高中物理中磁場對運(yùn)動(dòng)電荷作用的教學(xué)探究

周福軍

現(xiàn)階段，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣是教學(xué)事業(yè)的一個(gè)重要目標(biāo)。而高中物理教學(xué)對于開拓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力有著重要意義。如何提高物理教學(xué)效率，讓學(xué)生能夠更好的理解抽象的物理知識(shí)，充分掌握磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用，是教育工作者需要認(rèn)真對待的一個(gè)問題。

一、 創(chuàng)新教學(xué)模式，加強(qiáng)過程探究

在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)模式中，學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)被動(dòng)的過程，老師只管填鴨式講課，過多的側(cè)重于學(xué)生是否能接受，而沒有注重學(xué)生智力的開發(fā)，更沒有關(guān)注是否激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。現(xiàn)在已有的教學(xué)模式不能滿足教學(xué)的目的了，因此要?jiǎng)?chuàng)新，讓學(xué)生從以前的被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)的學(xué)習(xí)探究。比如，教材中的洛倫茲力這一節(jié)內(nèi)容，按照大綱，已有的教學(xué)模式主要是要求學(xué)生學(xué)會(huì)洛倫茲力的計(jì)算公式，即用f=qvB來計(jì)算力的大小，并要掌握力的方向的判斷，即洛倫茲力的左手定則。但是課本上對于這兩點(diǎn)的講解只是直接給出了結(jié)論，并沒有講解其探究的過程，這樣在課堂上，學(xué)生只能是被動(dòng)的接受知識(shí)。因此想要引起學(xué)生的興趣，開發(fā)學(xué)生的智力，就要求老師創(chuàng)新教學(xué)模式，可以通過實(shí)驗(yàn)演示的方法來進(jìn)行探究說明，如圖 1 所示，教師首先把陰極射線管與勻強(qiáng)磁場組合，先不加勻強(qiáng)磁場，打開加速電源，形成電子束，可以發(fā)現(xiàn)攝像頭清晰顯示一段藍(lán)色陰極射線，方向豎直向上。然后再加上勻強(qiáng)磁場，發(fā)現(xiàn)陰極射線束左偏，說明受到了洛倫茲力作用。繼續(xù)加大磁場，發(fā)現(xiàn)陰極射線束左偏形成圓形軌跡，如圖2，說明一定存在做勻速圓，并且該電子受洛倫茲力的方向指向圓心。再引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到洛倫茲力方向與速度方向、磁場方向存在一定關(guān)系，讓學(xué)生找到左手可以表示這些關(guān)系，左手定則就這樣出現(xiàn)，潛移默化告知學(xué)生這僅僅是一種表示方法，讓學(xué)生明白為什么用左手定則來判斷洛倫茲力的方向。

圖1陰極射線管與勻強(qiáng)磁場組合

圖2真實(shí)陰極射線管空間分布

二、增加實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)動(dòng)手能力

在高中物理教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)是引起學(xué)生興趣、開發(fā)學(xué)生智力的重要手段，同時(shí)也能有效的提高教學(xué)質(zhì)量。每當(dāng)開始新的一節(jié)內(nèi)容時(shí)，老師用演示實(shí)驗(yàn)做導(dǎo)課，學(xué)生因?yàn)閷?dǎo)課內(nèi)容而對即將學(xué)習(xí)到的新知識(shí)而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，從而激發(fā)學(xué)生主動(dòng)的接受知識(shí)，從而順利的達(dá)到教學(xué)目的。比如，開始新內(nèi)容時(shí)用演示實(shí)驗(yàn)導(dǎo)課：觀察通了電的螺線管，會(huì)發(fā)現(xiàn)槽內(nèi)的電解液不停的旋轉(zhuǎn)，學(xué)生會(huì)因?yàn)檫@一現(xiàn)象而對新課內(nèi)容感興趣，激發(fā)學(xué)生想了解其內(nèi)容，從而主動(dòng)的去學(xué)習(xí)、探究，再經(jīng)過老師的講解，順利的達(dá)到物理教學(xué)的目的。再比如，在講顯像管時(shí)，其工作原理是重要的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)的模擬，既讓學(xué)生深刻理解其內(nèi)容，還能培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，更能滿足學(xué)生的好奇心。

三、運(yùn)用科技手段，豐富課堂內(nèi)容

現(xiàn)代教學(xué)中，很多老師開始喜歡運(yùn)用計(jì)算機(jī)的多媒體來輔助教學(xué)，因?yàn)殡S著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體可以將一些抽象的、難理解的微觀現(xiàn)象及其發(fā)展的經(jīng)過通過動(dòng)畫、圖像、聲音等有形的東西形象、直觀的展現(xiàn)在課堂上，更利于學(xué)生的理解，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，講授洛倫茲力時(shí)其中的“安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)”，對于這一結(jié)論，如果單純的讓老師用嘴去解釋，學(xué)生是難以理解的，制作一個(gè)flash動(dòng)畫：一段通電導(dǎo)線垂直于磁場方向放入勻強(qiáng)磁場中，安培力對其產(chǎn)生作用，導(dǎo)線切面的圖上顯示每個(gè)電子的定向移動(dòng)方向恰恰相反與電流的方向，導(dǎo)線受到的安培力正好就是每個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷受到的洛倫茲力合力。通過flash動(dòng)畫的演示，學(xué)生能夠透徹的理解這一結(jié)論，清楚的認(rèn)識(shí)了微觀上的安培力，就不需要老師再多做其它的解釋。又比如，講解用左手定則去判斷洛倫茲力的方向時(shí)，用flash動(dòng)畫去演示怎樣運(yùn)用左手定則判斷方向?qū)?huì)形象很多，通過三維動(dòng)畫圖片來展現(xiàn)磁場方向、電荷運(yùn)動(dòng)方向、洛倫茲力方向三者之間的關(guān)系；關(guān)于極光的形成原因，首先展現(xiàn)出地球磁場的空間分布圖，再展現(xiàn)出垂直的射向地球的向東偏轉(zhuǎn)正電荷與長驅(qū)直入的兩極正電荷，通過動(dòng)畫的演示，學(xué)生更容易理解、接受，在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)解決了教學(xué)難點(diǎn)。

四、結(jié)語

綜上所述，在高中物理教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的頻率非常高，如此高頻率的出現(xiàn)就需要老師們在日常教學(xué)過程中特別的注重演示實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)了，既不能讓學(xué)生們只是樂在上演示實(shí)驗(yàn)課，也不能讓學(xué)生有了視覺疲勞，無論怎樣在運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要遵循簡單的操作、高的可見度、直觀的現(xiàn)象、明確的目的、適度的演示和高效的成功率等基本的原則。新課改要求老師們要充分發(fā)揮想象力在已有的教學(xué)模式上創(chuàng)新，而演示實(shí)驗(yàn)正好迎合了新課改的這一特點(diǎn)，因此演示實(shí)驗(yàn)可以真正發(fā)揮其特長，通過結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手段，在以后的高中物理教學(xué)中必將起到極其關(guān)鍵的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]人民教育出版社物理室編著.物理（第二冊）[M].北京：人民教育出版社，2006：150-160.

[2] 吳海清，黃尚鵬.高中物理中磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用之教學(xué)反思[J]. 高等函授學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（5），88-89.

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