重視基本知識點 學好物理電磁學

江榮勛

摘 要：電磁學是高中物理極為重要的一部分，主要包括電場、磁場、電磁感應、恒定電流、交變電流、電磁波等等，內容龐雜，很多概念非常抽象，對學生的抽象思維能力要求較高，學生普遍反映難度很大。要想使學生學好物理電磁學重視基本知識點的教學是關鍵，教師應深度挖掘電磁學基本知識點，注重知識點之間的聯系與區別，重視初中已學知識點的拓展延伸。

關鍵詞：高中物理 電磁學 基本知識點

電磁學是高中物理極為重要的一部分，主要包括電場、磁場、電磁感應、恒定電流、交變電流、電磁波等等，內容龐雜，很多概念非常抽象，對學生的抽象思維能力要求較高，學生普遍反映難度很大。那么教師應該怎樣引導學生學好電磁學呢？在多年的教學過程中，筆者深刻感受到重視基本知識點的教學是關鍵，重點應抓好以下三個方面。

一、深度挖掘電磁學基本知識點

很多重要的基本知識點，只有深度挖掘，做到深入透徹的理解，而非一知半解，才能避免在遇到實際問題時盲目地套用公式，出現錯誤。

比如庫侖定律就是在電磁學部分遇到的第一個重要知識點，書本中是這樣描述庫侖定律的：真空中兩個靜止的點電荷之間的作用力與這兩個電荷的電荷量的乘積成正比，與這兩個電荷的距離的平方成反比，作用力的方向沿著這兩個電荷的連線。很多學生就只注意到庫侖定律中關于力的大小特點的描述，而往往忽略了這句話中隱含的重要信息，即三個適用條件：（1）“真空”，即兩個電荷要處于真空中或者空氣中；（2）“靜止”，即兩個電荷要處于靜止狀態；（3）“點電荷”，點電荷是一種典型的物理模型，兩個電荷間的距離遠大于電荷自身的大小時電荷才可以看成是點電荷，也就是說當兩個帶電體相距很近的時候庫侖定律是不適用的。

在電磁感應部分最重要的知識點就是楞次定律，書本中是這樣描述楞次定律的：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。我們不妨把引起感應電流的磁通量稱為原磁通量，那么我們就可以把楞次定律簡單地表述為：感應電流總是阻礙原磁通量的變化。可見楞次定律中最為關鍵的字眼就是“阻礙”，但是很多學生往往搞不清楚阻礙的是什么？怎么阻礙？阻礙的不是原磁通量，而是原磁通量的變化。所以我們首先要分析清楚原磁通量的方向及變化情況，然后根據阻礙關系就能分析出感應電流的磁場的方向，最后根據右手螺旋定則得出感應電流的方向。

二、注重知識點之間的聯系與區別

雖然電磁學部分知識點很多，給人的感覺會很亂，但是我們仔細分析就會發現很多知識點之間還是有著一定聯系的，把相關的類似的知識點放在一起分析比較，學生對知識點的印象就會更深刻，有利于學生更好地理解。

比如可以把電場和磁場的性質、電場線和磁感線的性質放在一起比較其聯系與區別。電場和磁場雖然我們看不見摸不著，但都是客觀存在的，電場對放入其中的電荷有力的作用，磁場對電流和運動電荷也會有力的作用，即電場和磁場都能提供力的作用。但電場線和磁感線都是為了方便描述電場和磁場而人為假想出來的，不是真實存在的，其指向都有著一定的特點，其切線均表示電場或者磁場的方向，其疏密均表示電場和磁場的強弱。區別之處在于電場線是不閉合的，磁感線是閉合的。還可以把點電荷和質點的性質放在一起比較，兩者都是理想化的物理模型，現實生活中并不存在點電荷和質點，只有當滿足了所需條件時，才能將現實生活中的電荷和實際物體看作是點電荷和質點。

再比如重力加速度g、電場強度E和磁感應強度B也有著很多相似之處。物體在重力場中會受到重力G=mg，在電場中會受到電場力F=Eq，在磁場中會受到磁場力（包括安培力F=BIL和洛倫茲力f=Bqv）。重力加速度g決定于物體所處的重力場、電場強度E決定于電荷所處的電場、磁感應強度B決定于電流或者電荷所處的磁場，所以我們就可以說g、E和B這三個量均只決定于場，與其他因素無關，所以我們分別用這三個量描述三種場的強弱和方向。

又如重力勢能和電勢能之間也有著很多相似之處。物體在重力場中具有重力勢能，當物體在重力場中移動時，重力可能做功也可能不做功，類似的電荷在電場中具有電勢能，當電荷在電場中移動時，電場力可能做功也可能不做功。當重力或電場力做功時就會引起重力勢能和電勢能的變化，力做正功勢能就減少，力做負功勢能就增加。故這兩種能的變化均決定于相應的力做功的情況。我們還可以進一步推廣到動能、機械能以及今后在熱學部分將會學到的分子勢能，我們會發現，所有的能的變化，都決定于相應的力做功的情況。

三、重視初中已學知識點的拓展延伸

有些知識點難度不大，但由于學生在初中時已經接觸過，學生在遇到這部分知識點時就會比較大意，以為自己已經掌握了，其實是一知半解，導致遇到實際問題時錯漏百出。

比如歐姆定律U=IR，初中時僅涉及純電阻電路，即能量全部被電阻用于產生熱量，即W=Q，W=UIt，Q=I2Rt，故有U=IR，故初中時在電路中歐姆定律均是適用的。但在高中物理中由于會遇到非純電阻電路，此時歐姆定律已經不再適用，因為在非純電阻電路中，能量不再全部被電阻用于產生熱量，即W>Q，W=UIt，Q=I2Rt，故有U>IR，所以遇到電路問題時一定要看清楚是否包含電動機、電風扇等非純電阻。

再比如初中時學生學過磁體外部的磁場，均是從N極出發指向S極的，而在高中物理電磁感應現象中我們經常需要分析磁體內部的磁場，磁體內部的磁場方向其實是由S極出發指向N極的，但由于學生初中已經學過，先入為主，遇到需要分析磁體內部的磁場方向時往往還是經常出錯，教師就有必要強調遇到要分析磁場方向時，一定要看清楚是磁體的哪個位置。

總之，在電磁學的教學過程中教師應該多思考多研究，重視基本知識點，力求把每一個基本知識點都清晰透徹地呈現給學生，并注意知識點間的聯系與區別，重視對初中已學知識點的拓展和延伸，必將能引領學生掌握好電磁學。