物理电磁学范文

时间:2023-10-04 16:36:09

物理电磁学

物理电磁学篇1

关键词:电磁场 电磁波 实验教学

1引言

在高校人才培养中,实验室实现了将理论与实践的有机结合,对学生的创新性思维有着启迪作用。 因此,实验教学历来都是各高校非常重视的环节。对物理学来说,电磁场与电磁波理论性强,概念抽象,因此,为了加深学生的理解与学习,必须通过实验促进学生对知识的理解与掌握。

2“电磁场与电磁波”课程特征分析

“电磁场与电磁波”研究的重点是电磁场和电磁波的属性,规律,以及应用等。由于其和光纤通信技术,电磁干扰,移动通信技术等联系紧密,应用范围非常广。“电磁场与电磁波”要求数学基础深,并且理论性强,概念非常抽象,因此,学生进行学习时不容易理解,非常困惑,单纯的理论讲解,会丧失学生学习主动性与积极性。

“电磁场与电磁波”内容抽象,理论性强,其理论应用又十分具体,和人们的生活联系紧密,这是其特征;而“电磁场与电磁波”学习的难点在于,由于“电磁场与电磁波”看不见摸不到,必须具有非常强的空间想象力,才能理解“电磁场与电磁波”空间传播的形态。

3“电磁场与电磁波”教学设计

3.1“电磁场与电磁波”教学理念

高校学生培养思想应该是基于知识能力与素质相结合,培养学生的学习知识的能力以及研究探索的能力,提高学生应用知识的能力以及实践能力。因此,电磁场与电磁波教学中学生学习的重点不是知识的接受与知识的传承,而是对知识的探索。教师对学生的培养要从以传授知识为主转变为培养学生独自思考,开拓创新能力的培养方面,从而使得教学的质量不断提高。

3.2“电磁场与电磁波”教学方法

在电磁场与电磁波教学过程中,通过改革要实现由老师为主体向以学生为中心的转变,老师只起到引导作用;教学过程中改变传统的老师注入式教学,要转变为师生互动;要积极利用现代化的科技教学手段。教师进行课程的教学设计时,要充分考虑教学并重的原则,积极探索学生主动学习,勤于动手的能力的培养,改变学生的死记硬背,强接受式的学习。能力培养学生的独立分析解决问题以及获取新知识的能力。

3.3“电磁场与电磁波”实验目标与实验设计

基于电磁场与电磁波内容的特征,电磁场与电磁波实验目标在于解决目前电子技术对电磁波知识的依赖;和教学大纲紧密结合,结合课程重点的知识内容,对难点问题进行解决。由于电磁场与电磁波教学比较抽象,重点解决学生抽象学习和具体知识的矛盾;理论联系实际,利用理论知识解决实际中的问题,提高学生学习的积极性与热情,从而使得学生独立思考问题解决问题的能力得到提升。

“电磁场与电磁波”实验采用电磁波教学综合试验仪。实验内容和教材中重点内容,难点知识点紧密结合在一起,通过对实验的设计,演示和验证,将教材中抽象的概念具体形象化,从而将枯燥的教学变得生动活泼,从而使得学生能够主动的研究学习,极大的促进了学生的积极性与学习的热情,加深了学生对电磁场与电磁波的理解。

4实验方法

4.1实验装置

电磁场与电磁波实验装置包括了发射装置,辅助装置以及接收装置,如图1所示。信号产生器与发射天线构成了发射装置;具有可视化的电磁波感应器构成了接收装置。学生基于课本理论知识,对接收装置进行设计。实验的支架,强度指示装置,反射机构等等都属于辅助装置。辅助装置基于实验内容与目的的不同,为了使实验具有可扩展性,辅助装置能够进行多种组合。

4.2电磁波实验原理

实际中,收发电磁波都需要天线,天线不但是能量转换器同时还可以进行电磁波的辐射与接收。天线发射电磁波时,高频电流的能量被转变为电磁波能量;而天线接收时,又将电磁波能量转变为电流能量。发射信号源采用的是功率信号发生器,利用天线进行电磁波的发射。当在天线馈电点接入小功率的电泡时,电泡就会发光,表明接收位置电场强度。此时,灯泡与接收天线就构成了电磁波感应接收装置。

4.3实验内容

一、设计和制作电磁波感应器

天线通过金属丝制作,在感应灯板的两端通过螺丝将天线固定,同时安装于测试支架,不断将感应板角度进行调整,使得发射天线极化方向和感应板角度一直,那么由于穿过了线圈,磁场发生变化,天线出现电流,使得电流表发生偏转或者灯泡发亮。通过实验能够使得学生对电磁感应的原理有了更加深刻的理解。接收天线形式示意图如图2所示。

二、电磁波传播特性实验

在能够旋转的支臂上安装天线,将天线的极化方向与天线和支臂的角度一致,此时固定支臂滑块,不断变化发射板的位置,会使得电流表不断发生变化,或者使得灯泡的亮度发生改变,从而判断出现了波节。利用这个实验,可以加深学生对驻波产生原理,迈克尔逊干涉原理的认识与理解;同时,利用反复测量电磁波的波长,频率,波节等,使得学生对于电磁波的空间的传播的特性有更加深刻的认识。

三、电磁波的极化实验

在水平极化接口,垂直极化接口,右旋圆极化接口与左旋圆极化接口上接发送天线的电缆,然后在测试支架上安装电磁波感应器,感应器位置设置成水平,垂直以及45°角等不同形式,不断改变感应器滑块的位置,此时,对灯泡亮度改变时,移动感应器滑块与发射天线的距离,从而对发射天线电磁波的极化形式进行判断,通过实验使得学生对电磁波极化特性加深了认识和掌握。

结束语

利用“电磁场与电磁波”课程的实验设计,将课本抽象的理论概念形象具体化。通过实验教学,使得学生对教材的理论知识点掌握的更加牢固,理解的更加透彻,提高了学生的动手实践的能力,使得学生主动学习的积极性大大提高。“电磁场与电磁波”实验教学说明,教学过程中理论固然重要,而实践更是不能缺少。和具体的实际问题的应用背景相结合,通过实验提高了教学的启发性,不但提高学生独立思考问题的能力,同时使得学生综合实践能力得到了极大的培养,对高校培养高素质人才有着非常重要的作用。

参考文献

[1]杜章永,宋清华.电磁场与电磁波课程教学改革的探索与实践[J].科技信息.2011(21):455

[2]李丹美,仇润鹤等.“电磁场与电磁波”课程教学改革探索[J].实验室研究与探索.2010,24(S1):157-159

物理电磁学篇2

一、电磁学教材的整体结构

电磁运动是物质的一种基本运动形式.电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用.其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象,电磁辐射和电磁场等.为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的.透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学.对此,应从以下三个方面来认真分析教材.

1.电磁学的两种研究方式

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行,这两种方式均在高中教材里体现出来.只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力.

场的方法是研究电磁学的一般方法.场是物质,是物质的相互作用的特殊方式.中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来,静电尝恒定电尝恒定磁尝静磁尝似稳电磁尝迅变电磁场等,组成一个关于场的系统,该系统包括中学物理电学部分的各章内容.

“路”是“场”的一种特殊情况.中学教材以“路”为线的大骨架可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等.

“场”和“路”之间存在着内在的联系.麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的.“场”是电磁运动的实质,因此可以说“场”是实质,“路”是方法.

2.物理知识规律物

理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律,以及它们的相互联系.

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来.物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的.但是,物理定律并不是绝对准确的,在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性,因此其适用范围有一定的局限性.

第二册第一章“电潮重要的物理规律是库仑定律.库仑定律的实验是在空气中做的,其结果跟在真空中相差很小.其适用范围只适用于点电荷,即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况.

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律.欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的.欧姆定律的运用有对应关系.电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体.

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念.

“电磁感应”这一章,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律.在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线.本章以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础.电磁感应的重点和核心是感应电动势.运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步.麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步.

3.通过电磁场在各方面表现的物质属性,使学生建立“世界是物质的”的观点

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的.大量实验证明在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着.电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用.运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种唱—磁场.磁体的周围也存在着磁场.磁场也是一种客观存在的物质.磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用.现在,科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态.

运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其它运动的电荷(电流)有磁场力的作用.所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的.麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象,得出结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场.按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场.电磁场由近及远的传播就形成电磁波.

从场的观点来阐述路.电荷的定向运动形成电流.产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场.导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处.导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷.当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止.

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体

1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题.第一章“电潮是学好电磁学的基础和关键.电场强度、电势、磁尝磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念.电场线,磁感线是形象地描述场分布的一种手段.要进行比较,找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解.

2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用.在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如,场不是力,电势不是能等.场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度.在电场中用电场力做功,说明场具有能量.通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就谈不上电荷的电势能了.

3.认真做好演示实验和学生实验,使“潮抽象的概念形象化,通过演示实验是非常重要的措施.把各种实验做好,不仅使学生易于接受知识和掌握知识,也是基本技能的培养和训练.安排学生自己动手做实验,加强对实验现象的分析,引导学生从实验观察和现象分析中来发展思维能力.从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看,应着力培养学生的独立实验能力和自学能力,使知识的传授和能力的培养统一在使学生真正掌握科学知识体系上.

4.培养学生综合运用所学物理知识去分析和解决问题的能力.学习电磁学首先要抓住场和路这两个方面,使学生正确理解基本概念,切实掌握基本规律.在此基础上还应该注意有关综合题的解法.解答综合题时,首先应搞清不同的运动形式或不同的物理过程是怎样联系在一起的.一般联系渠道有两条:一是力,二是能,从而形成两条解题思路.从力的角度考虑,全面分析受力情况(三种性质的力和电磁场力)并和运动状态的改变联系起来.从能的角度来考虑,紧紧扣住能的转化和守恒定律,从而引导学生认识能的转化和守恒定律的正确性和普遍性.使学生明确:能量的不同形式,就是物质运动的不同形式;能量由一种形式转化为另一种形式就是物质运动由一种形式转化为另一种形式;能量不能创生也不能消灭,就是运动的不可消灭性.

物理电磁学篇3

【关键词】高中物理电磁学授课方法

前言:在高中物理学科授课中,电磁学是该学科较为重要的授课内容,由于该内容具有较强的复杂性,学生对该内容的掌控度较低,学生对该授课内内容的兴趣度较低。因此,高中物理授课人员应当采用科学性路径增加学生对该学科授课内容的兴趣度,从而使学生对该授课内容的掌控度增加。在该内容的授课中,教师应当还原学生的主体性,增加对学生的尊重度,引导学生对相关内容进行自主性知识获取,教师也应当采用科学性路径对自身素质进行优化。笔者在下文对提升该内容授课有效性的科学性路径进行阐述,望能够将对该内容的授课效能最大化。

一、电磁学授课内容结构

在众多物质运动中,电磁运动是其中的一种,该运动在自然界较多现象中存在。在电磁现象的探究中,电磁学是较为重要的学科,在高中物理中对电磁学的基础内容进行授课。因此,教师应当增加对该授课内容授课的着重度[1]。电磁学的授课内容包括电磁现象、电磁辐射等内容。由于该授课内容的复杂性较强,学生对该内容的掌控度不足。

(一)电磁学的探究方式

在高中物理电磁学授课中,教师应当采用科学性路径对该授课内容进行探究,电磁学中主要存有两个重点:一个是电场,一个是磁场。因此在授课中教师应当采用科学性路径引导学生区分二者,从而使学生对授课内容的兴趣度增加,也使学生能够进行自主性知识探究。

(二)物理授课规律

在高中物理电磁学授课中,教师在对学生进行某定理授课时,首先可以引导学生对相关物理现象进行观察。然后进行实验,通过实验对相关结论进行总结[2]。在该环节中,教师应当引导学生对实验对象中的关系进行分析,并通过规范的语言对其进行总结,从而使学生对相关知识的掌控度增加。教师在授课中应当知晓,一个物理理论的形成需要对较多物理概念进行积累。因此,教师应当引导学生增加知识累积量。

(三)通过电磁学授课向学生传递电磁场是物质的理念

高中物理授课人员应当将该内容分为电现象和磁现象两部分进行授课,但在授课中,教师还应当增加二者的关联性,从而增加学生对相关知识的掌控度。在授课前,教师应当采用科学性路径对电磁现象进行深度探究,增加对电磁学基本理论、应用范围等内容的掌控度,对学生进行由浅及深的授课授课模式,从而使学生对该内容的掌控深度化。

二、在电磁学授课中将学科体系贯穿,增加融合度

(一)采用对比法增加学生对相关内容的掌控度

在高中物理学科授课中教师应当采用科学性路径对学生进行知识传输。在电磁学授课中,场是该授课内容中较为重要的概念,因此,教师应当采用科学性路径对学生进行引导,从而增加学生对相关知识的掌控度。在授课中,教师可以采用信息化授课设备对相关知识进行授课。增加相关知识直观性[3]。例如,在对人教版高中物理教材中磁感线一课授课中,在授课前,教师可以采用信息化技术对磁感线进行精确绘制,并在授课中对学生进行展示。该方法能够使学生对相关知识的掌控度增加,同时也可以使该学科的授课有效性增加。在授课中,教师还应当引导学生增加对电荷运动状况的掌控度。在对人教版电荷运动相关知识授课时,教师可以在课前针对重点内容进行微课录制,并引导学生对相关内容进行自主性知识获取,在课上对学生的相关问题进行点拨,该授课方法能够使学生对相关知识的掌控度增加,同时也能够使授课有效性增加。

(二)规范演示实验步骤,引导学生参与实验

在高中物理学科授课中,教师应当采用科学性路径对演示实验进行规范,通过实验将抽象内容直观化。高中物理学科授课人员在规范自身实验操作的同时还应当引导学生参与实验,引导学生通过对相关现象的分析总结规范性结论。该授课方法能够使学生对相关知识的掌控度增加,同时也能够使学生素质得以多角度优化。在授课中采用科学性路径引导学生进行相关实验能够使学生在知识获取的同时对动手能力进行优化[4]。例如,在进行人教版高中物理库伦定律的授课中,教师可以让学生在课前准备玻璃棒,并在授课中引导学生用玻璃棒摩擦头发然后靠近纸屑,通过该实验增加学生对相关知识的兴趣度,之后在对学生进行相关知识的传授。这样,能够使学生对相关知识的掌控度增加,从而使高中物理授课有效性增加。

(三)引导在生活中应用电磁学的相关内容

在高中物理学科授课中,教师还应当引导学生将电磁学的相关内容在生活中应用。教师应当引导学生在生活中遇到有关电磁现象时,应当使用所学知识对其进行解释,这样能够使学生对电磁学的相关知识的掌控度增加,也能够使学生素质得以多角度优化。

结语:根据上文,在高中物理学科授课中,电磁学是该学科授课重点内容,因此,该学科授课人员应当采用科学性路径对知识进行授课,在授课中,教师应当还原学生的主体性,并引导学生对电磁的本源进行探究,在增加学生对该授课内容兴趣度的同时使学生对相关知识的掌控深度增加。高中物理授课人员也应当采用科学性路径对自身知识进行革新,增加演示实验的规范性,并引导学生参与实验,通过实验增加对电磁学内容的掌控度。教师在对学生进行知识传输的同时还应当对学生实践能力进行优化,从而使学生素质得以多角度优化。

作者:张俊锋

参考文献 

[1]黄宗良. 用新理念提升课堂效率,培养学生物理核心素養[J]. 科学咨询(教育科研),2017,(03):47. 

[2]陈太冲. 任务驱动教学法在高中物理教学中的应用[J]. 读与写(教育教学刊),2017,(01):134. 

[3]郭丽艳. 高中物理教学中电磁感应相关知识的融入教学方式[J]. 亚太教育,2016,(21):66-68. 

物理电磁学篇4

一、初中物理中的电磁转换

(一)电磁学的重要性。

电磁学在当今物理学领域中依然有许多问题有待研究。电磁学是由电学和磁学相互独立的学科发展而成的。在现今学习过程中,这部分内容与力学、电学的知识点有不少相同的部分。在高中及大学的学习中这部分内容将是重中之重。

(二)知识梳理。

1.磁体与磁场。

磁体:带有磁性的物体叫做磁体。(磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。)

磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向(北极所受力的方向),为该点的磁场方向。

磁感线:磁体周围假想的带有箭头的曲线。磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。磁感线的切线方向为该点的磁场方向。磁感线一般采用虚线,因为磁感线在磁体周围实际是不存在的。(磁场是实际是存在的。)

2.电流的磁场。

奥斯特实验:本实验说明通电导线周围存在磁场。

本实验通电导线必须南北放置:排除地磁场的干扰。

本实验还可以说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关。

通电线圈周围存在磁场:通电线圈周围磁场方向的影响因素:电流方向、线圈的绕向。通电线圈周围的磁场分布与条形磁体相同。

安培定则(右手螺旋定则):四指指向为线圈中电流环绕的方向,大拇指指向为N极。

3.电磁铁:带有铁芯的线圈。

通电线圈磁性强弱的影响因素:有无铁芯、线圈中电流大小、线圈的匝数。

电磁铁与永磁体相比的优点:可控制有无磁性、可控制磁性强弱、可控制磁场方向。

4.电磁继电器:分为低压控制电路与高压工作电路两部分。

5.磁场对电流的作用。

通电直导线在磁场中受到力的作用:受力方向与电流方向有关,受力方向与磁场方向有关。

通电线圈在磁场中的受力情况:通电线圈在磁场中能转动。(受到力的作用)

通电线圈在磁场中不能持续转动。(在平衡位置时线圈受到平衡力作用)

磁电现象用于电动机,电磁感应用于发电机。

二、电磁转换课堂上的实例引入

(一)基础知识理解,熟练应用概念。

物理是一门具有很强理论性的课程,而且是与实际生活紧密联系的一门课,所以说物理是一门非常有魅力的课程。对于初中生来讲,初涉物理理解的知识体系还不全面,公式概念的记忆上存在一定困难,所以要用理解的方式弄懂并记忆。

例1:演示实验:给缠绕在铁钉上的导线通电后铁钉能够吸引大头针,联系上节课内容磁体能吸引大头针,说明导线通电后铁钉具有了磁性。展示一段视频内容,电磁起重机用衔铁吸起一堆钢铁后再在另一处放下。

经过讨论思考得出结论:利用电流可以获得磁场。

例2:把甲铁棒的一端靠向乙铁棒的中间部分,发现二者相互吸引,而把乙铁棒的一端靠向甲铁棒的中间部分时, 两铁棒互不吸引,那么由此可以判断:(?摇 ?摇)

A.甲有磁性而乙无磁性

B.甲无磁性而乙有磁性

C.甲乙均有磁性

D.甲乙均无磁性

分析:此题看起来比较抽象,而且不易想到与电磁知识相关,很容易造成错觉。实际上这道题应用了书中概念问题。两个铁棒相互接近时所得的结果不一样,所以二者中哪个有磁性的答案不能肯定,故排除C、D。然后考虑甲向乙中间部分靠近时候两者是吸引的。对于磁体来讲两极都具有同性相斥、异性相吸的特性,而中间部分不会被吸引或排斥;对于一般的铁棒来说,可以被磁体上任何部分吸引。了解到这样的概念性问题后,将可以轻松判出哪个是磁体,哪个不是。

答案:A

上面这道题涉及了概念问题,这样和生活经验和理论知识结合,并且勤于思考、动手,才能将所学知识理解并牢记。

(二)联系实际,把握要点。

初中物理学习最重要的是培养学生的物理思维及理论联系实际的能力。不论是在平时的练习还是考试中,都应多方面考查学生面对实际生活的观察学习能力。

例1:在电磁起重机、发电机、动圈式扬声器、动圈式话筒、电熨斗和电 风扇中,利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的有?摇 ?摇?摇?摇; 利用电磁感应原理工作的有?摇?摇 ?摇?摇。

案例分析:答案是动圈式扬声器、电风扇;电磁起重机、发电机、动圈式 话筒。

这道题很明确地考察了实际生活中一些机械、日常用品的 物理原理。首先要求学生对这几种物品有直观认识,即要求教学中涉及这方面知识的讲授。 其次, 详细讲解电磁转换这部分内容,“磁场对电流的作用”所要表述的内容与“电磁感应”是不同的,磁场对电流的作用主要表现为力的形式,而电磁感应的作用主要表现为电流或者电动势的产生或变化。学生可以清晰地认识这些细微区别, 就比较容易判断了。

1.探究通电直导线周围的磁场。

活动1:探究通电直导线周围的磁场

问题:如何显示磁场的存在;如何改变磁场方向。

实验: 学生自主动手实验,观察小磁针的偏转及在电流方向改变的情况下小磁针的指向变化。

交流:通电导线周围存在磁场;通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。

介绍:多媒体图片及文字展示奥斯特生平及此实验的历史意义,使学生了解现在看似简单的科学原理当初是在科学家们的不懈努力下获得的。

2.探究通电螺线管的外部磁场。

问题:怎样判断通电螺线管周围各点的磁场方向?(利用和前一节判断磁体的磁场方向类似的方法)

实验:学生动手实验,观察小磁针在螺线管周围各处时的指向,并在书上图中画出。

视频演示用铁屑代替小磁针观察螺线管周围磁场的分布。

交流:(1)通电螺线管的外部磁场与哪种磁体周围的磁场相似?

(2)通电螺线管的外部磁场方向与电流方向是否有关?

(3)安培定则:多媒体图片及文字展示安培发现该定则的过程及背景。

通过多次活动奠定学生的动手能力和思考能力,同时在交流中更深入地探索理解物理知识,加深学生的记忆,培养学生的创新思考能力,从而真正掌握电磁转换的知识。

物理电磁学篇5

一、奥斯特实验

1820年4月的一天丹麦的物理学家奥斯特在给学生做演示实验时发现“通电导线周围小磁针发生偏转揭示了电可以转化为磁”的现象。这个实验如今在人民教育出版社出版的新教材八年级下册课本第68页(图9.3-2)中是这样演示的:让一节干电池短路,造成很大放电电流,使导线周围的小磁针在电磁场中发生了偏转,而磁场的基本性质是能对放入其中的磁体产生力的作用,证明电能生磁。该演示实验的缺点是只能将干电池以快速接触的方式短接(避免烧坏电源),而在极短时间内学生来不及观察现象,就算能观察最多也只能看到小磁针动了一下,不能观察到它的偏转方向与电流方向有关,更不能观察到它的偏转角度与电流强弱的关系了。针对以上不足,可以将这个实验进行如下改进:将开关、螺线管、滑动变阻器串联接入4-6V学生电源,将小磁针放到螺线管周围,闭合开关,滑动变阻器滑片,能观察到小磁针的偏转,并且能让学生知道通电导线周围的磁场强弱与通电电流的大小有关,改变电流的方向,让学生观察到磁场的方向与电流的方向有关,改变小磁针放置位置,还能观察到通电螺线管周围磁场的方向,将螺线管换成一根细铜丝,除了能让学生观察到以上现象,还能比较通电直导线和通电螺线管周围磁场方向的不同。这样操作,既具有科学性,又让学生明白了电能生磁的道理,还能成功引入安培定则的教学,让学生们感受电和磁之间联系的真切,明白磁现象的电本质。

二、磁场对通电导线的作用的实验

该演示实验在人民教育出版社出版的新教材八年级下册第79页(图9.6-1)。它是将导体放在水平金属支架上做的。由于金属支架有摩擦对导体有阻碍作用,还有导体与金属支架接触不良等因素的影响,加上金属架底座难以调平,实验现象不明显,有时甚至做不成功。改进实验的办法是:将细焊锡条(电阻小、质量小)焊接在两根细长而柔软的铜丝上,用焊锡条取代切割磁感线运动的导线,两根细铜丝既是导线又是悬挂焊锡条的“摆线”,将细铜丝悬挂在铁架台上,焊锡丝置于蹄形磁铁内,并将铜丝与开关、滑动变阻器串联接入4-6V学生电源,将滑动变阻器滑片滑到合适位置,闭合开关,学生能明显观察到导线偏离了平衡位置,说明了磁场对电流有力的作用;滑动滑动变阻器滑片,改变电流的大小,偏角不同,说明磁场对导线力的大小与电流大小有关;改变电流的方向,导线偏离平衡位置的方向不同,说明磁场对电流的作用力的方向与电流方向有关;改变磁场的方向,导线偏离平衡位置的方向不同,说明磁场对电流的作用力的方向还与磁场方向有关;再并放一个蹄形磁铁,观察到相同的电流由于磁场强弱的改变导线所受作用力也不一样,说明磁场对电流作用力的大小还与磁场的强弱有关(对于学习较好班级学生还可将导线倾斜悬挂,演示作用力的大小与导线放入磁场中长度的关系)。通过这一改进,既能保证实验的成功演示,提高教学效果,还能让学生观察到磁场对电流的作用力的大小与电流的强弱、磁场的强弱、放入磁场中导线的长度有关,磁场对电流的作用力的方向与电流方向、磁场方向有关,为高中安培力(F=BIL)、安培定则(电流方向、磁场方向、安培力方向“两两垂直”)的学习奠定基础。

三、导体切割磁感线产生感应电流的实验

该演示实验在人民教育出版社出版的新教材八年级下册课本第84页(图9.7-1)。它是用一根导线与电流计连接,让导线在磁场中切割磁感线运动,观察到电流计指针发生偏转从而说明当导线(闭合电路的一部分)在磁场中切割磁感线运动时产生了电流。在演示实验中,与导线连结的电流计指针偏转不明显,原因是只用一根导线切割磁感线运动。改进办法是:用多砸线圈取代单根导线,并用一节干电池用试触的方法让学生先观察流入电流计电流方向不同,电流计指针偏转方向不同(通常情况是电流从哪个接线柱流进,指针就向相应接线柱方向偏转),演示时先演示相同切割方向,切割速度不同,指针偏转角度不同,说明闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动会在导体中引起感应电流,并且电流的大小与切割运动速度有关;再改变切割方向,让学生观察到电流计指针偏转方向不同,说明感应电流的方向与与导体切割磁感线运动的方向有关;在蹄形磁铁中部接近匀强磁场的地方上下移动导线,观察不到指针的偏转,说明要有感应电流的产生不是只要运动就行了,而是要“切割”。通过这一改进,对使他们在电磁关系的理解及认知方面都有积极的促进作用,不仅增强了演示效果,还为高中学习法拉第电磁感应定理打下了坚实的基础。

物理电磁学篇6

[关键词]电磁学;师范类;教学改革;物理学专业

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)05-0027-02

电磁学是高等师范院校物理教育专业的一门重要的专业基础课,它不仅是经典物理的重要部分,而且与近代自然科学、技术科学的许多领域有着密切的关系,成为理、工、农、医及师范院校不可缺少的必修课程之一。该课程是许多后续课程,诸如电工学、电动力学、电路分析、光学以及量子力学等的先修课程,同时也是与中学物理教学联系非常紧密的一门课程。通过对电磁学课程的学习,一方面可以使学生全面掌握物质电磁运动的基本概念和基本规律,培养学生分析、处理和研究与电磁学相关问题的能力和素养;另一方面可为后续课程提供许多重要的基本概念、基本规律及研究方法,对学生物理素养的形成以及综合素质的提高至关重要。

一、电磁学课程教学中出现的问题

(一)大学物理与中学物理以及后续物理学课程教学内容未能很好地接轨

电磁学课程教学有时会出现教学内容过度重复,而有时又会出现教学内容过大的跳跃、知识脱节。重复过多使学生觉得枯燥,跳跃太大使学生学习会感觉到困难,这使得学生在学习的时候很难适应。

(二)教学过程不重视理论与实际的联系

传统的电磁学教学过程只强调电磁学静态的知识理论体系结构,课堂呈现的大都是理论公式和习题,远离生活实际,造成电磁学知识的抽象和枯燥乏味,学生体会不到电磁学的重要性和现实意义。

(三)教学观念较陈旧,教学方法较传统

高等学校传统的灌输式教学模式不利于学生创造性思维能力和解决实际问题能力的培养;教学方法和教学手段落后则忽视了学生的学习主体地位,没有灵活运用多种先进的教学方法来引导学生积极思维,激发学生的强烈的求知欲望和创造欲望。

(四)成绩评定形式单一

成绩评定没有全面考核学生所学知识和综合能力。绝大多数高师院校电磁学考核都是通过期中和期末的闭卷考试完成,试卷题型也大都为考查课程主要知识点的选择题、填空题、计算题、证明题等,这种考核形式有引导学生死记硬背的倾向,缺乏对学生综合应用能力与创新能力的考核。

二、电磁学课程改革的内容

(一)教学内容改革

1.密切联系教学实际,删减与高中物理重复的知识点,把讲授的重点放在深化和提高上,为后续课程打基础,注意与后续课程的衔接和分工。比如删减欧姆定律、电路原理、交变电路等内容。

2.以“三大实验定律”为基础,以“相互作用”为线索,将“场”作为教学的核心内容。

3.教学内容上加入一些与实际生活密切相关的教学内容,比如电磁炉、复印机、范德格拉夫起电机等的工作原理;将学科前沿信息融入实际教学中,比如磁单极的相关知识和进展、地磁场的起源等。

这些教学内容的改变和引入,使教学变得生动有趣,不仅激发了W生的学习兴趣,使学生较好地掌握处理电磁学问题的方法和思路,而且还能增强学生分析问题和解决问题的能力,为全面提高教学质量奠定基础。

(二)教学方法和教学手段改革

1.既要“授之以鱼”,更要“授之以渔”

在课程教学中,改变传统的单纯的“注入式”的教学方法,恰当地采用多种探究启发式教学方法进行教学,比如:案例教学法、讲座式教学法、问题讨论教学法、师生互动教学法、类比教学法、辩论式教学法等,这样使得课堂教学生动活泼,课堂气氛活跃。同时通过课堂讨论、辩论、讲座等形式,提高学生参与教学的主动性,提高学生的自学能力和创新能力,培养学生的师范技能和物理素质。

2.利用多媒体技术和网络,提高教师的教学水平和教学效率

将多媒体技术适度引入课堂教学,将一些电磁学过程和实验在课堂中展示出来,在课堂上展现文、图、声、像并茂的教学内容,使课程教学趣味化、直观化,激发了学生的学习兴趣,提高了教学效果;同时利用校园网开展网上教学,将电子教案、习题库、答案以及电磁学相关的前沿动态信息等教辅资料提供给学生浏览和下载,与学生进行网上答疑和学习交流。现代化教学手段的引入,可以在吸收传统教学优点的同时,又能充分发挥多媒体技术信息量大、动态感强的特长,为达到良好的教学效果创造条件。

(三)与国际接轨,积极推进双语教学

在教学中实行双语教学,通过介绍常用专业术语和物理规律外文注释或英文原文,提高学生科技外语交流能力,激发学生主动学习的兴趣;另一方面也为进一步开展电磁学双语教学奠定基础。在教学过程中指导学生查阅文献,阅读与课程内容相关的参考资料,以培养学生掌握学科最新发展动态和拓展知识、参与科研的能力。

(四)考核方法改革

课程考核是教学工作中检查教学效果、巩固学生所学知识、改进教学工作、保证教学质量和督促教学目标实现的重要手段。电磁学课程实施学习过程全程考核,主要由作业、口试、开卷考试、限制性开卷考试、专题报告以及学生出试卷等考核方式组成。作业考核是指考核学生完成作业的质量;口试是指在课堂上针对前面所学知识的运用随时进行的提问;开卷考试主要考查学生对用微元法、高斯定理以及电势和电场的关系等方法求真空中静电场强的掌握情况以及用数学求解电磁学问题的能力;限制性开卷考试是指主要考查学生对所学课程分析、总结和归纳的能力;专题报告是要求学生利用所学的知识解释实际生活中的一些电磁现象,主要考查学生利用所学知识解决实际问题的能力;学生自出试卷是指每个学生自出一套本课程的考试试卷,并解释每个题目考查的原因,主要考查学生对本课程重难点的把握情况,提高学生参与课程教学的主动性,培养学生的师范生技能。

三、总结

1.调整了电磁学课程教学内容,建立了一套完整的适合高等师范类院校物理学专业本科生培养目标的电磁学课程理论教学内容体系。选择既能满足设定教学目标,又能适应中学物理教改需要的教学内容,减少和后续专业课程的重复,同时将电磁学前沿信息以及与实际生活密切相关的教学内容融入教学中。教学内容经过这样调整后,不仅能激发学生的学习兴趣,还能使学生分析、解决问题的能力以及创新能力得到锻炼和提高,学生较好地掌握了处理电磁学问题的方法和思路,为全面提高教学质量奠定了基础。

2.电磁学课程考核实施学习过程全程考核,全面科学地评价学生的学习效果。全程考核主要由作业、口试、开卷考试、限制性开卷考试、学生出试卷以及专题报告等考核方式组成。电磁学课程考核方式从单纯注重考查学生的知识向考核学生的能力转变,比如限制性开卷考试考查了学生归纳总结的能力,专题报告考查了学生运用所学知识解决问题的能力,自出试卷则考查了学生对本课程整体知识的把握情况,考查学生从授课角度来理解该课程知识体系的能力,另外,专题报告和自出试卷也考查了师范类学生对教学技能的掌握情况。同时,电磁学课程考核方式也从“注重理论”向“注重理论联系实际”转变,专题报告不仅考查了学生运用知识解决实际问题的能力,还考查了学生对学科前沿知识、新技术、新成果、新发展的了解程度。采用这样全过程的考核方式,不仅增强了学生参与教学的主动性,还提高了学生的自学能力和创新能力,培养了学生的师范技能和物理素质。

总之,科技飞速发展,人才要求不断提高,课程教学也应与时俱进,因此教学改革是课堂教学永恒的话题。师范类物理学专业是培养物理教师的摇篮,我们所培养的毕业生的智能结构、能力体系如何直接关系到我国基础教育改革的成败。因此,从适应中学物理新课改的角度出发,电磁学课程的改革应着重在教学过程中构建有利于提高学生综合素质和创新意识的课程教学体系,在教学中形成灵活的,着重培养学生分析问题、解决问题能力和创造性思维能力的教学方法,建立一套全面体现学生综合能力的考核方案,以考促教,不断提高教学效率和教学质量。只有这样才能跟上时代的步伐,培养出综合素质较高、创新意R较强的物理教师。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈琳,李勇,欧永康,王应,宋谋胜.电磁学教学实践与改革研究[J].铜仁学院学报,2016(4):47-49.

[2] 李艳华.电磁学课程考试改革探究[J].吉林省教育学院学报,2014(9):59-60.

[3] 杨凡.《电磁学》课程教学改革探讨[J].绵阳师范学院学报,2011(5):133-136.

[4] 颜琳,小云.电磁学课程教学改革探讨[J].中国西部科技, 2009(33):66-68.

物理电磁学篇7

【关键词】数学方法;高中物理;电磁学

1.引言

国家高考物理科考试大纲明确提出考生应具备的第四种能力“应用数学处理物理问题的能力:能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论,能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”,这里所要考查的就是要有灵活运用数学方法处理物理问题的能力。所谓数学方法,就是在科学技术工作中,把客观事物的状态关系和过程用数学语言表达出来,进行推导、演算和分析,以形成对问题的判断、解释和预言的方法。下面就以电磁学为例谈谈几种数学方法在高中物理电磁学中的应用。

2.函数法

在电磁学问题中,经常需要确定两个物理量间的变化所对应关系(包括极值问题),这就需要利用函数思想来完成,同时函数也是进行物理推导判断的重要数学工具。在高中物理电磁学中主要用到的是一次函数、一元二次函数和三角函数。

2.1一次函数的应用

在电磁学问题中用到的一次函数有形如y=ax或y=ax/(ax+b)a≠0,b≠0形式。一次函数y=ax描述的是y与x之间呈线性关系,比如在静电场中讨论F与E、U与d、Q与U等两个量间的关系用的就是这种函数。

观察函数y=ax/(ax+b(a≠0,b≠0))不难发现,分子分母都有未知量x(自变量),如果x增加(减小),则分子、分母都同时增加(减小),这样无法确定因变量y的变化情况。但是如果把分子、分母都同时除以x,函数就变为y=a/(a+b/x)关系就非常明朗了,y随x的增大而增大,y随x的减小而减小。这种一次函数在讨论闭合电路中路端电压随外电阻变化等类似问题中经常有用到。

例1:设一个闭合电路中,电源电动势为E,内阻为r,外电路为纯电阻电路电阻为R,路端电压为U外,试讨论当R发生变化时,U外如何变化?

分析与解:这类问题既可用闭合电路欧姆定律E=U外+Ir(间接法,较易,本文不做讨论)求解,也可用部分电路欧姆定律(直接法)求解。如果用直接法如何讨论呢?根据部分电路欧姆定律有U外=IR①,又由闭合电路欧姆定律有I=E/(R+r)②,把②代入①有U外=ER/(R+r),这就转化成了形如一次函数y=ax/(ax+b),故U外=ER/(r+R)=E/(1+r/R)可见U外随R的增大而增大,随R的减小而减小。因此当外电路断开即R∞时,有U外=E,此为直接测量法测电源电动势的依据;当外电路短路时即R0,故。U外=0。

2.2一元二次函数的应用

在处理外电路为纯电阻电路中电源输出功率随外电路电阻变化规律以及讨论滑动变阻器分压接法电路中■或■示数变化情况等类似问题,可以把电阻这个动态变化物理量转化成二次函数y=ax2+bx+c形式,将这个函数进行配方整理有:y=a(x+b/2a)2-(4ac-b2)/4a,可见当x=-b/2a时,y有最值(4ac-b2)/4a。当a>0时,y有最小值,当a

例2:如图1所示,电源电动势E=6V,内阻为r=1?萃,滑动变阻器R的总阻值为11?萃,固定电阻R0=3?萃,求当滑动变阻器从a到b过程中,■的读数范围。

分析与解:令■读数I,并设ap部分电阻为x,则pb部分电阻为11-x,根据闭合电路欧姆定律及并联电路的电流分配关系:I=6/(R并+11-x+r)×3/(x+3)=18/(-(x-6)2+72)

可见当x=0时,Imax=0.5A,x=6?萃时,Imax=0.25A,故■示数范围为从0.25A到0.5A连续变化

3.不等式法

不等式可用在半定量讨论、推断及求解极值问题,如在讨论等量同种电荷中垂线上场强大小变化、某些并联电路中■或■示数变化以及在两大小材料均相同的同种电荷接触后放回原处过程中库仑力大小变化问题中,如果条件满足均可以运用重要不等式a+b≥2■(a、b均为正数)或a+b+c≥33■讨论最值:当和有定值,则积有最大值;反之当积有定值,则和有最小值。

例3.如图3所示,已知R1=2?萃,R2=3?萃,滑动变阻器的最大值R3=5?萃,则当滑动片P从a滑到b过程中,电流表示数的最小值为多少?

分析与解:由闭合电路欧姆定律可知电流表示数有最小值时,外电路电阻有最大值,设ap部分电阻为x,则bp部分为5-x,1/R并=1/(2+x)+1/(3+(5-x)),化简可得R并=(2+x)(8-x)10,令a=2+x,b=8-x,而a+b=10,故当且仅当a=b即2+x=8-x亦即x=3?萃时ab≤(a+b)/4,故有(2+x)(8-x)≤(102/4)?萃=25?萃,所以■示数最小值Imin.=2A。

4.几何法

在处理静电场中某带电体受到库仑力、重力、拉力等三个共点力的动态平衡问题时,如果直接运用平衡条件结合力的分解(正交分解)处理该类问题,过程非常繁琐,这里可充分运用带电体(质点)所受力的矢量三角形与对应另一个由长度组成的纯标量三角形相似,这就是应用了平衡条件中相似三角形法,然后根据题目条件可在短时间内快速准确解决要讨论的问题。

例5:一根绝缘细线下拴一带电小球A,细线上的上端固定在天花板上,在悬点正下方某适当位置,固定另一带同种电荷小球B,A静止时,悬线与竖直方向成θ角,如图6所示。现缓慢增加B的带电量使θ角逐渐增大,则有关A球所受力的变化,下列说法正确的是( )

A.悬线的拉力大小不变 B.悬线拉力逐渐增大

C.库仑力逐渐增大 D.库仑力大小可能不变

分析与解:设悬线长为L,如图7所示,挂在细线下端的小球在重力、细线拉力和电荷之间的库仑斥力这三个力的作用下处于平衡状态。由平衡条件的相似三角形可知:OAB~ACD,即L/G=L/F=AB/F,可见细线的拉力T=G不变,而库仑力随着AB的增大而增大。故本题正确答案为AC。

6.结论

数学方法在高中物理电磁学中应用广泛而且巧妙,本文主要描述了函数法、不等式法、图象法及几何法,但有时在解决某些复杂电磁学问题时可能要用到上述这些方法中的两种或两种以上,甚至还可能用到其它方法如极限法。因此,在解题时可通过联想、数理结合、数形结合来灵活地选择合适的数学方法来解决电磁学问题,这将对提高解决电磁学问题的能力大有裨益。

【参考文献】

[1]郑表岳.《中学物理解题方法》.上海科技教育出版社,1992年9月

[2]薛金星.《中学教材全解―高二物理(上)》.陕西人民教育出版社,2003年5月第4版

[3]陈松,张安等.《名校学案―物理选修3-1》.福建教育出版社,2010年8月第4版

物理电磁学篇8

【关键词】新课程;电磁学;概念教学法

物理学是一门研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学,是一切科学技术的基础。所以,物理学教学改革在学生的整个知识结构建构中起到重要作用。而在物理学研究学习中,概念是整个理论体系的单元或细胞,概念明确是人们正确思维的必要条件。因此,在物理学教学中,使学生完整而准确地掌握概念,是深刻理解、牢固掌握理论知识的重要环节。中学物理中,电磁学又是非常重要的部分,能够培养学生的基础物理学能力与理论素养,是进入大学继续深造学习的重要基础。在教学实践中,笔者初步摸索出了电磁学概念教学的一些方法,分析如下:

一、电磁学的教学内容与教学目标

电磁学的研究范围是:电磁现象的规律及其应用。具体内容包括静电场、恒定电流、磁场等。将电与磁两部分分开编写,是为了学生能更好的学习,而实际上这两部分是密不可分的。电磁理论是一座繁复的“科学殿堂”,它的各个部分彼此相辅相成、联系密切,牵一发而动全局。学生会在原有的电、磁知识基础上进一步学习静电场、恒定电流、带电粒子在电场、磁场以及复合场中的运动等知识,学习的过程始终有两条主线,就是“场”与“路”。让学生从概念上明确电、磁知识各自的特征以及他们之间的相互联系,才能使学生更好的掌握这一部分知识,最重要的是能够借此来提高学生的思维品质及动手能力。

二、概念教学法在中学物理电磁学中的应用

中学物理本身是一门重要的科学理论基础课程,而其中的电磁学所涉领域众多,所以基础理论知识与概念占了大量的篇幅。学生只有首先通过物理电磁学最基本的概念与规律的掌握,才能更进一步了解有关电磁学的研究方法,认识电磁学实验、模型的实际作用。因此概念教学法是学生对物理电磁学理解和认识的必由之路。

1.概念的引出

中学物理电磁学中的大量的抽象概念都是通过实验进行验证并总结出来的。如果学生直接去理解这些经过简化的文字概念,难免生涩。所以需要教师通过课堂实验将这些概念、定理还原到更加客观的实验当中,使学生能够有更强的参与感,对文字性的概念有了感性的认识。实验是物理学的基础,产生自实验的各种现象与结果是最易对学生生发吸引力的,也是最能让学生产生学习兴趣的部分。在概念的引出过程中,教师应在最大程度上创造条件加强实验教学,利用学生的这种兴趣点,提高概念学习的效率。特别是电场、磁场两部分内容,更应该提高实验教学比重。例如,在讲解“带电粒子在磁场中偏转”一节知识的时候,如果单纯以理论推导,学生必定感到晦涩难懂;教师若能利用“阴极射线管”做好演示实验,学生就会看到粒子运动轨迹非常明显。教师此时也不用生硬的指导,学生自然会对根据实验现象进行受力分析。即便有些实验不具备完成条件,教师也应该尽可能的利用视频、动画等一些辅助手段,帮助学生提高感性认识,进而理解概念、规律。

再如,在讲述奥斯特实验对揭示电磁规律所起的重要作用时,教师通过实验演示并向学生讲述奥斯特、安培等物理学家是如何一步步总结出电磁现象的基本规律。并且让学生们了解匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素通过实验让学生了解洛伦兹力这一概念。学生由具体的实验操作掌握影响洛伦兹力方向的因素,同时对电子束的磁偏转原理以及相关的技术概念也能有初步的认识。

2.在学生的主动参与、思考中理解概念

电磁学的概念教学法,最终教学目的是让学生对概念从根本上理解和掌握并非要求学生死记硬背。这也就要求我们要打破传统应试教育的束缚,突出学生自主学习能力的培养。教师在进行试验与课堂讨论之前,应帮助学生通过收集资料、了解电磁概念的发现过程,知道电磁感应的基本定律。在实际课堂教学中应通过学生在中学时已有的知识储备设计一些具有启发性的问题让学生自发的去思考、讨论,主动地参与到学习过程中来。

例如,在电磁学第一次课,学习内容是电荷、库仑定律、电场的知识。学生在中学已经学习了物质的微观结构、电荷的基本性质、库仑定律的标量表示。在此基础上,设计问题让学生讨论回答。通过一系列有启发性的问题来引导学生利用已有知识,进一步深入思考,自然地丰富新知识,同时这样的讨论也有益于活跃课堂气氛,学生通过自己的推论得出结论,能更增强自信心,培养起对学习物理的兴趣。

新课改要求一线物理教师更新教学理念,让学生在整个课堂教学中占有更多的时间跟更大的空间,鼓励学生更多的参与到学习的过程中来。学生的主体性要得到更多的尊重,教师只是充当“参谋”的角色,改变学生从“被动的填鸭”到师生互动的教学转变。例如,在探究“待测电阻的测量”的问题时,可以先由学生设计几种方案,老师和学生可以共同探究每一种方案的可行性,让学生充分感受到师生是平等的。同时还可以通过分组实验进行探究,使学生感受到同学之间合作学习的乐趣。在课堂的教学过程中,教师要做到:教师讲的少一些,学生动得多一些;书面作业少一些,作业形式多一些。

3.注重物理电磁学概念间的联系

在中学物理电磁学中,许多概念是密切联系的。由于电磁理论在物理学界本身是一个复杂的理论体式,它的各个部分是相辅相成、联系密切的,因此也就容易陷入这样一种两难的境地:一方面许多问题难于在中学物理教材和教学中讲得十分深入和透彻;另一方面也不可能将它们之间的联系断然割舍。所以在解决这一难题的最好方法就是采用对比概念的形式进行讲解。 例如在讲述比较抽象的概念时,如电场和磁场方面,学生通过电场线描绘两个等量异种点电荷周围的电场,通过对比的方法可以利用磁感线描绘通电直导线周围的磁场。

引导学生去自发的对比两个概念,总结其区别与联系,能起到非常好的掌握知识、巩固记忆的作用。通过对比,新的知识在头脑中本身的所建构起的理论体系中发挥作用的同时,还能够加深对原有知识的理解与掌握。这样做不但可以促进抽象概念在学生大脑中的内化也有利于学生知识的迁移。通过概念之间的对比分析,还可以提高学生的自主思维能力,教会学生如何自学、如何思考,对学生在各门科学理论的学习奠定基础。

三、结束语

笔者的教学实践证明,上述的概念教学法有利于在中学物理教学中开展,在培养学生独立思考能力与自主学习能力方面起到了积极的作用。 随着新课程改革的推进,时展的要求,中学物理课程也应该顺应现代新时期素质教育的要求将师生平等、合作学习融入到教学中。充分培养学生的自主学习能力,在中学物理电磁学中开展概念教学法,能够很好的去探析物理电磁学知识的本质。

总之,使知识学习与思维训练相互融合,深入培养学生的创新精神,从被动的学习转为主动的学习,才能使学生在构建知识理论体系、内化抽象概念的同时对知识在实际中的应用产生积极影响,最终取得良好的学习效果。

【参考文献】

[1]全日制普通高中物理新课程标准[s].北京:人民教育出版社,2003:55

[2]马文龙.课堂教学中“教与学的方式”评价方法的研究[J].广州教研,2006(375):33-34

[3]姜成果.电磁学实验教学中存在的问题及对策探析[J].实验室科学,2006(4):56

[4]张德厚,高荣发.电磁学实验课教学改革的实践与启示[J].商洛师范专科学校学报,2002,16(2):47-49

[5]石星军.电磁学实验多媒体教学的探讨[J].青岛大学学报,2001,14(2):23-24

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