淺談大學(xué)物理中力學(xué)與電磁學(xué)部分內(nèi)容的有效銜接

摘 要 本文從大學(xué)物理中的力學(xué)與電磁學(xué)相關(guān)部分內(nèi)容出發(fā)闡述如何有效地銜接大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞 大學(xué)物理教學(xué) 力學(xué) 電磁學(xué)

大學(xué)物理是理工科各專業(yè)的重要的必修課，也是培養(yǎng)科學(xué)思維方法和研究能力的基礎(chǔ)課程。大學(xué)物理所受的重視程度不高，在大多數(shù)院校，該門課程的課時(shí)很少，而且還有被進(jìn)一步壓縮的趨勢(shì)，但是物理學(xué)知識(shí)體系的建立、基本科學(xué)精神的獲得很難在短時(shí)間內(nèi)完成，往往造成學(xué)生難以接受理解物理知識(shí)的困境。要讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)有效地學(xué)習(xí)知識(shí)，在教學(xué)過(guò)程中，大學(xué)物理課程內(nèi)容的教學(xué)及各部分教學(xué)內(nèi)容的有效銜接就顯得尤為重要。本文以力學(xué)和電磁學(xué)為例，闡述如何有效地銜接大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容。

大學(xué)物理力學(xué)部分內(nèi)容分為運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩大部分。運(yùn)動(dòng)學(xué)部分內(nèi)容較少，而動(dòng)力學(xué)部分內(nèi)容較多，包括牛頓定律、動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律及剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)。由于內(nèi)容太多，在不影響其他部分內(nèi)容的銜接情況下，我們就應(yīng)該把授課的學(xué)時(shí)和重點(diǎn)加以調(diào)整。而對(duì)于電磁學(xué)部分更為復(fù)雜，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)起來(lái)困難，本人經(jīng)過(guò)幾年教學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難的原因之一就是內(nèi)容的銜接不到位，內(nèi)容脫節(jié)造成的。

例如電磁學(xué)中的磁場(chǎng)作用于載流線圈的磁力矩相關(guān)的內(nèi)容時(shí)就會(huì)涉及到動(dòng)力學(xué)部分的力矩的概念的理解。因?yàn)檩d流線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，就要受到磁力矩，而且磁場(chǎng)對(duì)載流線圈作用的磁力矩總是要使線圈轉(zhuǎn)到磁矩的方向與磁場(chǎng)方向相一致的穩(wěn)定平衡態(tài)。要分析線圈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，就要用到力矩的知識(shí)，要會(huì)判斷力矩的方向。判斷力矩的方向就成了學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。經(jīng)學(xué)生反映在高中時(shí)他們沒有力矩的概念，說(shuō)明高考物理分值減少后，部分省市的中學(xué)已經(jīng)省略了這部分內(nèi)容，這無(wú)疑給大學(xué)物理的教學(xué)增加了困難。由于電磁學(xué)中會(huì)用到力矩的知識(shí)，所以在力學(xué)中該內(nèi)容的講解就更加重要了。

另外對(duì)于靜電場(chǎng)的環(huán)路定理的講解，我們都是從靜電場(chǎng)力做功引入，以此得到靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度沿任意閉合路徑的線積分為零。靜電場(chǎng)中的環(huán)路定理就告訴我們靜電場(chǎng)的一個(gè)重要性質(zhì)即靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)。而此部分內(nèi)容涉及到的力學(xué)相關(guān)知識(shí)也較多，首先，我們要明確作功的概念，而且要會(huì)計(jì)算電場(chǎng)力所作的功；另外還涉及的保守力的概念，對(duì)于保守力而言學(xué)生高中也沒有這概念，只有在大學(xué)的力學(xué)部分才會(huì)講到。保守力就是作功與路徑無(wú)關(guān)的力。我們可以以萬(wàn)有引力、彈力作類比告訴同學(xué)們，萬(wàn)有引力、彈力做功只與起始和終了位置有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)。學(xué)生就更容易理解。

近年來(lái)，由于\"3+大綜合\"這種考試形式的存在，有部分省市的理工科學(xué)生在高中沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)物理。而他們進(jìn)入大學(xué)之后，碰到了大學(xué)物理這門必修課，由于相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的薄弱，顯得十分被動(dòng)。如何銜接大學(xué)物理的教學(xué)是對(duì)教育提出的新的挑戰(zhàn)，因此在大學(xué)物理學(xué)時(shí)安排上也應(yīng)該有增無(wú)減。

參考文獻(xiàn)：

[1]武愛青.從大學(xué)物理的角度看中學(xué)物理教育[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013，25.

[2]趙凱華.電磁學(xué)（第三版）[M].北京：高等教育版社，2011.

[3]顏琳，王小云.電磁學(xué)課程教學(xué)改革探討[J].中國(guó)西部科技，2009，8（33）：66-67.

（作者單位：重慶郵電大學(xué)）