汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修中對電磁學(xué)部分教法的討論

1、汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修中對電磁學(xué)部分教法的討論- 電氣論文汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修中對電磁學(xué)部分教法的討論李應(yīng)來（遼寧省北票市職教中心，遼寧北票122100 ）摘要：電磁學(xué)部分是汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修中重點教學(xué)內(nèi)容，這些內(nèi)容闡述的知識點為學(xué)生在以后的工作崗位中提供了重要的理論支撐。本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)方法進(jìn)行了相應(yīng)探討。關(guān)鍵詞：電磁；教學(xué)方法；學(xué)科體系中圖分類號： G712文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號： 1674-9324 （2014 ）17-0064-02一、電磁學(xué)電磁運動是物質(zhì)的一種基本運動形式，電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用。其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象、電磁輻射和電

2、磁場等。為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。 透徹分析電磁學(xué)的基本概念、 原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對此，在教學(xué)實踐中，應(yīng)從以下幾個方面來認(rèn)真分析處理教材。1.電磁學(xué)的兩種研究方式。整個電磁學(xué)的研究可以分“場”和“路”兩個途徑進(jìn)行，這兩種方式在中職教材里均有體現(xiàn)。只有在明確它們各自的特征及相互聯(lián)系的基礎(chǔ)上， 才能有計劃、 有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。場的方法是研究電磁學(xué)的一般方法。場是物質(zhì)與物質(zhì)的相互作用的特殊方式。中職汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修教材中的電磁學(xué)部分完全可用場的概

3、念統(tǒng)帥起來，組成一個關(guān)于場的系統(tǒng)， 該系統(tǒng)包括中職教材電學(xué)部分的各章內(nèi)容?！奥贰笔恰皥觥钡囊环N特殊情況。 可以這樣理解， 整個教材結(jié)構(gòu)是以“路”為線的大骨架，其思路可理順為： 靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。 “場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律，是以“場”為基礎(chǔ)的， 而“場”是電磁運動的實質(zhì)， 因此可以這樣去定義即“場”是實質(zhì)而“路”是方法。2.教學(xué)知識規(guī)律。教材知識內(nèi)容可歸結(jié)為物理范疇。物理知識的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、 定律和原理的規(guī)律， 以及它們的相互聯(lián)系。 物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實驗，掌握了充分可靠的事實之后， 進(jìn)行

4、分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。但是，物理定律并不是絕對準(zhǔn)確的，在實驗基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性。 該部分內(nèi)容所遵循的是電學(xué)部分的重要物理規(guī)律即庫侖定律。庫侖定律的實驗是在空氣中做的，其結(jié)果跟在真空中相差很小。其適用范圍只適用于點電荷， 即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計的情況。在物理學(xué)范疇中， 恒定電流是重要的物理規(guī)律。 它的內(nèi)容有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用， 但對氣體導(dǎo)

5、電是不適用的。 歐姆定律的運用有對應(yīng)關(guān)系，電阻是電路的物理性質(zhì)， 適用于溫度不變時的金屬導(dǎo)體?！按艌觥边@一部分內(nèi)容闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性， 用研究電場的方法進(jìn)行類比， 可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念?！半姶鸥袘?yīng)”這部分內(nèi)容，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。在這部分知識中， 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識點串起來的主線。本部分以電流、 磁場為基礎(chǔ)， 它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。 電磁感應(yīng)的重點和核心是感應(yīng)電動勢。運用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的?！半姶耪袷幒碗姶挪ā眱?nèi)容是在電場和磁場的

6、基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場，對場的認(rèn)識又上升了一步。麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律，同時也把波動理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對物質(zhì)的波動性的認(rèn)識提高了一步。3.電磁場物質(zhì)屬性的表現(xiàn)，使學(xué)生建立世界是物質(zhì)的觀點。電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量的科學(xué)實驗證明在電荷的周圍存在電場，每個帶電粒子都被電場包圍著。 電場的基本特性就是對位于場中的其他電荷有力的作用。運動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種場磁場，磁體的周圍也存在著磁場。 磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用。 現(xiàn)在的科學(xué)實驗和廣泛的社會生產(chǎn)實

7、踐完全肯定了場的客觀存在，并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在，電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)。運動的電荷（電流）產(chǎn)生磁場，磁場對其他運動的電荷（電流）有磁場力的作用。所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運動電荷（電流）之間是通過磁場而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現(xiàn)象并取得如下結(jié)論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場， 任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。按照這個理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一場，這就是電磁場。電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波。從場的觀點來闡述路即電荷的定向運動形成電流。 產(chǎn)生電流的條件有兩個： 一是存在可自由移動的電荷；二是存在電場。導(dǎo)體中電

8、流的方向總是沿著電場的方向，從高電勢處指向低電勢處導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運動的特例，即導(dǎo)體中形成電流時， 它的本身要形成電場又要提供自由電荷。當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時， 電流也隨之而終止。二、學(xué)科體系的系統(tǒng)性貫穿始終，知識學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體1.場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個極為重要的問題。電場強(qiáng)度、電勢、磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場具有物質(zhì)性的實質(zhì)性概念。電場線、磁感線是形象地描述場分布的一種手段，要進(jìn)行比較，找出兩種曲線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對場的理解。2.電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運動的電荷、電流有力的作用。在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別，比

9、如，場不是力，電勢不是能等。場中不同位置場的強(qiáng)弱不同， 可用受場力者受場力的大小 （方向）跟其特征物理量的比值來描述場的強(qiáng)弱程度。在電場中用電場力做功， 說明場具有能量。通常說電荷的電勢能是指電荷與電場共同具有的電勢能，離開了電場就無從談起電荷的電勢能了。3.演示實驗和學(xué)生實驗，使得抽象的概念形象化。把各種實驗做好，不僅使學(xué)生易于接受知識和掌握知識，也是基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。 安排學(xué)生自己動手做實驗，加強(qiáng)對實驗現(xiàn)象的分析， 引導(dǎo)學(xué)生從實驗觀察和現(xiàn)象分析中來發(fā)展思維能力。從物理學(xué)的特點與對中學(xué)物理教學(xué)提出的要求來看，應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的獨立實驗?zāi)芰妥詫W(xué)能力， 使知識的傳授和能力的培養(yǎng)統(tǒng)一在使學(xué)生真正掌握科學(xué)知識體系上。4.培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識去分析和解決問題的綜合能力。學(xué)習(xí)電磁學(xué)首先要抓住場和路這兩個方面， 解答綜合題時， 首先應(yīng)搞清不同的運動形式或不同的物理過程是怎樣聯(lián)系在一起的。一般聯(lián)系渠道有兩條：一是力，二是能，從而形成兩條解題思路。 從力的角度考慮， 全面分析受力情況 （三種性質(zhì)的力和電磁場力）并和運動狀態(tài)的改變聯(lián)系起來。從能的角度來考慮， 緊緊扣住能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，從而引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的正確性和普遍性。經(jīng)過教學(xué)實踐使學(xué)生明確： 能量的不同形式， 就是物質(zhì)運動的不同形式；能量由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式就是物質(zhì)運動由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式；能量不