物理學(xué)習(xí)中對(duì)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的區(qū)分

萬昌澤 湖北省武漢市第十一中學(xué)

當(dāng)前電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)一直以來就是高中物理學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而且其也經(jīng)常在高中的各類物理考試中出現(xiàn)。因此高中生就需要對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)有一個(gè)比較好的、清楚明白的掌握。而高中生在學(xué)習(xí)的時(shí)候，往往會(huì)把二者混為一談，從而解答不好高中物理考試中的相關(guān)題目。

1 物理學(xué)習(xí)中電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)分的主要表現(xiàn)

在現(xiàn)行的高中生所需要學(xué)習(xí)的物理知識(shí)中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的區(qū)分主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。

其一，電場(chǎng)的產(chǎn)生在物理學(xué)的解釋中，常常跟電荷有著十分緊密的聯(lián)系。高中所學(xué)的物理學(xué)中，電場(chǎng)被認(rèn)為存在電荷的周圍，其對(duì)電荷有著十分重要的影響力。同時(shí)電場(chǎng)力的方向也對(duì)正電荷有著十分重要的影響，并且也影響到了整個(gè)電場(chǎng)的方向。其中電場(chǎng)的強(qiáng)弱主要由電場(chǎng)的強(qiáng)度大小決定，其物理方面的公式表述為：E=F/q。而在高中物理學(xué)中，磁場(chǎng)則被認(rèn)為是主要存在磁極和電流的周圍，而磁極和通電導(dǎo)線這一類具有電流的物體通常會(huì)受到磁場(chǎng)的力的作用。同時(shí)相較于電場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向是不會(huì)發(fā)生變化的，其強(qiáng)弱也主要是受的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響。

其二，高中生在學(xué)習(xí)物理時(shí)，常常會(huì)遇到電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度這兩個(gè)概念，這二者雖然都是矢量，卻有很大的不同。其中電場(chǎng)強(qiáng)度和其所在點(diǎn)，在正電荷受力方向上是一致的，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向則通常與小磁針的靜止方向保持一致。需要注意的是，這并不意味著磁力對(duì)電力有所影響。另外，場(chǎng)源電荷和其所在的位置是電場(chǎng)強(qiáng)度的主要決定影響，而不受電荷大小、正負(fù)的影響。磁感應(yīng)強(qiáng)度則主要受磁場(chǎng)性質(zhì)影響，電流等因素對(duì)此并無作用。

其三，電場(chǎng)有電場(chǎng)線，磁場(chǎng)有磁感線，二者有很多的相似之處，但同時(shí)也有許多的不同之處。二者都不真實(shí)存在，只是人們?yōu)榱朔奖忝柙V電場(chǎng)和磁場(chǎng)而引入。二者的疏密程度都分別跟該處的場(chǎng)強(qiáng)大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小成正比，二者上每一點(diǎn)切線的方向各自與此處的場(chǎng)強(qiáng)方向和磁場(chǎng)方向保持一致，二者也都不交叉。但是電場(chǎng)線一般開始于正電荷，結(jié)束于負(fù)電荷，其并不閉合。而磁感線卻是一個(gè)閉合的曲線，或始于N級(jí)終于S級(jí)，或始于S級(jí)終于N級(jí)。

2 電場(chǎng)和磁場(chǎng)應(yīng)用上的區(qū)分

物理本就是一門與實(shí)際生活有著直接且十分緊密聯(lián)系的學(xué)科，作為其中重要知識(shí)點(diǎn)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)亦然，其在現(xiàn)實(shí)生活也就有著比較廣泛的應(yīng)用和體現(xiàn)。因此高中生在學(xué)習(xí)物理中關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)相關(guān)方面的知識(shí)的時(shí)候，就可以結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的種種例子來幫助理解和掌握。

電磁場(chǎng)在現(xiàn)實(shí)生活中最常見的應(yīng)用和體現(xiàn)主要是靜電這一方面。例如利用同種電荷相斥、異種電荷相吸這一原理，人們?cè)诮o建筑物等物體表面噴漆的時(shí)候、除塵的時(shí)候、復(fù)印的時(shí)候，就可以應(yīng)用到靜電。另外，在現(xiàn)實(shí)生活中，靜電也給人們帶來了種種困擾。如，因?yàn)槎靖稍锶菀啄Σ炼a(chǎn)生的靜電、夏季雷雨天氣中的電閃雷鳴等。而現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)磁場(chǎng)的應(yīng)用則主要體現(xiàn)在電生磁、指南針、信用卡等方面。另外，磁場(chǎng)在生活中的應(yīng)用也體現(xiàn)在各種新興事物、新興科技中，如磁懸浮列車等。

由上述內(nèi)容可知，電場(chǎng)和磁場(chǎng)其實(shí)是具有很強(qiáng)的統(tǒng)一性的，是一個(gè)難以清楚劃分開來的整體，其實(shí)質(zhì)是電磁場(chǎng)的兩個(gè)不同方面。二者并非完全獨(dú)立、毫無關(guān)系，電磁場(chǎng)也不是二者簡(jiǎn)單粗暴混合之下的產(chǎn)物，這三者各有存在的意義和價(jià)值。換句話來說，也就是電場(chǎng)和磁場(chǎng)具有很強(qiáng)的相對(duì)性，在一定條件下，二者也就可以相互轉(zhuǎn)化，并從而導(dǎo)致了電動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)化。二者的這種相對(duì)性在現(xiàn)實(shí)生活中也有很多的應(yīng)用體現(xiàn)之處。高中生在學(xué)習(xí)這種相對(duì)性的時(shí)候，就可以聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外，也需要掌握電場(chǎng)E和磁場(chǎng)B的兩者之間的變化性較強(qiáng)的關(guān)系式。

由上述三點(diǎn)內(nèi)容可知，高中物理中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，雖然具有很大的不同，但二者也有許多的相似、相同之處，具有很強(qiáng)的統(tǒng)一性。二者的這種統(tǒng)一性和區(qū)分有著十分密切的聯(lián)系，而電場(chǎng)和磁場(chǎng)的統(tǒng)一性是二者區(qū)分的基礎(chǔ)和前提，而二者之間的區(qū)分又反過來促進(jìn)了二者的這種統(tǒng)一性，并因此完善了二者的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)了二者的聯(lián)系。

3 結(jié)束語

高中生在學(xué)習(xí)理解電場(chǎng)和磁場(chǎng)的區(qū)分時(shí)，除了要立足電場(chǎng)磁場(chǎng)基本知識(shí)，從二者本身去理解電場(chǎng)和磁場(chǎng)的區(qū)分之外，也要結(jié)合生活實(shí)際去理解二者的區(qū)分。另外，由于電場(chǎng)和磁場(chǎng)及其關(guān)系的特殊性，高中生在這一過程中，也需要注重對(duì)二者的統(tǒng)一性的理解，才能真正理解掌握二者的區(qū)分，也才不致于誤入“楊梅是楊梅形狀，不是星星形狀”的歧途，并進(jìn)一步來促進(jìn)自身對(duì)電場(chǎng)磁場(chǎng)相關(guān)知識(shí)的理解。

[1]廖貴生.電場(chǎng)與磁場(chǎng)的類比[J].數(shù)理化解題研究,2016(13):59-60.

[2]李子康.電磁場(chǎng)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用探討[J].小作家選刊,2016(2).

[3]于茉濃,周敏,史慶藩,等.論靜電場(chǎng)和靜磁場(chǎng)的相對(duì)性[J].大學(xué)物理, 2017, 36(7):65-69.