高中物理中磁場對運(yùn)動電荷作用的教學(xué)探究2

周福軍

運(yùn)動電荷在磁場中的運(yùn)動問題是高考物理的必考內(nèi)容，由于這部分知識較抽象，所以學(xué)生很難靈活運(yùn)用有關(guān)規(guī)律來解答相關(guān)的問題。那么，如何幫助學(xué)生理解、掌握有關(guān)的知識規(guī)律，以提高學(xué)生的解題能力呢？筆者從以下幾個方面談?wù)勏嚓P(guān)知識的教學(xué)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)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)是被動的，教師只管“填鴨式”地教學(xué)，較少關(guān)注學(xué)生智力的開發(fā)學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。以致學(xué)生對知識的掌握不牢，運(yùn)用不夠靈活。要改變這種現(xiàn)狀，教師在教學(xué)中就要創(chuàng)新教學(xué)模式，加強(qiáng)過程探究，注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，主動參與教學(xué)活動。例如，對于“洛倫茲力”這一節(jié)課，按照大綱，已有的教學(xué)模式主要是要求學(xué)生學(xué)會洛倫茲力的計算公式，即用f=qvB來計算力的大小，并掌握力的方向的判斷方法，即左手定則。但是課本上對于這兩點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，不少學(xué)生只能生搬硬套，被動接受知識。想要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，就要求教師創(chuàng)新教學(xué)模式。在具體教學(xué)中，教師可以通過實驗演示來吸引學(xué)生的注意力，幫助學(xué)生理解掌握相關(guān)的知識和規(guī)律。如圖1所示，教師首先介紹陰極射線管與勻強(qiáng)磁場，在不加勻強(qiáng)磁場的情況下，將陰極射線管接入電路，閉合開頭，接通電源，形成電子束，可發(fā)現(xiàn)一段藍(lán)色陰極射線，方向豎直向上。然后將陰極射線管置于勻強(qiáng)磁場中，發(fā)現(xiàn)射線束左偏，說明射線束受到了洛倫茲力作用。繼續(xù)加大磁場，發(fā)現(xiàn)射線束左偏形成圓形軌跡，如圖2，說明該電子束所受洛倫茲力的方向指向圓心。再引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識洛倫茲力方向與速度方向、磁場方向的關(guān)系，認(rèn)識左手定則，這樣學(xué)生就能直觀地學(xué)習(xí)洛倫茲力計算公式和左手定則。

圖1陰極射線管與勻強(qiáng)磁場組合

圖2真實陰極射線管空間分布

二、增加實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生動手能力

在高中物理教學(xué)中，演示實驗是引起學(xué)生興趣、開發(fā)學(xué)生智力的重要手段，同時也能有效地提高教學(xué)質(zhì)量。每當(dāng)開始新的一節(jié)課時，教師用演示實驗導(dǎo)入新課，學(xué)生因為導(dǎo)課內(nèi)容而對即將學(xué)習(xí)的新知識產(chǎn)生濃厚的興趣，從而讓學(xué)生主動接受要學(xué)的知識，因而順利完成教學(xué)任務(wù)。例如，開始新內(nèi)容學(xué)習(xí)時，用演示實驗導(dǎo)入新課：觀察通了電的螺線管，會發(fā)現(xiàn)槽內(nèi)的電解液不停地旋轉(zhuǎn)，學(xué)生會因為這一現(xiàn)象而對新課內(nèi)容感興趣，引發(fā)學(xué)生想了解其內(nèi)容，從而主動地去學(xué)習(xí)、探究，再經(jīng)過教師的講解，學(xué)生就能輕松地掌握教學(xué)內(nèi)容。又如，在講顯像管時，其工作原理是一個重要知識點，通過實驗的模擬，既讓學(xué)生深刻理解其內(nèi)容，還培養(yǎng)了學(xué)生的實驗動手能力，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，很多教師喜歡運(yùn)用多媒體來輔助教學(xué)，因為隨著計算機(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)過通過動畫、圖像、聲音等形象、直觀地展現(xiàn)在課堂上，這樣有利于學(xué)生理解掌握有關(guān)知識，同時還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，講授洛倫茲力時，對于“安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)”這一結(jié)論，如果教師單純地去解釋，學(xué)生是難以理解的，此時可制作一個Flash動畫：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電子的定向移動方向恰恰與電流的方向相反，導(dǎo)線受到的安培力正好就是每個運(yùn)動電荷受到的洛倫茲力的合力。通過Flash動畫的演示，學(xué)生能夠透徹地理解這一結(jié)論，清楚地認(rèn)識了微觀上的安培力，而無須教師再多做其他的解釋。又如，在講解用左手定則判斷洛倫茲力的方向時，用Flash動畫去演示怎樣運(yùn)用左手定則判斷方向?qū)蜗蠛芏啵ㄟ^三維動畫圖片來展現(xiàn)磁場方向、電荷運(yùn)動方向、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)量的同時解決了教學(xué)難點。

四、結(jié)語

綜上所述，在高中物理教學(xué)中演示實驗出現(xiàn)的頻率非常高，如此高頻率的出現(xiàn)就需要教師注重演示實驗課的設(shè)計了，既不能讓學(xué)生只是樂在上演示實驗課，也不能讓學(xué)生有了視覺疲勞，在運(yùn)用演示實驗時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。新課改要求教師要充分發(fā)揮想象力，在已有的教學(xué)模式上創(chuàng)新，而演示實驗正好迎合了新課改的這一特點，因此演示實驗可以真正發(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)動電荷的作用之教學(xué)反思[J].高等函授學(xué)報（自然科學(xué)版），2012（5），88-89.

（責(zé)任編輯安平）endprint