高中物理中磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用的教學(xué)探究2

周福軍

運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是高考物理的必考內(nèi)容，由于這部分知識(shí)較抽象，所以學(xué)生很難靈活運(yùn)用有關(guān)規(guī)律來(lái)解答相關(guān)的問(wèn)題。那么，如何幫助學(xué)生理解、掌握有關(guān)的知識(shí)規(guī)律，以提高學(xué)生的解題能力呢？筆者從以下幾個(gè)方面談?wù)勏嚓P(guān)知識(shí)的教學(xué)問(wèn)題。

一、創(chuàng)新教學(xué)模式，加強(qiáng)過(guò)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(dòng)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(duì)知識(shí)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?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)模式，加強(qiáng)過(guò)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(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)。例如，對(duì)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(huì)洛倫茲力的計(jì)算公式，即用f=qvB來(lái)計(jì)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(duì)于這兩點(diǎn)的講解只是直接給出了結(jié)論，并沒(méi)有講解其探究的過(guò)程，這樣在課堂上，不少學(xué)生只能生搬硬套，被動(dòng)接受知識(shí)。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(guò)實(shí)驗(yàn)演示來(lái)吸引學(xué)生的注意力，幫助學(xué)生理解掌握相關(guān)的知識(shí)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(chǎng)，在不加勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)射線束左偏，說(shuō)明射線束受到了洛倫茲力作用。繼續(xù)加大磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)射線束左偏形成圓形軌跡，如圖2，說(shuō)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(shí)洛倫茲力方向與速度方向、磁場(chǎng)方向的關(guān)系，認(rèn)識(shí)左手定則，這樣學(xué)生就能直觀地學(xué)習(xí)洛倫茲力計(jì)算公式和左手定則。

圖1陰極射線管與勻強(qiáng)磁場(chǎng)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)學(xué)生動(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)也能有效地提高教學(xué)質(zhì)量。每當(dāng)開始新的一節(jié)課時(shí)，教師用演示實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課，學(xué)生因?yàn)閷?dǎo)課內(nèi)容而對(duì)即將學(xué)習(xí)的新知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣，從而讓學(xué)生主動(dòng)接受要學(xué)的知識(shí)，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(shí)，用演示實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課：觀察通了電的螺線管，會(huì)發(fā)現(xiàn)槽內(nèi)的電解液不停地旋轉(zhuǎn)，學(xué)生會(huì)因?yàn)檫@一現(xiàn)象而對(duì)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(dòng)地去學(xué)習(xí)、探究，再經(jīng)過(guò)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(shí)，其工作原理是一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(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，很多教師喜歡運(yùn)用多媒體來(lái)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(guò)通過(guò)動(dòng)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(shí)，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)，對(duì)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(shí)可制作一個(gè)Flash動(dòng)畫：一段通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，安培力對(duì)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)方向恰恰與電流的方向相反，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的合力。通過(guò)Flash動(dòng)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(shí)了微觀上的安培力，而無(wú)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(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(guò)三維動(dòng)畫圖片來(lái)展現(xiàn)磁場(chǎng)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(chǎng)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(zhǎng)驅(qū)直入的兩極正電荷。通過(guò)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(yǔ)

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)就需要教師注重演示實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)了，既不能讓學(xué)生只是樂(lè)在上演示實(shí)驗(yàn)課，也不能讓學(xué)生有了視覺疲勞，在運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要遵循簡(jiǎn)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(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(zhǎng)，通過(guò)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(cè)）[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(chǎng)對(duì)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.

（責(zé)任編輯安平）endprint