对大学物理《电磁学部分》基本要求的解读10.pptVIP

出版信息 《大学物理多媒体辅助教学软件》的定价是2000元，如要购买可以打销售电话：010高教社准备放在资源库网站上提供单个节目下载，所以特别作了单个课件独立运行的模式 《物理学教学资源库》除了网络版以外，又推出了单机版 对大学物理基本要求 《电磁学》部分的解读 报告人 王稼军 赵凯华和陈熙谋教授早在1984年就在大学物理上发表过一篇文章，题目是“关键是场”，虽然文章发表了20多年，但文章所阐述的观点对我们理解电磁学教学内容依然有着指导意义，我在此只是谈谈我对他们文章的理解，并且用这些观点来解读电磁学教学内容的基本要求 电磁学课程的地位与作用 教学内容基本要求的解读 教学手段和方法 电磁学课程的地位与作用 电磁学的形成和发展，使人们对电磁相互作用、物质的电磁性质、各种电磁过程等等认识有了极大的拓宽和加深。 电磁相互作用是自然界中一种基本的相互作用，它对原子和分子的结构起着关键作用，因而很大程度上决定各种物质的物理性质和化学性质。 电和磁的研究渗透到物理学的各个领域，成为研究物质过程必不可少的基础 电磁学也是其它自然科学和技术的重要基础。 电磁学的研究对象与力学、热学有何区别？ 学科 对象 数学工具 力学 质点、刚体、连续介质 运动方程 热学 大量粒子构成的体系 概率分布 电磁学 场：电场、磁场 连续分布客体 矢量场论 场的通量、环量 路：恒定电路、交流电 线性方程 电磁学的研究对象 电磁学课程的地位与作用 大学物理课程中，场是一个新的研究对象，它有丰富的内容，无论在概念还是在处理问题的方法都是新的 通过电磁学的学习，可以使学生认识场是空间具有连续分布的客体，学会从场的空间分布规律入手，从整体上去把握它 物理学的学习中还会遇到其它场，对电磁场的认识将有助于其它场的学习 若能较自觉地意识到场同其它研究对象的区别以及它概念和方法上的特点，有利于学生后继课程的学习 电磁学课程为学生深入学习物理学奠定了重要的基础 教学内容基本要求的解读 A类核心教学内容20条，归纳起来涉及到 静电场：静止电荷产生的静电场 恒磁场：恒定电流产生的恒磁场 电磁感应：变化磁场产生的电场 电磁场与电磁波 这些场当然有不同性质，但有相当多的共性，若认真讲清楚一种场，集中精力去认识和掌握它，然后通过类比，弄清各种场之间的区别和共同之处，则可以较好地掌握其它的场。 教学内容基本要求的解读 B类扩展内容8条，主要涉及 电介质的极化及其描述 磁介质的磁化及各种磁介质的描述 电路：直流电路、交流电、暂态过程 麦克斯韦方程组的微分形式 边界条件、超导体的电磁性质 说明和建议一 对中学物理介绍得比较多的电力、磁力、静电感应及电磁感应现象等内容，讲述中应注意与中学教学的衔接，减少不必要的重复 这一点应该说是大家的共识，原来高考大纲里，这些内容也是必考的，学生比较熟悉 另一方面，中学在介绍这些知识时往往是局限在某些特定的条件下，不普遍，不系统，例如中学一般局限于均匀电场、均匀磁场 所以需要注意衔接和知识的拓宽，在中学知识的基础上让学生有全面的较为系统的认识 说明和建议二 电磁学的重点在于通过库仑定律、高斯定理和环路定理、毕奥—萨伐尔定律、法拉第电磁感应定律等，学习电磁场的概念以及场的研究方法 通过三个实验规律的介绍，将学生从习惯的力学思维引导到对场的思考，进一步学会用描述矢量场的基本方法，即引入“通量”和“环量”两个概念并且研究它们各自所遵循的规律 由于是新的对象，新的方法，对初学者而言有一定难度 重点要讲透静电场，注意介绍恒磁场，涡旋电场与静电场共性和差异 说明和建议三 突出介绍以点电荷的电场和电流元的磁场为基础的叠加法。强调电场强度、电场力、磁感应强度、磁场力的矢量性。并加强学生应用微积分解决物理问题的训练 由于大学里已经掌握了微积分，可以借助于微元法求已知电荷发布和电流分布求电场和磁场的问题，这是大学物理的电磁学与中学物理有很大差别的地方 训练是必要的，但难度应该根据专业要求和学生基础来确定难度，可深可浅 学时少，数学基础较薄弱的班级，只能适可而止 说明和建议四 重点讲述法拉第电磁感应定律以及麦克斯韦关于涡旋电场和位移电流的基本假设，并阐明麦克斯韦方程组的物理思想，帮助学生建立起统一电磁场的概念以及认识电磁场的物质性、相对性和统一性 这一点对于理解电磁理论的建立和电磁场有这至关重要的意义 这部分概念性比较强，主要强调物理思想 但必须强调正确的预言不是空穴来风，是有科学依据的 最终要结合赫兹实验证实预言的正确性 说明和建议五 电路是处理电磁问题的一种常用方式，有很重要的实际意义，应说明用“路”或“场”处理