江海鋒

(池州學(xué)院 機(jī)械與電子工程系，安徽 池州 247000)

新版的普通高?！笆晃濉眹壹壱?guī)劃教材《電磁場與電磁波》[1]在章節(jié)的編排上具有很多優(yōu)點(diǎn)，其中矢量分析作為章節(jié)的開篇幫助初學(xué)者進(jìn)一步熟悉和鞏固必須的基礎(chǔ)性的數(shù)學(xué)技巧。隨后的幾章由淺入深介紹了有關(guān)靜電場、靜磁場以及電磁相互作用的基本規(guī)律以及應(yīng)用發(fā)展。在課堂教學(xué)中，按照編者的思路進(jìn)行講授指導(dǎo)，一般情況下會獲得較好的教學(xué)效果。

相對以往的電磁場方面的教材[2]，這本書在難度上有了一定程度的削減，對于應(yīng)用性本科院校的學(xué)生而言，這往往是有益的。但是正因?yàn)閷W(xué)生的理論基礎(chǔ)較弱，所以僅僅選擇一本合適的教材是不夠的，還需要授課教師在課堂教學(xué)上采取更多便于理解的方法[3-5]。結(jié)合本人在這門課程上的講授經(jīng)驗(yàn)以及學(xué)生的課堂反映，我覺得除了按部就班的講授知識點(diǎn)，更重要的是需要突出類比的思路，這樣學(xué)生可以更好更輕松的掌握電磁規(guī)律。下面就教學(xué)中的一些應(yīng)用實(shí)例做初步的分析：

1 庫侖定律與安培力定律的類比

庫倫定律是由法國科學(xué)家?guī)靷愒?785年通過“扭秤實(shí)驗(yàn)”總結(jié)出來的實(shí)驗(yàn)定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式是：

。

安培力定律是法國物理學(xué)家安培在1820年通過測量載流回路間作用力總結(jié)出的表示靜磁場作用的實(shí)驗(yàn)定律，公式為：

公式中的參量，教材中已有說明，這里不再贅述。上式如用電流元來表示，則為：

這表示電磁場的作用力總可以表示成元與場強(qiáng)的乘積，其中靜電場的元是電荷，靜磁場的元是電流。需要區(qū)別的僅僅是乘積的性質(zhì)（常量與矢量，以及矢量與矢量）。在場強(qiáng)表達(dá)式中，電、磁影響與距離都滿足平方反比關(guān)系。

2 靜電場與恒定電場性質(zhì)類比

首先我們知道，靜電場、靜磁場或恒定電場的相關(guān)性質(zhì)都是由2種場矢量來描述的，若歸根結(jié)底，考慮這兩種矢量間的定量關(guān)系，那性質(zhì)又都是由某一種場矢量來決定，比如：靜電場的和（＝ε）；靜磁場的和（=μ）；恒定電場→的和（→＝σ）。

其次，靜電場的定義是指靜止的電荷，在電量（或電荷密度）保持不變的情況下所激發(fā)的電場，它所滿足的微分方程為：

3 靜磁場矢量位與時(shí)變場矢量位類比

4 有源與無源空間中電磁性質(zhì)類比

5 結(jié)論

在電磁場課程的教學(xué)過程中，通過對教材知識體系的把握以及授課過程中學(xué)生的反饋，個(gè)人覺得類比法對于幫助學(xué)生掌握電磁場的客觀規(guī)律，提高教學(xué)質(zhì)量非常重要。本文僅從一些小的事例出發(fā)剖析類比法的思路、應(yīng)用，在于拋磚引玉，讓更多更好的課堂教學(xué)方法融匯進(jìn)來。

[1]謝處方,饒克謹(jǐn).電磁場與電磁波[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.

[2]郭碩鴻.電動(dòng)力學(xué)[M].3版.北京:高等教育出版社,2008.

[3]陳瑞安.新課標(biāo)理念下的高中物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].技術(shù)物理教學(xué)，2012（4）：2-4.

[4]孫菊英.高中物理教學(xué)中情感滲透探析[J].考試周刊，2012（73）：148.

[5]居石磊.例談?lì)惐确ǜ拍顚W(xué)習(xí)策略及反思[J].湖南中學(xué)物理，2012（10）：34.