大学物理中力学与电磁学部分内容的有效衔接

摘 要本文从大学物理中的力学与电磁学相关部分内容出发阐述如何有效地衔接大学物理教学内容.

关 键 词大学物理教学力学电磁学

大学物理是理工科各专业的重要的必修课,也是培养科学思维方法和研究能力的基础课程.大学物理所受的重视程度不高,在大多数院校,该门课程的课时很少,而且还有被进一步压缩的趋势,但是物理学知识体系的建立、基本科学精神的获得很难在短时间内完成,往往造成学生难以接受理解物理知识的困境.要让学生在短时间内有效地学习知识,在教学过程中,大学物理课程内容的教学及各部分教学内容的有效衔接就显得尤为重要.本文以力学和电磁学为例,阐述如何有效地衔接大学物理教学内容.

大学物理力学部分内容分为运动学和动力学两大部分.运动学部分内容较少,而动力学部分内容较多,包括牛顿定律、动量守恒定律和能量守恒定律及刚体的转动.由于内容太多,在不影响其他部分内容的衔接情况下,我们就应该把授课的学时和重点加以调整.而对于电磁学部分更为复杂,学生普遍反映学习起来困难,本人经过几年教学调查发现学生感到学习困难的原因之一就是内容的衔接不到位,内容脱节造成的.

例如电磁学中的磁场作用于载流线圈的磁力矩相关的内容时就会涉及到动力学部分的力矩的概念的理解.因为载流线圈在磁场中转动,就要受到磁力矩,而且磁场对载流线圈作用的磁力矩总是要使线圈转到磁矩的方向与磁场方向相一致的稳定平衡态.要分析线圈的运动过程,就要用到力矩的知识,要会判断力矩的方向.判断力矩的方向就成了学生学习的难点.经学生反映在高中时他们没有力矩的概念,说明高考物理分值减少后,部分省市的中学已经省略了这部分内容,这无疑给大学物理的教学增加了困难.由于电磁学中会用到力矩的知识,所以在力学中该内容的讲解就更加重要了.

另外对于静电场的环路定理的讲解,我们都是从静电场力做功引入,以此得到静电场中,电场强度沿任意闭合路径的线积分为零.静电场中的环路定理就告诉我们静电场的一个重要性质即静电场是保守场.而此部分内容涉及到的力学相关知识也较多,首先,我们要明确作功的概念,而且要会计算电场力所作的功；另外还涉及的保守力的概念,对于保守力而言学生高中也没有这概念,只有在大学的力学部分才会讲到.保守力就是作功与路径无关的力.我们可以以万有引力、弹力作类比告诉同学们,万有引力、弹力做功只与起始和终了位置有关,与路径无关.学生就更容易理解.

近年来,由于"3+大综合"这种考试形式的存在,有部分省市的理工科学生在高中没有系统的学习过物理.而他们进入大学之后,碰到了大学物理这门必修课,由于相关基础知识的薄弱,显得十分被动.如何衔接大学物理的教学是对教育提出的新的挑战,因此在大学物理学时安排上也应该有增无减.