2018-12-20 点击:

作者:杨综纬
  【摘要】在大学物理的教学实践中,法拉第电磁感应这一定理的教学大多数是以定性的内容简介形式进行,生涩繁琐,难以理解。该定理的教学如何更有效这一难题的解决对于教师和学生来说都有着重要的作用。基于大学物理课堂中该定理的教学分析,发现该定理的实验教学过程中存在很多问题。基于上述问题的发现,围绕该定理的两个基本变量的内容,研究该定理在大学物理课堂中的实验改进形式,以定量的方式来探讨该试验改进的方面和结果。经由对该定理的试验改进分析后,探讨其对于大学物理教学的优势。
  【关键词】大学物理教学 法拉第电磁感应定理 实验改进
  【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)37-0135-02
  物理是高等理科性院校必学的一门基础课程,它对于大学生物理基本水平的奠定有重要作用[1]。这是该课程有别于其他课程最明显的优势。在物理的学习过程中,电磁学是每个学生都不可能避免的一个主题。而法拉第的电磁感应定理又是整个过程中最重要的一个方面,这是很多考试中都肯定存在的内 容[2]。在正式课堂中,为了能够进一步对该定理进行顺畅验证,本文试图对其实验提出一些改进方式,来使得大学物理课堂中该定理的教学顺利进行。
  1.“法拉第电磁感应定理”的实验改进分析
  物理学科的教学大多都是以实验形式展开,而在这之中,电磁学的教导百分之九十以上都是通过实验的形式进行。想要学好法拉第电磁感应定理,在大学的物理课程中,必须改进实验形式。如何在该定理教学中对实验形式进行精炼化、对实验结果加强效用性、对教学效率进行强化,这些都是值得研究的问题。现在的教学中,对该定理的讲解,一般以内容演示形式的试验方式为主,为取得试验结果,在教学中需要各种各样的仪器。它们准备起来过于繁琐,操作起来过于困难,这就导致最终的教学效率过低。如何减少准备过程的任务量,而且还使其不会影响教学效果,这是大学物理教师们不得不面对的难点。本文择取具有普遍应用效用的实验道具,设计了在该定理的两个基本变量上的创新改进形式。通过该改进,来检测是否能够更好的以定量的形式对该定理进行教学。
  1.1实验原理
  通过对于试验线圈数量多少的更变与磁感线进行切割频率的更变等多种变量的变化对比研究,对于得出的数据进行统计,来定量分析感应电动势这一基本问题与各变量的关系。
  1.2对于磁通量变量的定量分析上的改进
  将实验所用道具的线圈与电流的测算器材相联结,先择取一个基础的条形磁铁,然后将其从设定线圈的上端放入,使其滑入道具中,可以从电流的测算仪上看出,电流计进行了3个方格的移动。择取两个条件相同的磁铁,将其捆绑在一起,再次将其从设定的线圈上端放入,使其滑入道具中,磁通量在此过程中的变化效率提高2倍,可以从电流的测算仪上看出,电流计进行了6个方格的移动,结果也是上次方式的2倍。这从定量来说,该试验的改进以数量的验证方式说明感应电动势与磁通量这一基本变量有成正比的规律。
  1.3 对于线圈变量的定量分析上的改进
  再次将实验所选取的线圈与电流计相联结,先择取一条形磁铁,将其从选定线圈数的道具上端放入,使其滑入其中,可以看出,電流计进行了2个方格的移动。择取的另一个线圈匝数只有上一个道具的一半,坚持既定电阻量不更改,将以条形磁铁从该线圈数只有一半的道具上端放入,使其划入其中,电流计进行了1个方格的移动,其所产生的电动势也只有上一道具结果的一半,这从定量来说,该试验的改进以数量的验证方式说明感应电动势与线圈量这一基本变量有成正比的规律。
  以上经由对变量的改变来实现对比试验,通过具体的量化数值来体现其定理规律,在一定程度上使其物理教学更易于被学生接受。
  2.“法拉第电磁感应定理”的实验改进效果研究
  2.1实现在大学物理教学过程中的减负
  通过上述实验改进形式的介绍及基本数据的展示可以发现,定量试验方式经由对基本变量的更变,将其道具与电流仪相联结,可以看出电流的变化及数据。经由该试验的改进后,道具更加精简、实验结果更加明了化、教学效率更加加强化,教学减负更加实际化。
  2.2增进大学生对物理教学内容的理解
  在该试验改进过程中,具体形式简便,操作便捷。学生完全可以在试验之后直接得出定理内容,这样的形式使得学生能够加深对该定理的印象与理解程度。通过定量的统计结果,以数字的形式展示结果,这样的方式更直接,学生也更易于接受,可以更好地培养学生的创新思想。
  3.结语
  本文对大学物理中法拉第电磁感应这一基本定理在教学过程中出现的各类问题进行分析,根据对该定理中的两个基本变量的改进形式的探讨来实现本文改进试验。通过探讨发现,对于“法拉第电磁感应定理”的实验改进,可以有效地实现在大学物理教学过程中的减负,还可以极大限度的增进大学生对物理教学内容的理解。
  参考文献:
  [1]彭钟樊, 代伟, 王丹,等. 法拉第电磁感应定律定量分析探究演示仪[J].物理实验, 2017(5):55-57.
  [2]袁俊.“法拉第电磁感应定律”创新实验设计[J].中学物理教学参考, 2018(3):138-141.
  作者简介:
  杨综纬(1999-),男,汉族,陕西西安人,本科,研究方向:数学建模工程。