涵并且應(yīng)用的示范,使學(xué)生體會到正確理解概念是獨立思考、邏輯推理、創(chuàng)造性發(fā)現(xiàn)并解決問題的基礎(chǔ),在后面的學(xué)習(xí)中自覺地正確理解每一個物理概念和及時優(yōu)化自己的知識結(jié)構(gòu)。

物理概念是對物理現(xiàn)象認(rèn)識達(dá)到某一程度的總結(jié),為了使學(xué)生準(zhǔn)確理解物理概念,必須給學(xué)生講清楚認(rèn)識該物理現(xiàn)象的背景和物理概念的來龍去脈,特別是物理概念的內(nèi)涵和意義,這個過程是培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識分析問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。例如,學(xué)生熟悉的動能概念,是由牛頓定律導(dǎo)出動能定理時總結(jié)出來的,適用于一切低速物體,包括微觀粒子;學(xué)生雖然熟悉這個物理量,然而這個物理概念是抽象的、主觀的,但在內(nèi)容上則是具體的、客觀的,它是描述由物體的運動決定的做功能力的物理量。又如電場強(qiáng)度概念,是描述空間電場中任一點處的單位正電荷受到力的強(qiáng)弱和方向的物理量,它描述了電場的性質(zhì);由于電場力不能描述電場本身的性質(zhì),因此電場強(qiáng)度概念由實驗結(jié)合對該物理現(xiàn)象的分析推理確定。

最為經(jīng)典的物理概念是大學(xué)物理中存在的許多理想物理模型,例如“質(zhì)點”、“剛體”、“理想流體”、“彈簧振子”、“理想氣體”、“點電荷”等等。理想物理模型具有高度抽象性和簡單性,實質(zhì)是突出物理現(xiàn)象本質(zhì)的主要特征,簡化問題。以“剛體”為例,運動中形狀和大小都保持不變的物體稱為剛體;實際問題中,當(dāng)物體的形變很小可忽略時,就將物體視為剛體。有的問題中海綿也可以視為剛體,但有的問題中即使是鋼鐵物體也不能視為剛體,能否在處理問題時把物體看作是剛體,體現(xiàn)了抓住主要矛盾、忽略次要矛盾的思想。剛體的提出包含了解決復(fù)雜問題時的一種思路,即由簡到繁、由一般到特殊的循序漸進(jìn)的思想方法。理想物理模型中包含的這些思想是物理學(xué)中解決問題的最根本的方法。通過學(xué)的理想物理模型,可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想和方法,培養(yǎng)科學(xué)的抽象思維能力[2],有利于奠定學(xué)生的創(chuàng)新思維基礎(chǔ)。

二、掌握方法 靈活運用

在中學(xué)物理中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些較簡單的思維方法,例如觀察、實驗、抽象、形象、歸納、演繹、類比、分類等,大學(xué)物理注重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的物理思維和處理復(fù)雜物理問題的能力。

大學(xué)物理中一些基本的物理概念和物理規(guī)律是由實驗直接確定的,一些物理概念和物理規(guī)律是由已有的規(guī)律出發(fā),通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推導(dǎo)得到的。因此觀察和實驗、分析推理和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推導(dǎo)是必須傳授給學(xué)生的基本方法,這也是培養(yǎng)學(xué)生實事求是和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。例如,庫侖的扭秤實驗確定了庫侖定律,類似的由實驗確定的物理規(guī)律有電荷守恒定律、畢奧-薩伐爾定律等等,由實驗確定的物理概念有電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等等;由實驗確定的物理概念和物理規(guī)律都離不開對實驗資料的分析推理和數(shù)學(xué)處理。又如,動量定理、功能原理、電磁場的高斯定理和環(huán)路定理等等是通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推導(dǎo)得到的物理規(guī)律,動能、勢能、電勢等等也是通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推導(dǎo)得到的物理概念。在這些內(nèi)容的教學(xué)過程中,注重培養(yǎng)學(xué)生尊重觀察和實驗結(jié)果的觀念、示范以數(shù)學(xué)為工具的定量科學(xué)方法。

靈活運用以數(shù)學(xué)為工具的定量科學(xué)方法。由于大學(xué)物理研究復(fù)雜的物理對象,通常難以直接應(yīng)用初等數(shù)學(xué)描述分析解決問題,必須應(yīng)用微積分方法。微積分思想方法是一種辯證的思想和分析方法,包含了有限與無限的對立統(tǒng)一,近似與精確的對立統(tǒng)一[3]。對于復(fù)雜的物理問題,在時間、空間范圍內(nèi)分割復(fù)雜物理對象為無限小的物理對象,稱為微分;通過微分后,可以將復(fù)雜轉(zhuǎn)化為簡單,高級轉(zhuǎn)化為基本,化變量為常量,化非均勻為均勻,化曲線為直線,從而變與不變實現(xiàn)了辯證轉(zhuǎn)換。在微分(時間、空間)范圍內(nèi),抓住物理對象的主要矛盾而忽略次要矛盾,把復(fù)雜物理對象近似為簡單、基本、可描述分析的物理對象,進(jìn)行近似處理;然后把無限多個描述分析的微分物理對象集中累積起來,就得到復(fù)雜的物理問題的結(jié)果,即完成積分。微積分方法中有限向無限的轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)了由近似到精確的分析過程。例如,求解變力沿曲線路徑做功,無限分割曲線路徑(即將曲線路徑微分),則在分割的小范圍內(nèi)認(rèn)為是恒力沿直線路徑做功,然后求和(即積分),就可以求出變力在整個曲線路徑范圍內(nèi)做的總功。在大學(xué)物理中,對于“旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)動慣量”、“旋轉(zhuǎn)物體受到的阻力矩”、“帶電物體產(chǎn)生的靜電場”、“非均勻變化磁場在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢”等等較復(fù)雜的物理問題,都需要靈活運用微積分方法,通過這些學(xué)習(xí)內(nèi)容的積累,有利于奠定學(xué)生的創(chuàng)新思維基礎(chǔ)。

三、質(zhì)疑問題 開拓思路

在大學(xué)物理教學(xué)過程中,鼓勵學(xué)生突破傳統(tǒng)思維模式,敢于對現(xiàn)有理論提出質(zhì)疑,學(xué)會從不同角度看問題,進(jìn)行創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練。

當(dāng)已有的物理理論解釋不了實驗現(xiàn)象時,就需要人們敢于突破傳統(tǒng)觀念的束縛,大膽地提出自己的見解,從而形成新的物理理論。例如物理學(xué)中的假設(shè)理論:愛因斯坦在提出“相對性”和“光速不變”兩條假設(shè)的基礎(chǔ)上,建立了狹義相對論;普朗克提出“能量子”假設(shè),創(chuàng)立了量子理論;愛因斯坦提出的“光量子”假設(shè),解釋了光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng);德布羅意提出物質(zhì)波的假設(shè)等。通過學(xué)習(xí)“假設(shè)理論”,培養(yǎng)學(xué)生以實驗結(jié)果為依據(jù)和出發(fā)點,在牢固的物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上,善于發(fā)現(xiàn)問題、提出質(zhì)疑、進(jìn)行論證,敢于突破傳統(tǒng)觀念,提出自己見解的能力。

在大學(xué)物理教學(xué)中,依據(jù)教師自身的科研經(jīng)歷現(xiàn)身說法,可以有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維,提高教學(xué)質(zhì)量,從而體現(xiàn)“以科研促進(jìn)教學(xué),以教學(xué)帶動科研”。例如,作者研究高增益砷化鎵(GaAs)光導(dǎo)開關(guān)(PCSS)的物理機(jī)理,理解其物理機(jī)理的難點在于理解實驗觀察到的鎖定(lock-on)現(xiàn)象,高增益GaAs PCSS的lock-on效應(yīng)與電流絲(即電流通道,亦稱流注)的出現(xiàn)密切相關(guān),該項研究工作需要具備半導(dǎo)體物理中《耿效應(yīng)電子學(xué)》和《氣體放電》理論的知識。理論研究提出了多個解釋lock-on效應(yīng)的物理模型,這些理論研究要么主要應(yīng)用耿效應(yīng)電子學(xué)中的高場疇理論,要么主要應(yīng)用相對成熟的流注理論,這些物理模型都只能解釋高增益GaAs PCSS某一方面或某一過程的實驗現(xiàn)象,在國際國內(nèi)相關(guān)學(xué)術(shù)界難以達(dá)到統(tǒng)一認(rèn)識。高場疇和流注是兩個相對獨立的物理現(xiàn)象,物理性質(zhì)完全不同。作者將高場疇理論和流注理論結(jié)合起來,提出了疇電子概念,建立了疇電子崩理論[4-6],在科研工作中必須以實驗結(jié)果為出發(fā)點和作為檢驗理論的標(biāo)準(zhǔn)。以此激勵學(xué)生學(xué)好基礎(chǔ)知識、掌握方法、成長思想,為自己的創(chuàng)新思維奠定基礎(chǔ)。

四、總結(jié)

在大學(xué)物理教學(xué)實踐過程中,在傳授學(xué)生經(jīng)典物理基礎(chǔ)知識時,探索了從理解概念、掌握方法和質(zhì)疑問題三個方面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,為學(xué)生奠定創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]巴甫洛夫全集:第5卷[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1959.

[2]饒黃云,符五久,大學(xué)物理教學(xué)中的物理思想和方法的滲透[J],東華理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版).2007,(26).

[3]黎定國,鄧玲娜,劉義保,潘小青,大學(xué)物理中微積分思想和方法教學(xué)淺談[J],大學(xué)物理.2005,(24).

[4]劉鴻,阮成禮,鄭理.砷化鎵光導(dǎo)開關(guān)的疇電子崩理論分析[J].科學(xué)通報.2011,(56).

[5]劉鴻,阮成禮.本征砷化鎵光導(dǎo)開關(guān)中的流注模型[J].科學(xué)通報.2008,(53)

[6]劉鴻,鄭理,阮成禮,等.砷化鎵光導(dǎo)開關(guān)中電流絲的自發(fā)輻射效應(yīng)[J].中國科學(xué):物理學(xué)力學(xué)天文學(xué).2014,(44).

第5篇

中圖分類號:G642.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)03(b)-0114-02

作為新時期的高校教師,我們應(yīng)該要始終牢記高等教育的真正職責(zé)與使命。由于當(dāng)代大學(xué)生有著空前強(qiáng)烈的自我意識和獨立精神但擺脫不了依賴心理,自我期待值高但心理素質(zhì)尚不完備,所以也就出現(xiàn)了很多的問題。首先在學(xué)習(xí)上,發(fā)現(xiàn)學(xué)生面臨“被動消極”的狀態(tài)越來越明顯。上課玩手機(jī)的,說話的學(xué)生不在少數(shù),在課堂上能認(rèn)真聽講的學(xué)生非常少。之所以造成這種現(xiàn)象的原因,主要是由于大一的學(xué)生剛剛結(jié)束高中緊張的學(xué)習(xí),一下子轉(zhuǎn)變到大學(xué)相對輕松的學(xué)習(xí)模式,加上生活,環(huán)境等種種的不適應(yīng),造成了有很多學(xué)生一開始就沒跟上大學(xué)學(xué)習(xí)的節(jié)奏。自我管理的能力的欠缺造成他們不懂得合理分配自己的時間。因為不懂得怎么學(xué),所以學(xué)不會無法獲得學(xué)習(xí)本身的獎賞,學(xué)得很不快樂。俗話說,“難者不會,會者不難”。如此一來,等到想學(xué)的時候,已經(jīng)聽不懂了,這就造成惡性循環(huán),導(dǎo)致學(xué)習(xí)的動機(jī)不斷衰減,學(xué)習(xí)的主動性不斷喪失。而教學(xué)是需要不斷激發(fā)的,從而維持和強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。因此教師在課堂教學(xué)上要花更多的時間和精力進(jìn)行精心的教學(xué)設(shè)計,有效的進(jìn)行因材施教。教學(xué)有法,但無定法。教學(xué)的智慧與藝術(shù)對每個教師來說都是一門永無止境的學(xué)問。要經(jīng)常對自己的教學(xué)進(jìn)行反思剖析和感悟,才能提升自己有效教學(xué)的能力。由于教學(xué)是教師教和學(xué)生學(xué)的雙向活動,因此有效的教學(xué)還應(yīng)提供學(xué)法指導(dǎo)。

學(xué)法指導(dǎo)是學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)的簡稱。它是指教育者對學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)方法的傳授、滲透、指導(dǎo)、訓(xùn)練,使學(xué)習(xí)者掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法并能動地運用于自己的學(xué)習(xí)實踐,進(jìn)而形成自主學(xué)習(xí)能力的教育行為。為什么現(xiàn)在不少學(xué)生越學(xué)越累,越學(xué)越煩,越學(xué)越困難呢?其實只要方法得當(dāng),就能愉快的獲得知識和能力,達(dá)到事半功倍的效果。只有方法得當(dāng),才能更好的理解過程,優(yōu)化過程。只有方法得當(dāng)才能對學(xué)習(xí)本身產(chǎn)生積極的情感態(tài)度價值觀。在教學(xué)中往往會發(fā)現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象,善于學(xué)習(xí)的人,往往不用教師多花精力,學(xué)生自己就可以獲益良多。而不善學(xué)習(xí)的人,即使老師花了很大的氣力,學(xué)生還會埋怨老師,認(rèn)為老師沒有教好。當(dāng)然,善學(xué)并不是生而知之的,是要通過學(xué)而知之的。這就需要教師對學(xué)生進(jìn)行學(xué)法的指導(dǎo),讓更多的學(xué)生掌握好的學(xué)習(xí)方法,學(xué)會如何學(xué)習(xí)。

學(xué)法的指導(dǎo)是非常重要的,關(guān)系到學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)和終身發(fā)展。學(xué)法的指導(dǎo)可以教師是在具體的學(xué)習(xí)情境中引導(dǎo)學(xué)生掌握不同的學(xué)習(xí)方法,也可以是引導(dǎo)學(xué)生了解具體學(xué)習(xí)方法的適用范圍,使他們能夠根據(jù)不同的問題而找到最合適的解決方法。因此教學(xué)不是簡單的讓學(xué)生知道某個結(jié)果,而是要通過某個知識點或者某個項目教會學(xué)生如何可以獲得結(jié)果的方法。

(1)學(xué)法指導(dǎo)首先要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。對于學(xué)習(xí)來說,動機(jī)與興趣是最好的方法。那么如何在課堂中有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)呢。記得筆者剛開始在上大學(xué)物理的第一節(jié)課時,為了介紹大學(xué)物理的重要性,非常認(rèn)真的備課,從生產(chǎn),生活,科技等各方面都準(zhǔn)備了很多的例子,還特別結(jié)合電子專業(yè)準(zhǔn)備了很多例子,目的就是為了向?qū)W生強(qiáng)調(diào)大學(xué)物理作為一門工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程是多么重要。但是課堂氣氛非常沉悶,學(xué)生也幾乎沒有與我互動。后來我不斷的反思和總結(jié),逐漸進(jìn)行了改變。第一節(jié)課首先很幽默的作了自我介紹,形成了輕松的課堂氛圍,然后就提出了一個問題,讓學(xué)生通過自己以往初中以及高中的物理學(xué)習(xí),能不能和我說說在他們看來物理有什么作用。而且只要回答的,平時分都可以加分。說實話,當(dāng)時的我也非常擔(dān)心,怕沒有學(xué)生回答。因為之前的物理課我發(fā)現(xiàn)似乎很多學(xué)生對物理沒興趣。但是事實證明這種擔(dān)心是多余的,當(dāng)時就有很多學(xué)生舉手回答,課堂氛圍一下子活躍起來。而且學(xué)生的舉例涉及到生活的方方面面,有的學(xué)生說起以前自己表演的魔術(shù)就是利用物理原理的,也有同學(xué)說到運動方面,例如輪滑,騎車等都要用到物理原理,他們的描述是那么的生動,那一節(jié)課的效果完全出乎我的意料,看到大家那么積極主動的參與課堂,給了我很大的震撼。原來教學(xué)方法不僅僅在于教師的努力,還要在于對學(xué)生的學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)是否合適。在這里,教師就把教給學(xué)生物理的重要性轉(zhuǎn)化為學(xué)生主動的學(xué)習(xí)到物理與我們生產(chǎn),生活和科技的緊密結(jié)合了。不僅如此,那一學(xué)期的物理課我都注意不斷發(fā)掘?qū)W生的內(nèi)在動機(jī),進(jìn)行真正有效的,可持續(xù)發(fā)展的“學(xué)法指導(dǎo)”。布魯姆在《教學(xué)論》中指出,集合每個學(xué)生都有學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機(jī),好奇心就是典型的內(nèi)部動機(jī),我常常在課堂介紹知識點時,會經(jīng)常提出很多問題,同時不給出明確的結(jié)果,會提出幾種不同的觀點,讓學(xué)生自己根據(jù)所學(xué)的知識點思考和探索,學(xué)生在課堂都與我都有了互動。此時的教師的“教”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的主動的“學(xué)”。真正體會到了引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的內(nèi)在動力即興趣和求知欲擺在首位的重要性。

(2)學(xué)法的指導(dǎo)要具體明確,讓學(xué)生可以在學(xué)習(xí)的實踐過程中從模仿開始,慢慢找到自主學(xué)習(xí)的方法。這就要求教師的學(xué)法指導(dǎo)要指在關(guān)鍵點上,堅持采用引導(dǎo)而不只是簡單的把知識塞給學(xué)生。例如在大學(xué)物理的靜電場知識點學(xué)完以后,對磁場學(xué)習(xí)進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo)時,就可以引導(dǎo)學(xué)生嘗試用對比,類比的方法進(jìn)行學(xué)習(xí),不但對前面所學(xué)的靜電場的知識有了及時的復(fù)習(xí),而且可以在磁場的學(xué)習(xí)時,引導(dǎo)學(xué)生自己悟出方法,主動找到方法。當(dāng)然兩者對比著學(xué),學(xué)生能對電場和磁場的本質(zhì)有更加深刻的認(rèn)識。同時,在其他課程的學(xué)習(xí)時,類比法和對比法也是經(jīng)常可以使用的。這樣通過不斷的使用這些有效的學(xué)習(xí)方法,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性進(jìn)一步被激發(fā)出來,形成良性循環(huán),越來越覺得學(xué)習(xí)的樂趣,體會到大學(xué)學(xué)習(xí)的特點。

(3)學(xué)法的指導(dǎo)要循序漸進(jìn),學(xué)習(xí)方法的獲得不是通過簡單的教學(xué)就能獲得的,要通過長期的實踐和不斷地運用中掌握的。教師也要通過不斷學(xué)習(xí)教學(xué)理論,結(jié)合自己的教學(xué)實踐,通過學(xué)法的指導(dǎo)讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),并走向自主學(xué)習(xí)。學(xué)法指導(dǎo)就是要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情與積極性,主動性,只有樂學(xué)才可能善學(xué)。“教是為了不教”說的就是教育的最終目的就是教會學(xué)生學(xué)習(xí)知識的方法。大學(xué)的學(xué)習(xí),不僅是學(xué)知識,更重要的是學(xué)方法,培養(yǎng)自我學(xué)習(xí),主動學(xué)習(xí)的能力。因為大學(xué)的學(xué)習(xí)要為以后的職業(yè)生涯做準(zhǔn)備的,隨著時代的發(fā)展,知識和科技不斷地更新,單靠學(xué)校獲得的一些知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。對大學(xué)生學(xué)法的指導(dǎo),還需要教師在日常的教學(xué)中通過觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,及時對學(xué)生出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行疏導(dǎo),并加以糾正,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、歸納、總結(jié),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會領(lǐng)悟到許多學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生的學(xué)習(xí)方法更科學(xué)、更有針對性。逐漸讓學(xué)生形成系統(tǒng),科學(xué)的適合自己的學(xué)習(xí)方法。從而在到了職業(yè)崗位上,根據(jù)需要不斷的學(xué)習(xí)新知識,更新自己的知識結(jié)構(gòu),促進(jìn)自我的可持續(xù)性發(fā)展。

葉圣陶先生說過,“學(xué)是為了不學(xué),教是為了不教。”學(xué)法指導(dǎo)的目的在于培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力,以適應(yīng)時代不斷發(fā)展的需求。當(dāng)然教師在學(xué)法指導(dǎo)的過程中,要注重創(chuàng)新,依據(jù)學(xué)生的特點對學(xué)法指導(dǎo)進(jìn)行不斷的改革,做到寓學(xué)法于教法之中,使教法和學(xué)法很好的融為一體。

第6篇

關(guān)鍵詞:電磁場 教學(xué)方法 教學(xué)效果

“電磁場與電磁波”課程是電子信息類本科各專業(yè)學(xué)生必修的一門核心基礎(chǔ)課。學(xué)好這門課,對培養(yǎng)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思想、科學(xué)分析問題的方法、復(fù)雜抽象的思維能力、勇于開拓的創(chuàng)新精神等將起著十分重要的作用,并且引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)習(xí)麥克斯韋方程組過程中的科學(xué)方法論-對稱性思想,這對他們?nèi)蘸蠊ぷ鲗嵺`具有強(qiáng)大的指導(dǎo)性意義。

一、“電磁場與電磁波”課程教學(xué)現(xiàn)狀

由于電磁現(xiàn)象比較復(fù)雜和抽象,研究它需要的數(shù)學(xué)工具多且難,教學(xué)過程中感到困難,特別是利用理論解題和實際應(yīng)用更覺得難。

1.在學(xué)習(xí)中存在的狀況

一是推導(dǎo)和計算難。課程中所涉及的公式多、表達(dá)式復(fù)雜、數(shù)學(xué)要求強(qiáng)。再推導(dǎo)中運用到矢量運算、微積分方程以及復(fù)數(shù)運算,過程繁雜,往往顧此失彼,學(xué)習(xí)吃力。二是概念抽象。該課程理論性強(qiáng),概念抽象,對一些定理及概念,比如說惟一性定律、內(nèi)自感、外自感等等概念難理解,物理概念不熟悉,學(xué)習(xí)難度大。三是解題困難。很多學(xué)生反應(yīng)上課認(rèn)真聽講,下課花大量時間推導(dǎo)公式,可遇到習(xí)題又像到另外一個世界,完全無從下手。長此以往,失去學(xué)習(xí)的興趣。

2.在教學(xué)過程中存在的狀況

第一,電磁場與電磁波課程涉及大量的公式推導(dǎo),部分教師尤其是青年教師往往注重數(shù)學(xué)計算,而忽略了其物理意義,容易使該課程失去其意義。第二,課程系統(tǒng)性強(qiáng),注重介紹其理論基礎(chǔ)知識,忽略與實際應(yīng)用的聯(lián)系,容易讓學(xué)生產(chǎn)生“學(xué)習(xí)這門課有何用”的疑惑,不能調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

基于以上特點,對于電磁場與電磁波這門課,學(xué)生普遍認(rèn)為“難學(xué)”,教師普遍感到“難教”。

二、教學(xué)方法的探討

1.理論聯(lián)系實際,調(diào)動學(xué)習(xí)積極性

電磁場與電磁波以三大實驗定律(庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應(yīng)定律)和兩個基本假說(有旋電場的假說和位移電流的假說)為基礎(chǔ),歸納總結(jié)出宏觀電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律―麥克斯韋方程組,然后再從麥克斯韋方程組(即時變場)出發(fā),回顧靜態(tài)場,這時我們可以把靜態(tài)場歸結(jié)為時變場的一種特殊情況,用麥克斯韋方程組和其輔助方程來解決我們所遇到的具體的電磁問題。這樣就使我們電磁場與電磁波這門課的內(nèi)容簡化為對麥克斯韋方程組的理解和應(yīng)用,學(xué)起來也就簡單容易,更有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在強(qiáng)調(diào)對概念的理解上,應(yīng)該增加與實際相聯(lián)系的內(nèi)容和問題,用課本的理論來解釋日程生活中的事例,以調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。

比如在講解靜態(tài)場時,由電磁學(xué)的庫侖實驗定律和安培定律分別引出靜電場、恒定磁場的概念,并掌握靜態(tài)場的方程及其物理意義,并介紹靜電場的最常見的一個應(yīng)用就是帶電粒子的偏轉(zhuǎn),像控制電子或是質(zhì)子的軌跡。很多裝置,例如陰極射線示波器、回旋加速器、噴墨打印機(jī)以及速度選擇器等都是基于這一原理的。隨著學(xué)生對靜態(tài)場的逐漸了解,問題也就解決了。在介紹時變場時,重點放在麥克斯韋方程組及其物理意義上,引導(dǎo)學(xué)生從該方程組出發(fā),推導(dǎo)出波動方程、邊界條件等方程。又比如,在學(xué)習(xí)均勻平面波的傳播時,應(yīng)該幫助學(xué)生建立起電磁波的概念,并對現(xiàn)實生活中遇到的電磁波傳播問題進(jìn)行討論,再向?qū)W生提出幾個應(yīng)用問題:為什么海水中需要用長波通信?防輻射孕婦裝為什么能起到防輻射作用?為什么在微波爐加熱不能用金屬托盤?收音機(jī)和電視的天線架設(shè)為什么不同?為什么隱形飛機(jī)雷達(dá)探測不到?等等,引導(dǎo)學(xué)生去尋找電磁波的應(yīng)用,在工程實踐、科學(xué)研究、日常生活,乃至現(xiàn)代戰(zhàn)爭中都能找到電磁場應(yīng)用的實例。通過這部分理論知識的講授,學(xué)生對這些問題有了較深的認(rèn)識,經(jīng)過發(fā)現(xiàn)提出問題、解決問題的過程,學(xué)生對本課程的興趣越來越濃厚,學(xué)習(xí)目的也非常明確了。

2.板書與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合

多媒體計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以其豐富的媒體表現(xiàn)形式、強(qiáng)大的教學(xué)交互功能和方便自由的自主性學(xué)習(xí)特性,對于提高學(xué)生的知識水平、培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維有著傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的優(yōu)勢。但運用多媒體進(jìn)行教學(xué)不能完全拋棄傳統(tǒng)板書,尤其是“電磁場與電磁波”課程公式多,推導(dǎo)復(fù)雜,兩者應(yīng)有機(jī)結(jié)合起來,并把多媒體教學(xué)作為一種輔助教學(xué)手段。當(dāng)進(jìn)行公式的推導(dǎo)與分析時,應(yīng)采用板書為主要方式,學(xué)生容易對復(fù)雜公式理解和接受,同時又引導(dǎo)思路,而不是一頁幻燈片過去,學(xué)生不知道講解了什么。但在介紹一些抽象的概念時,利用多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)制作的CAI課件相結(jié)合,把復(fù)雜抽象的內(nèi)容用生動形象的方式表達(dá)出來,圖文并茂,形象直觀,可以幫助學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。

下面以介紹波導(dǎo)的場結(jié)構(gòu)教學(xué)為例,教師可以在教學(xué)過程中插入波導(dǎo)場結(jié)構(gòu)的動畫效果,其截圖如圖1,通過動畫效果演示不僅能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)波導(dǎo)的積極性和主動性,而且能夠鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生的好奇心、求知欲、想象力、創(chuàng)新欲望和探索精神。

圖1 波導(dǎo)的場結(jié)構(gòu)

3.梳理知識系統(tǒng),學(xué)會舉一反三

電磁場與電磁波解題困難,其主要原因是其求解過程不僅僅是一個數(shù)學(xué)問題,更主要是一個物理問題。只有把其中內(nèi)含的物理過程分析明白,運用好數(shù)學(xué)知識,才能充分理解問題的實質(zhì),找到正確的求解方法。對于大三學(xué)生來說,有必要增加對前面相關(guān)內(nèi)容的回顧,如矢量的通量、環(huán)量及矢量運算等。在學(xué)習(xí)過程中,要加強(qiáng)前面知識的回顧和應(yīng)用,比如介紹動態(tài)位函數(shù)時,先回顧靜態(tài)場中位函數(shù)的引入、位函數(shù)滿足的方程、以及位函數(shù)的定義表達(dá)式以及應(yīng)用,進(jìn)而推導(dǎo)出動態(tài)位以及滯后位的相關(guān)理論,有利于學(xué)習(xí)的連貫性。又例如在介紹平面波時,結(jié)合波動方程分析平面波的傳播、入射和反射等波動特性等等。鼓勵學(xué)生在做具體的題目時,做完后反思這題所涉及的知識及能力要求符合教學(xué)大綱的哪一部分內(nèi)容,跳出題海戰(zhàn)術(shù),學(xué)會舉一反三,更有助于加深學(xué)生對于電磁場與電磁波的認(rèn)識。

“電磁場與電磁波”課程難學(xué)難教,而掌握本課程的理論基礎(chǔ)知識,對電子信息工程與通信工程專業(yè)的學(xué)生來說又非常重要。我們將進(jìn)一步合理運用新的教學(xué)手段,提高教學(xué)質(zhì)量,在理論教學(xué)中注意結(jié)合具體的應(yīng)用問題講述,鼓勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)、積極思考。

參考文獻(xiàn):

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[2]梁昌宏.關(guān)于電磁場理論的若干思考[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2005,1:22-24

第7篇

【關(guān) 鍵 詞】 電磁感應(yīng);教學(xué)設(shè)計;重要考點

一、明確教學(xué)重點和流程

第一,學(xué)情分析。本課題是大學(xué)物理中電磁感應(yīng)部分的一個重要內(nèi)容,是學(xué)習(xí)后續(xù)內(nèi)容的前提和基礎(chǔ),也是統(tǒng)領(lǐng)第八章的綱要。學(xué)生已學(xué)習(xí)了《靜電場》與《穩(wěn)恒磁場》的內(nèi)容,為本課題的學(xué)習(xí)奠定了理論基礎(chǔ)。中學(xué)楞次定律的學(xué)習(xí),便于學(xué)生理解電磁感應(yīng)定律數(shù)學(xué)表達(dá)式中“一”的具體物理意義。

第二,教學(xué)目標(biāo)。知識目標(biāo):理解產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件;掌握電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容;了解電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用。能力目標(biāo):增強(qiáng)學(xué)生的探究興趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢硭季S方法,提高學(xué)生運用電磁感應(yīng)定律分析問題解決實際問題的能力。情感目標(biāo):通過三峽水電站的介紹,增強(qiáng)學(xué)生們的民族自信心和自豪感。

第三,要采用有新意的教學(xué)引入,為本課題開一個好頭。如1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng);1831年8月,法拉第通過一系列的實驗發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象;1831年11月24日,法拉第向皇家學(xué)會提交的一個報告中,把這種現(xiàn)象定名為“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”,并概括了可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種類型:變化著的電流、變化著的磁場、運動的穩(wěn)恒電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體。這樣的設(shè)計意圖在于,通過物理學(xué)史,介紹科學(xué)家探索磁生電的過程,使學(xué)生體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)的不易,進(jìn)入本節(jié)課教學(xué)。并設(shè)疑:在現(xiàn)在我們看來,法拉第總結(jié)的這五種類型都是引起了某一個物理量的變化,具體是哪個物理量呢?下面就來研究一下電磁感應(yīng)現(xiàn)象,探究一下磁生電的條件。

二、教授重要考點

(一)法拉第電磁感應(yīng)定律

這是本課題最核心的知識和考點。需要通過經(jīng)典例題引導(dǎo)學(xué)生正確理解知識、掌握解題方法。如某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置如圖2甲所示,圖乙為其俯視圖。將8塊外形相同的磁鐵交錯放置組合成一個高h(yuǎn)=0.5m、半徑r=0.2m的圓柱體,其可繞固定軸OO′逆時針(俯視)轉(zhuǎn)動,角速度ω=100rad/s。設(shè)圓柱外側(cè)附近每個磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.2T、方向都垂直于圓柱體側(cè)表面。緊靠圓柱體外側(cè)固定一根與其等高、電阻R1=0.5Ω的細(xì)金屬桿ab,桿與軸OO′平行。圖丙中阻值R=1.5Ω的電阻與理想電流表A串聯(lián)后接在桿a、b兩端。下列說法正確的是( )

A. 電流表A的示數(shù)約為1.41A

B. 桿ab移產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值E=2V

C. 電阻R消耗的電功率為2W

D. 在圓柱體轉(zhuǎn)過一周的時間內(nèi),流過電流表A的總電荷量為零

導(dǎo)線切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的即時值用公式E=BLv計算,桿ab移產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值E=2V,B正確;電流表A的示數(shù)I===1A,A錯誤;電阻R消耗的電功率為P=I2R=1.5W,C錯誤;電量q=It=

t===,在圓柱體轉(zhuǎn)過一周的時間內(nèi),流過電流表A的總電荷量為零。D正確。故答案為BD。

講解例題時,老師還要做好方法總結(jié):E=是求整個回路的總電動勢,并且求出的是t時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢,而公式E=BLV求出的只是切割磁感線的那部分導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢,不一定是回路中的總感應(yīng)電動勢,并且它一般用于求某一時刻的瞬時感應(yīng)電動勢。

(二)電磁感應(yīng)中的電路問題

這是本課題中較難的知識,需要老師通過例題引導(dǎo)學(xué)生做知識遷移,掌握相關(guān)解題方法。例如:兩根足夠長的光滑平行直導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ角放置,兩導(dǎo)軌間距為L,M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,它們的電阻不計。現(xiàn)讓ab桿由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑。

(1)求ab桿下滑的最大速度vm;

(2)ab桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力公式和牛頓第二定律,有:E=BLv,I=,F(xiàn)A=BIL,mgsinθ-FA=ma,即mgsinθ-=ma,當(dāng)加速度a為零時,速度v達(dá)最大,速度最大值vm=

(2)根據(jù)能量守恒定律有mgxsinθ=mv+Q,得x =+

(3)根據(jù)電磁感應(yīng)定律有=

根據(jù)閉合電路歐姆定律有=

感應(yīng)電量q=Δt==

得q=+

對于電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問題,應(yīng)弄清在過程中有哪些能量參與了轉(zhuǎn)化,什么能量減少了,什么能量增加了,由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律即可求出轉(zhuǎn)化的能量。能量的轉(zhuǎn)化和守恒是通過做功來實現(xiàn)的,安培力做功是聯(lián)系電能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的橋梁。因此,也可由功能關(guān)系(或動能定理)計算安培力的功,從而確定電能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的量。

(三)電磁現(xiàn)象中的功能關(guān)系

功能關(guān)系在近幾年高考中常考,需要學(xué)生引起高度重視,尤其在新高考實施之后,老師更應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生掌握。可舉例題如:

如圖所示,在與水平面成θ=30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道,其電阻可忽略不計。空間存在著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T,方向垂直軌道平面向上。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置,且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路,每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-2kg,回路中每根導(dǎo)體棒電阻r=5.0×10-2Ω,金屬軌道寬度l=0.50m。現(xiàn)對導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力,使之勻速向上運動.在導(dǎo)體棒ab勻速向上運動的過程中,導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10m/s2。

老師可做如下設(shè)問:(1)導(dǎo)體棒cd受到的安培力大小;(2)導(dǎo)體棒cd運動的速度大小;(3)拉力對導(dǎo)體棒ab做功的功率。并為學(xué)生解答:

(1)導(dǎo)體棒cd靜止時受力平衡,設(shè)所受安培力為F安,則F安=mgsinθ=0.10N。

(2)設(shè)導(dǎo)體棒ab的速度為v,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E,通過導(dǎo)體棒cd的感應(yīng)電流為I,則E=Blv,I=,F(xiàn)安=BIl,解得v==1.0m/s。

(3)設(shè)對導(dǎo)體棒ab的拉力為F,導(dǎo)體棒ab受力平衡,則F=F安+mgsinθ=0.20N,拉力的功率P=Fv=0.20W。

方法總結(jié):導(dǎo)軌上雙金屬棒運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的模型的處理方法一般用動量守恒和能量守恒處理。

三、善于為課堂做總結(jié)

通過對物理教材和高中物理課程教材的分析,本次課題的設(shè)計使得教學(xué)內(nèi)容更緊密聯(lián)系實際。除了有精心的課程設(shè)置,也有與考試密切相關(guān)的考點分析,更有解題思維和方法的指導(dǎo)。

教師一方面采用傳統(tǒng)實驗演示,另一方面充分利用各種現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段,全面整合文本形式、圖片、試題等教學(xué)資源,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析推倒,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生分析能力和利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。通過對電磁感應(yīng)在實際應(yīng)用中的介紹,鍛煉學(xué)生解題能力的同時也鍛煉了其發(fā)散性思維。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 馬文蔚. 物理學(xué)(第五版)上冊[M]. 北京:高等教育出版社,2010:296~300.

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