一、緒論

物理教學(xué)分為理論與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分，兩方面需要一起發(fā)展、一起進(jìn)步，才會(huì)促進(jìn)學(xué)科教學(xué)不斷完善。物理教學(xué)必須將實(shí)踐、理論兩個(gè)方面結(jié)合起來(lái)，物理學(xué)習(xí)中有許多理論、概念、規(guī)律就是在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)、認(rèn)證的。電磁學(xué)是物理教學(xué)中必須學(xué)習(xí)的內(nèi)容，電磁學(xué)研究電、磁以及電磁之間的相互關(guān)系，學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象、學(xué)生難以理解，逐漸產(chǎn)生畏難情緒，不愿意去學(xué)習(xí)與思考，逐漸影響教學(xué)質(zhì)量。在以往的很長(zhǎng)的教學(xué)時(shí)間里，電磁學(xué)教學(xué)模式都比較傳統(tǒng)，一般來(lái)說(shuō)采取的是傳統(tǒng)的講授法，一張黑板一支筆，一張嘴巴講到底，教師在講臺(tái)上講，學(xué)生在下面被動(dòng)的聽(tīng)，機(jī)械的接受知識(shí)，唯書(shū)本與教師是從，忽略學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力的提升，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的。在這樣的背景下，若是想要在課堂教學(xué)中推進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，是有一定的難度的。演示實(shí)驗(yàn)具有趣味性、知識(shí)性、實(shí)踐性與示范性，對(duì)提升學(xué)生的理解與動(dòng)手能力有很大的幫助。特別是近年來(lái)，隨著多媒體技術(shù)在教學(xué)中的有效運(yùn)用，教學(xué)不再局限于利用多媒體技術(shù)進(jìn)行概念、規(guī)律、公式的推導(dǎo)，也逐漸引入物理視頻動(dòng)畫(huà)，代替事物進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的操作，讓學(xué)生更加直觀形象的理解概念與含義。在物理教學(xué)中引入演示實(shí)驗(yàn)，是非常重要的。鑒于電磁學(xué)教學(xué)的實(shí)際情況，教師要有效利用演示實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)與教學(xué)巧妙的結(jié)合在一起，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。

二、研究意義

物理是一門(mén)觀察與實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理學(xué)習(xí)中的概念、公式等都是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為課堂教學(xué)必不可少的一部分。傳統(tǒng)意義上的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)分為探究性與演示性實(shí)驗(yàn)，二者主要的區(qū)別就是實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖遣煌?，探究性?shí)驗(yàn)要求學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力與思維能力，提升學(xué)生實(shí)踐操作能力。演示性實(shí)驗(yàn)，更多的是在解釋物理概念、物理規(guī)律、物理公式的時(shí)候，向?qū)W生展示相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)具有可操作性已經(jīng)具有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，目的在于加深學(xué)生對(duì)物理的理解。當(dāng)前物理課堂教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一塊的教學(xué)模式依然是十分單一的，往往僅僅注重課堂教學(xué)，不注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這與學(xué)校不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)有關(guān)，很多教師沒(méi)有認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)作用，還有一些教師將物理實(shí)驗(yàn)作為訓(xùn)練課或者技能課，這也是不可取的。演示實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)中非常重要的方面，將理論講解與演示實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，將一些抽象的物理知識(shí)與想象展現(xiàn)出來(lái)，加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，掌握物理學(xué)習(xí)的規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

三、演示實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

電磁學(xué)教學(xué)從教學(xué)內(nèi)容、研究對(duì)象上來(lái)說(shuō)，都具有挑戰(zhàn)性，電磁學(xué)的概念更加抽象，規(guī)律更加深?yuàn)W，相關(guān)的物理現(xiàn)象也是更加復(fù)雜的，這對(duì)學(xué)生的理解能力提出了更高的要求，客觀上加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。傳統(tǒng)的電磁學(xué)教學(xué)模式是教師在課堂上講解，學(xué)生被動(dòng)接受，這是以教師為中心的教學(xué)模式，其實(shí)還是存在許多弊端的。因此，在電磁學(xué)教學(xué)改革中，引入演示實(shí)驗(yàn)是十分必要的，通過(guò)這種教學(xué)模式，可以清楚的看到教學(xué)效果得到明顯的提升。針對(duì)電磁學(xué)教學(xué)，我認(rèn)為需要從以下三個(gè)部分進(jìn)行。(1)電學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的作用。電學(xué)是電磁學(xué)教學(xué)的重要分支，電學(xué)本身包含的難點(diǎn)并不是很多，但是電學(xué)是電磁學(xué)的基礎(chǔ)，電學(xué)的學(xué)習(xí)對(duì)整個(gè)電磁學(xué)具有關(guān)鍵作用，在學(xué)習(xí)電學(xué)的時(shí)候，學(xué)生對(duì)電磁學(xué)還沒(méi)有形成特定的認(rèn)知，還沒(méi)有形成特定的思維，在理解電磁學(xué)的時(shí)候往往呈現(xiàn)出一定的主觀性、片面性、表面性，針對(duì)這些問(wèn)題，我們采取避雷針演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到尖端放電現(xiàn)象，幫助學(xué)生更快速的理解知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)電學(xué)知識(shí)的理解。(2)磁學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的作用。磁學(xué)在電磁學(xué)教學(xué)中占據(jù)的比例比較大，磁學(xué)的難度比電學(xué)更大，在實(shí)際教學(xué)中受到的挑戰(zhàn)也會(huì)更加多，在實(shí)際教學(xué)中，安倍力演示實(shí)驗(yàn)的引用，學(xué)生很快就明白通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中是如何受力的，然后進(jìn)行深一步的講解與討論。(3)電磁學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的作用?？v觀電磁學(xué)的發(fā)展歷史，在該現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)與研究之后，本來(lái)應(yīng)該是兩個(gè)獨(dú)立的學(xué)科:電學(xué)與磁學(xué)，后來(lái)逐漸融合發(fā)展，成為一個(gè)群體。因此，電磁學(xué)研究是是電與磁之間的關(guān)系與作用。演示實(shí)驗(yàn)的引用，可以將電磁之間的關(guān)系更好地展示出來(lái)。

摘要：現(xiàn)代人的生活，似乎離不開(kāi)電.物理概念的發(fā)展而言，更有趣的，也更重要的是；人們?cè)趺磿?huì)從不知道用電，一步一步，變成了有了用電的能力，終于到了離不開(kāi)它的地步。這段歷史，也最能鮮明地描繪出：以理解大自然為目標(biāo)的科學(xué)研究，對(duì)全人類可能（但不必然）產(chǎn)生的巨大影響。

關(guān)鍵詞：電磁學(xué)發(fā)展世界電化

一、前言

現(xiàn)代人的生活，似乎離不開(kāi)電。電燈、電話、電視、電影、計(jì)算機(jī)、電冰箱…，樣樣都是生活必須用品。一旦停電，日子不知怎么過(guò)。但世界上第一個(gè)有規(guī)模的發(fā)電廠（尼加拉水力發(fā)電廠，顯示了當(dāng)時(shí)電力的需求已漸普遍）開(kāi)動(dòng)，不過(guò)是1896年的事，距今只有一百多年。(電視連續(xù)劇「大宅門(mén)」描寫(xiě)清末民初電燈、電話初到北京城的情形，相當(dāng)有意思。)

一百多年間，這個(gè)世界上大部份的人的生活，從幾乎沒(méi)有電器用品，到充滿了電器用品，這變化不但是巨大得令人難以想象，并且深入到生活、思想、感情…，所有的人生面向。舉個(gè)有詩(shī)意的例子：愛(ài)情上受挫折是古今中外詩(shī)歌中最常見(jiàn)的題材。古詩(shī)中固然有怨恨情人變心的，但也很常見(jiàn)的是所愛(ài)之人遠(yuǎn)在他鄉(xiāng)，衷情難訴，以致相思甚苦。例如：古詩(shī)十九首「采之欲誰(shuí)遺，所思在遠(yuǎn)道」。李白長(zhǎng)相思「天長(zhǎng)路遠(yuǎn)魂飛苦」等等。如今的流行歌曲中，第二種越來(lái)越少，第一種卻很多。──今日的手機(jī)、e-mail等等，使距離不再成為談情說(shuō)愛(ài)的障礙，但卻防不了情人變心。──這也顯示了，要了解古人，就要從古人當(dāng)時(shí)的情境來(lái)看才能妥切。

也許，很多人有興趣知道最新奇的發(fā)明。但從物理概念的發(fā)展而言，更有趣的，也更重要的是；人們?cè)趺磿?huì)從不知道用電，一步一步，變成了有了用電的能力，終于到了離不開(kāi)它的地步。這段歷史，也最能鮮明地描繪出：以理解大自然為目標(biāo)的科學(xué)研究，對(duì)全人類可能（但不必然）產(chǎn)生的巨大影響。

中學(xué)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(shí)，這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)．本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談點(diǎn)看法．

一、電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)

電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)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(chǎng)等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開(kāi)處理，實(shí)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(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)認(rèn)真分析教材．

1．電磁學(xué)的兩種研究方式

整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)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(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場(chǎng)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(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái)，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(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)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．

中學(xué)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(shí)，這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)．本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談點(diǎn)看法．

一、電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)

電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)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(chǎng)等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開(kāi)處理，實(shí)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(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)認(rèn)真分析教材．

1．電磁學(xué)的兩種研究方式

整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)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(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場(chǎng)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(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái)，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(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)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．

中學(xué)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(shí)，這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)．本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談點(diǎn)看法．

一、電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)

電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)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(chǎng)等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開(kāi)處理，實(shí)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(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)認(rèn)真分析教材．

1．電磁學(xué)的兩種研究方式

整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)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(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場(chǎng)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(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái)，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(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)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．

中學(xué)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(shí)，這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)．本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談點(diǎn)看法．

一、電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)

電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)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(chǎng)等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開(kāi)處理，實(shí)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(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)認(rèn)真分析教材．

1．電磁學(xué)的兩種研究方式

整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)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(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場(chǎng)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(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái)，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(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)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．

作為高等院校理工農(nóng)科等專業(yè)必修的一門(mén)基礎(chǔ)理論課,大學(xué)物理對(duì)非物理類專業(yè)學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和分析解決問(wèn)題能力的提高都有很大幫助。通過(guò)中學(xué)物理的學(xué)習(xí),大部分學(xué)生對(duì)大學(xué)物理課程中所要學(xué)習(xí)的一些物理概念和物理規(guī)律自認(rèn)為很熟悉,往往會(huì)忽視這些概念內(nèi)涵的理解,特別是相關(guān)物理規(guī)律的描述當(dāng)從特殊到一般、均勻到非均勻情況下所采用的數(shù)學(xué)手段發(fā)生變化,使得許多學(xué)生感覺(jué)到大學(xué)物理的學(xué)習(xí)比較困難。另一方面,由于中學(xué)物理與大學(xué)物理在不同的教學(xué)環(huán)節(jié)中有一些區(qū)別,大學(xué)物理中會(huì)介紹當(dāng)前高新技術(shù)領(lǐng)域中的基礎(chǔ)性物理原理,同時(shí)大力加強(qiáng)了現(xiàn)代物理學(xué)的重要觀念。而大一學(xué)生還無(wú)法從中學(xué)物理的學(xué)習(xí)慣性中解脫出來(lái),會(huì)逐漸對(duì)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)缺乏興趣。所以如何在新形勢(shì)下做好大學(xué)物理與中學(xué)物理教學(xué)的有效銜接,是目前大學(xué)物理教育工作者面對(duì)的一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。由于大部分概念較為抽象且涉及的數(shù)學(xué)物理方法較多,電磁學(xué)教學(xué)一直是大學(xué)物理教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。在多年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生都覺(jué)得這部分學(xué)習(xí)起來(lái)感覺(jué)很難,概念容易混淆,并且學(xué)生自主分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力較差,并對(duì)中學(xué)物理知識(shí)已形成固定思維模式。大學(xué)物理是中學(xué)物理的升華,隨著深度和難度的增加,如何實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生從中學(xué)物理到大學(xué)物理的順利過(guò)渡,是新形勢(shì)下教育改革實(shí)踐的重要內(nèi)容。文章主要基于目前大學(xué)物理和中學(xué)物理中電磁學(xué)部分的教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)對(duì)本部分知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行比較分析,以期對(duì)該部分知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)銜接有所幫助。

1中學(xué)物理與大學(xué)物理電磁學(xué)部分的有效銜接

1.1電學(xué)部分的銜接

首先對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加和點(diǎn)電荷的電場(chǎng)等方面,大學(xué)物理更強(qiáng)調(diào)矢量的性質(zhì),并強(qiáng)調(diào)物質(zhì)存在的兩種方式:“場(chǎng)”與“實(shí)物”的區(qū)別,及彌散性和疊加性。在傳統(tǒng)的中學(xué)物理的教材和講授中,對(duì)“場(chǎng)”的這兩個(gè)特性都是略微指出。只要有場(chǎng)源電荷,就會(huì)在空間激發(fā)電場(chǎng),而場(chǎng)的分布與其他實(shí)物不同,它具有“無(wú)處不在”的彌散性和空間疊加性,而大多實(shí)物都是有形態(tài)有尺度并占用一定空間的物質(zhì),并在同一空間不能疊加。對(duì)該部分講解可以舉生活中的例子,比如現(xiàn)在通訊手段十分發(fā)達(dá),可以通過(guò)手機(jī)在某一個(gè)固定位置能夠探測(cè)到眾多的wifi信號(hào)來(lái)說(shuō)明“場(chǎng)”的彌散性和疊加性,比如同一個(gè)空間可以被無(wú)數(shù)的“場(chǎng)”同時(shí)占用,而不同的實(shí)物卻不能同時(shí)占用同一空間。這樣通過(guò)生活中的一些實(shí)例分析,讓學(xué)生更加清楚直觀地理解“場(chǎng)”的彌散性和疊加性這兩個(gè)特點(diǎn)。當(dāng)然也可以證實(shí)場(chǎng)與實(shí)物一樣,也具有能量、動(dòng)量和質(zhì)量等重要性質(zhì)。正是由于場(chǎng)的彌散性和疊加性這兩大特點(diǎn),大學(xué)物理電磁學(xué)部分的學(xué)習(xí)中對(duì)于分均勻分布的電場(chǎng)的計(jì)算通常采用微積分的方法,因?yàn)閷?duì)無(wú)窮多個(gè)小電荷元激發(fā)的電場(chǎng)的疊加就是積分。另一方面,電磁場(chǎng)作為與空間位置有關(guān)的矢量點(diǎn)函數(shù),在積分中要涉及到矢量的運(yùn)算,這也是電磁場(chǎng)矢量疊加必然的數(shù)學(xué)工具。以電勢(shì)為例,下面詳細(xì)討論中學(xué)物理與大學(xué)物理中的異同。在中學(xué)教材中,電勢(shì)被定義為:如果在電場(chǎng)中選一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)位置,那么電場(chǎng)中某點(diǎn)跟標(biāo)準(zhǔn)為止間的電勢(shì)差。電勢(shì)差跟高度差相似,被選作標(biāo)準(zhǔn)位置間的電勢(shì)為零。電勢(shì)和電勢(shì)差單位相同。由電勢(shì)的概念可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由改點(diǎn)移動(dòng)到標(biāo)準(zhǔn)位置(零電勢(shì)點(diǎn))時(shí),電場(chǎng)力做的功。電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的大小與電勢(shì)零點(diǎn)的選取有關(guān)。在大學(xué)物理中,對(duì)電勢(shì)有更加具體的表述。如果選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),空間中任一點(diǎn)P的電勢(shì)就等于:。由于電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),對(duì)于空間中任意兩點(diǎn)P和Q,我們有，即,表示P、Q兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于P點(diǎn)的電勢(shì)減去Q點(diǎn)的電勢(shì)。在實(shí)際工作中常常以地面或者電器外殼的電勢(shì)為0,這樣各點(diǎn)的電勢(shì)值也將隨之改變,但是兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差與參考點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。通過(guò)比較可知,大學(xué)物理對(duì)此概念的描述在定性引入的基礎(chǔ)上,定量給出了具體的計(jì)算公式。另外,對(duì)電動(dòng)勢(shì)的講授上,中學(xué)教材只是從能量轉(zhuǎn)化的角度定義了電動(dòng)勢(shì)是把其他形式的能(如化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng);大學(xué)物理在能量轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上,又引入了“非靜電力”等概念來(lái)揭示電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì):把單位正電荷從負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移動(dòng)到正極時(shí)非靜電力做的功,并給出了具體的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

1.2磁學(xué)部分的銜接

首先,對(duì)于電流磁場(chǎng)的理論知識(shí),中學(xué)物理教材定性地描述了電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)以及判定磁場(chǎng)方向的一個(gè)重要方法,即右手定則(或者叫安培定則):用右手握住導(dǎo)線(或螺旋管),讓伸直的拇指(或彎曲的四指)的方向與電流的方向一致,彎曲的四指(或伸直的拇指)所指的就是磁感線的環(huán)繞方向(螺旋管內(nèi)部磁感線的方向)。通過(guò)上述方法可以很容易判定直線電流和通電螺旋管(包括環(huán)形電流)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。大學(xué)物理教材中首先列舉了幾種典型的磁現(xiàn)象,如奧斯特實(shí)驗(yàn)、磁鐵對(duì)載流導(dǎo)線的作用等。然后引入磁感應(yīng)強(qiáng)度以及磁通量的概念,對(duì)于任意形狀的載流導(dǎo)線在給定點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度,可以看作是導(dǎo)線上各個(gè)電流元在該點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加?？梢酝ㄟ^(guò)畢奧-薩伐爾(后面簡(jiǎn)稱“畢薩”)定律定量計(jì)算出任意形狀的載流導(dǎo)線在給定點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小和方向。當(dāng)然,用畢薩定律判斷載流導(dǎo)線在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與中學(xué)教材中講述的根據(jù)安培定則判斷方向的結(jié)論是一致的,只不過(guò)用了矢量的數(shù)學(xué)運(yùn)算。其次,在磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用的闡述方面,中學(xué)物理教材只能計(jì)算電流方向與磁場(chǎng)方向垂直的直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力的大小,并用左手定則判斷其方向;大學(xué)物理教材可以根據(jù)安培定律計(jì)算磁場(chǎng)對(duì)任意形狀載流導(dǎo)線的作用力(通常叫安培力),并用矢量叉積法或者右螺旋法則判斷其方向。并且大學(xué)物理中還可以計(jì)算無(wú)限長(zhǎng)兩平行載流直導(dǎo)線間的相互作用力以及磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用力。另外,中學(xué)教材從基本的電磁感應(yīng)現(xiàn)象入手,通過(guò)載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力,先定義這種力叫作“安培力”,再詳細(xì)研究影響安培力大小的因素,寫(xiě)成公式即:B=F/IL。而在大學(xué)物理教材中,可以分別從運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的受力和安培定律的基礎(chǔ)上對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行定義。中學(xué)教材中并沒(méi)有體現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與安培力的方向的關(guān)系,因?yàn)楦咧猩鷽](méi)有學(xué)過(guò)微元法,用一小段通電導(dǎo)線檢測(cè)物體所受的安培力,這樣的實(shí)驗(yàn)演示比較形象直觀。但測(cè)得的磁感應(yīng)強(qiáng)度是一小段通電導(dǎo)線在一定范圍內(nèi)的平均值,并不適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)。大學(xué)物理教材中磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義與畢薩定律和安培定律相對(duì)應(yīng),但在實(shí)際上不可能得到單獨(dú)的電流元,所以沒(méi)有辦法用實(shí)驗(yàn)直接確定兩個(gè)電流元之間的相互作用,只能從閉合載流回路的實(shí)驗(yàn)中間接地反推出來(lái)結(jié)果。最后,在對(duì)電磁感應(yīng)的學(xué)習(xí)上,中學(xué)物理教材首先是通過(guò)一些基本的電磁感應(yīng)現(xiàn)象來(lái)研究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件,即只要閉合回路所包圍面積的磁通量發(fā)生變化,回路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生,另外感應(yīng)電流的方向可以由楞次定律判斷。在中學(xué)物理的課堂教學(xué)中,應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)積極思考和查閱相關(guān)資料來(lái)主動(dòng)地獲得電磁感應(yīng)相關(guān)的背景知識(shí),要讓學(xué)生自己深刻體會(huì)到這一理論是以法拉第為代表的一批科學(xué)家通過(guò)很多年的探索才發(fā)現(xiàn)的。相比較而言,大學(xué)物理教材更強(qiáng)調(diào)對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律中動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)的理解,即磁通量變化的兩種原因上。對(duì)于這兩部分的講述重點(diǎn)應(yīng)該放在感生電場(chǎng)和洛倫茲力這兩點(diǎn)上,它們起到一個(gè)承前啟后的銜接作用:前者為學(xué)習(xí)電磁波做準(zhǔn)備,后者可看作對(duì)前面知識(shí)的復(fù)習(xí)和鞏固。

高中物理電磁學(xué)是將磁場(chǎng)與電場(chǎng)結(jié)合在一起，整體突出場(chǎng)與路的關(guān)系．物理教師在教學(xué)過(guò)程中需要幫助學(xué)生深入了解電磁學(xué)的特點(diǎn)，運(yùn)用針對(duì)性的教學(xué)方法，理論結(jié)合實(shí)踐對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，幫助學(xué)生掌握電磁學(xué)知識(shí)．

1了解高中物理電磁學(xué)的特點(diǎn)與注意事項(xiàng)

高中物理主要思路就是力與運(yùn)動(dòng)、功與能的轉(zhuǎn)換，所以對(duì)于高中物理的電磁學(xué)教學(xué)也需要充分把準(zhǔn)這一命脈，將其作為教學(xué)的基本思路．電磁學(xué)在高中物理課程的設(shè)置中由場(chǎng)和路兩方面構(gòu)成，所以在電磁學(xué)教學(xué)過(guò)程中也應(yīng)該從這2方面進(jìn)行教學(xué)，幫助學(xué)生理解和掌握其基本概念，找出電磁學(xué)的基本規(guī)律，最終更好地解決電磁場(chǎng)綜合問(wèn)題，完成對(duì)電磁學(xué)的學(xué)習(xí)．例如，在電磁學(xué)問(wèn)題的解答過(guò)程中，首先根據(jù)粒子在不同的運(yùn)動(dòng)情況或者物理現(xiàn)象下都是以力與運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系進(jìn)行組合，將電磁學(xué)的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為力與運(yùn)動(dòng)或者是功與能的問(wèn)題．這樣，解題思路得以顯現(xiàn)，再對(duì)電磁學(xué)問(wèn)題進(jìn)行力學(xué)分析，將粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所體現(xiàn)的受力情況完全顯露出來(lái)，再應(yīng)用牛頓定律，最終完成電磁學(xué)中力學(xué)的討論部分．同時(shí)，對(duì)于電磁學(xué)中功與能的問(wèn)題就需要應(yīng)用能量守恒與轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)，列出能量方程式，讓電磁學(xué)問(wèn)題迎刃而解．對(duì)于電磁學(xué)的教學(xué)就是抓住電磁學(xué)特點(diǎn)，將抽象的電磁運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為宏觀的力學(xué)與能量問(wèn)題，利于學(xué)生運(yùn)用已知的知識(shí)解決未知的問(wèn)題．在電磁學(xué)教學(xué)過(guò)程中，還需要注意盡量幫助學(xué)生理解抽象的物理現(xiàn)象，幫助學(xué)生運(yùn)用豐富的想象掌握電磁學(xué)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，總結(jié)解題的一般思路．

2高中物理電磁學(xué)教學(xué)方法分類

既然電磁學(xué)主要包括了場(chǎng)與路，那么在教學(xué)方法的選擇上就可采用將這二者分開(kāi)研究的方式進(jìn)行．物質(zhì)與物質(zhì)相互作用形成電磁學(xué)的場(chǎng)，例如勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)等可以從場(chǎng)入手，對(duì)學(xué)生進(jìn)行電磁學(xué)的討論與研究．而對(duì)于電磁學(xué)中的路，包括磁感線、電路等，例如勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電路的關(guān)系就可以反映出它們存在某種特殊的聯(lián)系．在電磁學(xué)教學(xué)過(guò)程中可以以場(chǎng)為研究對(duì)象，以路為研究方法．1）對(duì)于“電生磁”與“磁生電”的討論中，會(huì)運(yùn)用逆向教學(xué)的方法，讓學(xué)生去思考和探索未知的問(wèn)題．2）類比法，對(duì)于2個(gè)概念，通過(guò)對(duì)比某些相似的地方，進(jìn)而推導(dǎo)出其他部分也相似的結(jié)論．比如在電場(chǎng)與電場(chǎng)強(qiáng)度的教學(xué)中，也可以運(yùn)用類比法，將試探電荷置于電場(chǎng)中類比物體在重力場(chǎng)中的情況，最終獲得電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)以及電場(chǎng)強(qiáng)度的影響因素．3）其實(shí)對(duì)于這類抽象概念的教學(xué)，還可運(yùn)用形象思維的方法．在電磁學(xué)教學(xué)中，對(duì)于磁場(chǎng)這類似看不見(jiàn)、摸不著的物理現(xiàn)象，如果直接交給學(xué)生讓其掌握，那么很可能就會(huì)忘記，但是如果用生活中可以接觸或者感知的具象來(lái)解釋這種現(xiàn)象，就可以讓學(xué)生更好地理解和把握這一知識(shí)點(diǎn)．再例如對(duì)于磁鐵在鐵粉盒上方移動(dòng)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一系列現(xiàn)象，而這些現(xiàn)象就是在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的，這樣就能加深學(xué)生對(duì)于磁場(chǎng)的理解．例如在安培定律、左手定律等定律描述相關(guān)物理現(xiàn)象之間的關(guān)系時(shí)，本來(lái)是人為假想出來(lái)的原理，但因?yàn)榇嬖诂F(xiàn)象，所以可以運(yùn)用形象思維，想象出相關(guān)量，最終將形象思維衍成抽象事物．4）實(shí)驗(yàn)法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某些規(guī)律或者得出新的結(jié)論．例如人類通過(guò)“磁生電”這一實(shí)驗(yàn)成功發(fā)明了電．通過(guò)這一系列的教學(xué)方法，高中物理教師可以讓學(xué)生在電磁學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中收獲更多的知識(shí)．

3科學(xué)運(yùn)用理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中學(xué)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(shí)，這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)．本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談點(diǎn)看法．

一、電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)

電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)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(chǎng)等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開(kāi)處理，實(shí)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(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)認(rèn)真分析教材．

1．電磁學(xué)的兩種研究方式

整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)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(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場(chǎng)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(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái)，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(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)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．

中學(xué)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(shí)，這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)．本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談點(diǎn)看法．

一、電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu) 電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)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(chǎng)等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開(kāi)處理，實(shí)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(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)認(rèn)真分析教材．

1．電磁學(xué)的兩種研究方式 整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)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(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場(chǎng)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(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái)，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(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)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(chǎng)”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(chǎng)”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系．麥克斯韋方程是電磁場(chǎng)的普遍規(guī)律，是以“場(chǎng)”為基礎(chǔ)的．“場(chǎng)”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說(shuō)“場(chǎng)”是實(shí)質(zhì)，“路”是方法．