摘要:通过从“场”的角度,多方面对比“电”与“磁”的联系,让学生在掌握电场知识的基础上更好地学习磁场知识,同时激发学生更深层次的思考与想象,从而树立远大的科学梦想。
关键词:高中物理 电场与磁场 联系
电流的磁效应和电磁感应现象揭示了自然界一个具有深远意义的奥秘——尽管表面现象不同,但是电和磁仅仅是同一基本现象的不同方面。这向人们暗示:宇宙中的事物具有某种基本的统一性。究竟是怎样的统一性呢?爱因斯坦曾经穷30年之力去研究而无果,要揭开这神秘的答案,还有待今天的学子们去探索。
那么怎样去激发学生们探索科学的兴趣呢?不防从身边的教学着手。例如,电生磁;磁生电,这是从“产生”的角度看电与磁的联系,还可以从
“场”的角度看电与磁的联系。具体从下面几个角度:
一、场的描述
(1)描述电场的物理量——电场强度
定义:试探电荷在电场中某个位置受到的力与试探电荷量的比值。
表达式:

方向:与正电荷在该处的静电力方向相同。
(2)描述磁场的物理量——磁感应强度
定义:在通电导线与磁场垂直的情况下,通电导线在磁场中某个位置受到的力与通电导线的电流与长度的乘积的比值。
表达式:

方向:与小磁针在该处北极的受力方向相同。
对比电场强度和磁感应强度的定义,可以让学生体会到对电场和磁场的描述是相似的。
二、场的分布
(1)等量异种电荷的电场线分布
对比以上场的分布可以让学生直观的看到电场和磁场的分布似乎存在某种联系。
三、场的对称
(1)等量异种电荷的电场
如图甲是两个等量异种点电荷,则图中关于o点对称的a点与b点、c点与d点的电场具有等大同向的特点。
(2)等量同种电荷的电场
如图乙是两个等量同种点电荷,则图中关于o点对称的a点与b点、c点与d点的电场具有等大反向的特点。

(3)等大异向电流的磁场
如图丙两根相互平行的长直导线与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流,则图中关于o点对称的a点与b点、c点与d点的磁场具有 等大同向的特点。
(4)等大同向电流的磁场
如图丁两根相互平行的长直导线与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相同的电流,则图中关于o点对称的a点与b点、c点与d点的磁场具有等大反向的特点。
对比以上电场和磁场的对称性,也可以让学生思索两种场在空间方面的联系。
《磁场》和《电磁感应》这两章是高中物理电学部分的重点知识,需要学生重点理解和掌握,通过这样从“场”的角度,多方面“对比”教学,既能让学生在掌握电场知识的基础上更好地学习磁场知识,还能激发学生更深层次的思考与想象,从而树立远大的科学梦想。
参考文献:
人民出版社课程研究所,物理课程教材研究开发中心。普通高中课程标准实验教科书 物理选修3-2. 北京:人民出版社,2004