时间：2022-03-04 05:39:32
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇大学物理恒定磁场总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】电磁感应；动生电动势；感生电动势；无限长直线电流磁场；矩形线圈
1.前言
在物理学的发展史上，曾有相当长的时期一直未找到电与磁的联系，电现象与磁现象是被分别进行研究的，许多科学家都认为电与磁没有什么联系，直到丹麦物理学家奥斯特1820年发现电流的磁效应以后，人们才逐渐认识到自然界各种基本力是可以相互转化的，电和磁有某种内在联系，从而开始了对电磁统一性的研究.
2.法拉第电磁感应定律
对于磁通量变化与感应电动势的关系，法拉第通过实验总结出了一条非常重要的定律。假设在磁场B中有一闭合回路L，以它为边界的任一曲面记为S，规定S的法线方向与回路L的绕行方向成右手关系。设穿过S的磁通量为中，则回路中的感应电动势为：
（1）式即为法拉第电磁感应定律。其中的方向与L的绕向一致，的正方向与S的法向一致。这个定律表明导体回路中感应电动势的大小与穿过回路的磁通量对时间的变化率成正比，负号代表感应电动势的方向。设回路的电阻为R，则回路中会有电流i产生，称之为感应电流，感应电流的大小为i=/R。
3.矩形线圈在无限长直线电流磁场中的加速运动
3.1 矩形线圈在恒定电流磁场中的加速运动
如图1所示，一矩形线圈ABCD放在无限长直线电流I产生的磁场中（与I共面），初速度为，线圈边长分别为h，。现以加速度a向右运动，某一时刻t边AD距导线距离为x，分析t时刻矩形线圈内产生的感应电动势、感应电流及所受的安培力。
以下我们分别利用动生电动势的计算公式和法拉第电磁感应定律两种方法计算感应电动势。
方法一：矩形线圈做加速运动时，矩形线圈的AD和BC两条边切割磁感应线，因此产生动生电动势。t时刻线圈的速度为：
3.2 矩形线圈在交变电流磁场中的加速运动
在图5中，若无限长的直导线中产生的是交变电流I=，则周围产生的磁场将随时间而发生变化，设线圈仍以加速度a向右运动，初速度为线圈边长分别为h，。某一时刻t边AD距导线距离为x，分析t时刻矩形线圈的感应电动势、感应电流及所受的安培力。
无限长直线电流随时间变化，因此产生的磁场也随时间变化，当矩形线圈做加速运动时会产生动生电动势和感生电动势，根据磁通量的变化可求出t时刻的电动势。
4.结论
本文主要介绍了电磁感应现象及法拉第电磁感应定律，并重点对矩形线圈在无限长直线电流磁场中的加速运动情况作了深入讨论，结果表明当电流为恒定电流时，线圈中只有动生电动势产生，用法拉第电磁感应定律和用动生电动势的计算公式求得的结果一致，进而验证了法拉第电磁感应定律。而当电流为交变电流时，线圈中即产生动生电动势又产生感生电动势，这种情况只能用法拉第电磁感应定律计算总的感应电动势。
参考文献
[1]周奇.法拉第的科学成就——纪念法拉第诞辰200周年[J].大学物理，1991：18-19.
[2]宋德生，李国栋.电磁学发展历史[M].广西人民出版社，19960：9-10.
[3]谭树杰，王华.物理上的重大实验[M].北京：科学技术文献出版社，1987：29-35.
[4]李椿，夏学江.大学物理（电磁学）[M].北京：高等教育出版社，1999：100-105.
[5]梁寿山.电工基础[M].天津：天津科学技术出版社，1983：38-42.
[6]张兰慧.大学物理（电磁学）[M].北京：清华大学出版社，1999：320-330.
关键词 搞好衔接 衔接教学 物理 教学质量
中图分类号：G424 文献标识码：A
On Improving the Convergence Teaching and Enhancing
the Quality of University Physics Teaching
YIN Lan
（College of Mathematics and Science， University of South China， Hengyang， Hunan 421001）
Abstract Physics is an important discipline in natural science， designed to explore the matter in the universal law of motion， including the study of the structure of matter of scientific fields， while in college physics courses， physics as an important course can bring students to have good scientific literacy and develop students ability to innovate， and followed by the rapid pace of technological development， and how to do high school and college articulation work in physics education is an important issue in the future. Aiming to improve convergence teaching of physical education to improve the quality of universities， proposed effective recommendations on how to do the work of both the university and high school articulation bridging course.
Key words convergence； convergence teaching； physics； teaching quality
1 大学物理与中学物理的异同
1.1 研究问题方法和使用数学工具的不同
（1）探讨维度和方向的不同。中学物理以探讨一维问题为主，一般极少涉及二维问题，大学物理以探讨二、三维问题居多，甚至会探讨涉及到多维问题。而中学物理探讨的主要内容是标量场，大学物理探讨内容以矢量场为主，多运用矢量代数工具来分析问题。①（2）研究分析方法不同。中学物理是基于平均的研究立场，着重于运用恒定不变的思考方法，比如，在中学物理中一般说的是平均冲力、匀强磁场、匀强电场等恒定的知识内容；大学物理则倾向于分析瞬时变化，多运用微积分、线面积分和微分方程等，更贴近自然现实。（3）角度不同。中学物理是基于宏观规律方面的常规理解，大学物理则是对物质运动在微观本质方面的研究，将物质运动的认知从具体知识的分散个体扩展和抽象，并多运用数理统计。
1.2 教学内容、教学进度、教学方法和手段的不同
对于中学物理在教学内容上一般涉及到的知识内容较为缺乏，而针对物理的基本概念与原理定律也是缺少的现实状况，大多数的学生只能凭借着对物理知识基本的了解，却难以产生深刻的认识与体会，然而，大学物理在教学内容上是丰富多彩的，此学科的基本概念与原理定律较中学物理有明显的增多，并且，对学生的要求更加严格，需要学生把握物理学的内在实际的联系。②教学内容在很大程度上影响着学校教学的实际开展进度，而中学与大学在教学时间上又有着本质上的不同，中学教学时间相较于大学教学而言更为充足，这就导致了中学教学进度将会比大学进度慢。同时，中学教师在可控的时间范围内，可以进行更为详细甚至多次的讲解，以及对教学内容的实际演练，而大学教师因为在时间方面的有限性，将会在教学上更加注重教学内容的逻辑规律和系统学习，更偏向于论证抽象知识，促使学生领会基本概念的实际意义，这也导致了学生在解题技能方面有更多的掌握。最后，我们所经历的中学物理中通常会有许多的演练环节，教师会在课堂上通过演示实验，或者学生自行演示实验，从而让学生掌握更深层次的物理现象本质，但是，大学物理却因各种因素难以运用演示实验教学。
1.3 学习方法的不同
一般来说，学习方法导致了中学生与大学生在实际上的不同，而中学生通常不会预习课本，也不会记录课堂重要内容，而着重于完成教师安排的各种作业，学生自己学习的主动性不足，过度依赖于教师的课堂教学，对学习的理解也存在问题，大多数学生以为学习物理就应该多做题、解难题。而大学课堂因各种因素影响，学生们一般主动性比较强，都注重自学书本上的知识，也会提前预习课本的内容，记录好课堂上重要的内容，课后也做到多复习，并进行内容总结，而在做题的选择上会更多地倾向典型题目。受限于物理教学的因素影响，中学物理面对逻辑规律与概念原理上难以做出深入的说明与分析，而大学物理更倾向于使学生把握物理学的真正本质，着重于对物理过程的论证加以说明。 （下转第108页）（上接第83页）
2 要搞好衔接教学，提升大学物理教学质量
2.1 从教学进度方面的衔接
据资料显示，学生对教学方法的改变需要经过一段时间的适应。中学课堂在教学上因时间充足，教学进度通常较为缓慢，单次教学内容极为有限，而大学课堂因教学进度较为快捷，内容涉及多，学生在这个转变过渡过程可能需要教师做出一定的引导，初始时间可适当放慢教学进度，循序渐进，再逐步过度到大学应有的教学进度，以便于学生更好地适应，领会大学期间需采用的学习思维方法。③
2.2 从教学方法上的衔接
在初始时期，大学物理教师应注意绪论课的教学，适当讲解物理学发展简史、现状及未来，以吸引学生对大学物理的兴趣，提前说明中学与大学在物理教学方面的不同，明确大学物理的实际目标，并将教学计划涉及到的内容方法、考核评定详细知会学生，适当介绍一些方法经验，让学生更好地适应大学物理教学。同时，说明大学物理的实际内涵，作为基础学科对后期学习专业知识的重要性，并强调学生在学习过程更多地应注重思维方法及学习方法的提升。
2.3 从教学内容上的衔接
在教材上，中学与大学教学内容具有一定的连续性，大学物理是中学物理知识的更高层次，大学教师有必要事先了解中学物理教学内容。在初始教学时，大学物理教师应适当简要地复习中学物理内容，并指明中学物理的部分局限，着重说明大学物理会涉及到的新知识、新方法，使学生更好地过渡到大学物理上来。
2.4 从课堂组织和课后练习上的衔接
受学时和内容的影响，大学物理教学会选择更具有代表性的课堂例题和课后练习题。可是，现今主流大学物理教材却有一个通病，多停留在中学物理知识的求解方面，难以对学生的总结学习起到提升作用，故而，大学教师应对习题做出选择，少选用需运用中学物理知识求解的题目，多选用需运用大学物理新知识、新方法求解的题目，以达到锻炼、提升的目标。④
2.5 从学习方法上的衔接
大学物理教师应注重提高学生学习的主动能力，在教学过程中可为学生推荐可引用参考的书目，并强调学生应借阅不少于两本各类型的书籍。其中，教材型的参考书可便于学生在日常学习中参考查阅，求解型的参考书便于学生在章节学习之后巩固提升，自我总结重要知识，体会自身适合的解题方法。⑤同时，应强调大学物理学习的实践意义，可适当布置部分创造性的题目，要求学生做一些相关的小设计或者小发明，以达到提升学生的学习主动性和实践创造能力。
3 结语
通过对中学物理教学与大学物理教学的衔接处理，对普遍提升大学物理教学的质量有着重要的价值意义，并不断有效提升学生学学物理的兴趣与主动意识，通过大学后续教学内容的学习完善，促使学生在学习方法与思维方面都能得到提高。面临物理教学的实际困境，在大学物理和中学物理的实际衔接方面，我们应做出更多的研究，综合各方因素，探讨出更为有效的手段和举措，促进大学物理教学向更高层次进发。
注释
① 何维. 浅谈如何运用数学知识提高大学物理的教学质量[J].高教论坛.2010（5）.
② 唐安成.如何使学生从中学物理学习过渡到大学物理学习[J].科学咨询（教育科研），2011（9）.
③ 陈红霞.大学物理教学的思考与改革[J].林区教学，2011（5）.
关键词：大学物理；物理学史；课堂教学；兴趣激发
作者简介：李玲（1980-），女，湖北荆州人，长江大学工程技术学院，讲师。（湖北 荆州 430020）
基金项目：本文系长江大学工程技术学院教研基金项目（项目编号：JY201112）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0122-02
一、大学物理课程的意义
物理是自然科学的基础性学科，它的知识体系和思维方法贯穿人们学习自然科学知识的始终，培养人的科学精神，陶冶人的科学思维，教会人应用科学方法解决具体问题。大学物理是工程技术学院（以下简称“我院”）相关系部许多专业课的理论基础，但因有些学生认识不到这门课的重要性，经常在课程中期出现畏难厌学现象。现通过改革课堂教学内容，提高学生对物理的学习兴趣，以期提高教学质量。
物理学史上的许多名人轶事及其主要研究成果的研发过程都对今人有积极的指导作用，如光学波粒二象性对立统一的认知发展过程。若能结合教学内容将物理学史中有代表性的知识体系发展融入教学过程，既可激发学习兴趣，改变满堂灌的理论推导，又可有机地将物理知识要点与科学的世界观及哲学发展理论结合起来，有利于学生知识底蕴的累积和眼界的开阔。
表1 大学物理全模块教学内容及课时分配
我院经过数年的大学物理模块化教学改革[1]后，将学科内容分为六个模块（表1），参考课时分配，本文讨论如何在课堂教学中将物理学发明史、名人史等容易激发学生兴趣的内容导入，以及导入后其对课题教学可起到的积极作用，课程内容以我院现在使用的大学物理教材[2]为准。
二、大学物理全模块教学内容
1.力学
力学部分的讲授内容比较多，是物理学实践探索方法与思想体系建立的基础。质点运动学有两次课，第一次课绪论开端讨论物理学科的研究范围，介绍从古人对自然的朴素的感性认知，到近代利用微积分等数学工具归纳推导大量天文观测数据及实验室数据而获得的经典物理学基本定理与定律，再到近现代的量子物理和相对论，物理的发展史即人类文明的发展史。这两次课中要将大学物理用到的微积分、矢量等数学知识进行系统化介绍，而微积分的发明者之一牛顿正是近代物理的标志人物。
牛顿定律部分由于学生熟悉内容，在理论讲授部分很容易分散注意力，因此，介绍相关物理学史知识可以有效地激发学生兴趣。如被称为近代物理学之父的伽利略，其著名的比萨斜塔落体实验、斜面实验皆入选最美丽的十大物理实验，[3]其物理思想如惯性、力与运动的关系等，是牛顿定律得以建立的基石。而牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》里提出的万有引力定律以及他的牛顿运动定律是经典力学的基石。质点动力学的最后一节非惯性系略有些抽象。以科里奥利命名的旋转参考系中的惯性力有许多常见实例，很容易激发学生探究兴趣，如台风气旋、下水方向、河道两边的不对称冲刷，以及著名的列入十大最美物理实验之一的傅科摆。[3]
刚体力学三次课相对来讲较难较抽象，需要用到微积分、空间立体几何及矢量叉乘知识，质点的角动量守恒可以将开普勒第二定律的反向证明作为计算实例，而历史上牛顿正是由开普勒第二定律推导定义角动量的概念。在大段相对沉闷的概念讲解和定理推导之后，第谷与开普勒师生的历史故事以及他们对物理学发展的贡献很容易引起学生的兴趣。
2.振动与波
由于简谐振动的振动方程、平面简谐波的波动方程等都比较抽象，其对应物理量的计算和转换多，所以此处学生最易产生厌学情绪。
机械振动两次课，第一节课可用中国2013年6月太空课堂的单摆实验导入；第二次课的利萨，及其后的阻尼振动及共振在生活中的应用及历史中的实例就更多了，例如著名的18世纪拿破仑士兵齐步过桥致桥塌事件。在西方，波动现象的本质首先是由达芬奇发现的。机械波致质点受迫振动也可举共振的例子，如中国古代战场上利用共振器判断敌军多寡和方位、唐朝寺庙钟磬声波共鸣等事例。第二次课中可以用1842年多普勒在散步时的“多普勒效应”导入，目前该效应应用很广。
3.热学
热学部分我院仅勘工和化工类专业需要学习。气体动理论部分的两次课中涉及到微积分的计算不太多，学生们对克拉伯龙方程也有一定基础，总体难度不大。第二次课讲自由度及麦氏速率分布率时，由于涉及到统计学，相对比较枯燥且理论公式冗长。可以在前期已观察到学生状态及接受水平的基础上，淡化理论，介绍一下科学家麦克斯韦生平。麦克斯韦被誉为牛顿与爱因斯坦之间最伟大的物理学家，其一生对物理学的卓越贡献不仅表现在对后世产生巨大影响的电磁学上。他在热力学方面提出的麦克斯韦速率分布式也是应用最广泛的科学公式之一，在许多物理分支中起着重要的作用。同时代的科学家玻尔兹曼将麦克斯韦速率分布式应用到保守力场中，提出了玻尔兹曼速率分布律，在热力学研究中也具有重要地位。玻尔兹曼把物理体系的熵和概率联系起来，阐明了热力学第二定律的统计性质并引出了能量均分原理。
热力学基础三次课，可联系科学发展史上对永动机的探索导入。如第一类永动机不可能被创造出来是违背了能量守恒定律，但其探索过程为热力学第一定律的建立提供了实验基础；第二类永动机则违背了热力学第二定律。此外，热机的发明是工业革命的标志之一，第二次课的循环过程可借此话题导入。
4.光学
光学是一个古老而充满活力的学科。[4]从十七世纪中叶牛顿和惠更斯分别提出光的微粒学说和波动学说之后，对于光的本质的讨论一直是科学界热点话题，直到二十世纪爱因斯坦提出光的波粒二象性才告一段落。牛顿对光学的研究可视为近代光学的开端，其棱镜分解白光实验入选十大最美物理实验，[3]而牛顿环实验至今仍是大学普通物理实验室经典必选实验之一。因牛顿的权威，光的微粒学说在科学界占主导地位达一个多世纪。光的干涉第一次课以十九世纪初托马斯杨的双缝干涉实验导入，这一实验揭开了近代波动光学的序幕，亦是十大最美丽的物理实验之一。[3]第二次课薄膜干涉可以用牛顿环导入。第三次课中介绍在物理学史上有重要地位的迈克尔逊（1907年获诺贝尔奖）干涉仪。
在衍射部分，将菲涅尔等实验证明的著名泊松亮斑在第一次课中作简单介绍，可以很好激发学生的讨论热情，因泊松亮斑的相关历史很多学生都有所了解。第二次课的X射线衍射的发现过程亦十分有趣，伦琴（1901年获诺贝尔奖）夫人戴婚戒的手骨底片是第一张X光照片。
光的偏振总体上是介绍性质的讲授，重点是1808年发现的马吕斯定律和1815年布儒斯特定律，不作重点但比较有趣的双折射现象则是早在1669年就被人们发现的，其在生活中可作为辨别晶体与非晶体的一种方式。
5.电磁学
经典电磁学理论是大学物理中的必修模块，虽然理论推导多、微积分计算多，但现在电磁学在生活中的应用无处不在，且名人辈出，将课上得生动有趣并不困难。如静电学部分的库仑定律是1785年的库仑扭秤实验确立的，电荷的不连续性是由1909年密立根油滴实验证明，该实验是十大最美物理实验之一。[3]第三次课讲授的静电场高斯定理因“数学之王”高斯得名。高斯生平传闻轶事很多，尤其是其研究生时期，误将悬留两千余年未解的尺规作正十七边形问题作为导师布置的课后作业一夜解决的故事，与学生们发散讨论其心理学与教育学意义，对于学生打破心理设限努力钻研学习很有意义。
稳恒磁场八次课，第一次课可介绍中国古人在磁学方面的发现，司南和指南针的意义；1820年近代磁学标志性的奥斯特实验等，也是学生们熟悉且有兴趣的内容。第二次课的毕奥-萨伐尔定律，可介绍其定律的得出与安培、拉普拉斯等在数学上的帮助密不可分，再次强调大学物理学习中高数知识的重要性。安培是一位在数学、物理、化学领域都有很高造诣的科学家，约第四、五次课中学习的磁场安培环路定理、安培定律都由他发现，被称为“电学中的牛顿”。
电磁感应部分则由著名科学家法拉第的故事导入。被誉为电磁学领域的平民巨人，著名的自学成才的科学家法拉第，生于英国一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于力场的关键性突破，永远改变了人类文明。[4]法拉第是一位无以伦比的实验物理学家，在电磁学、化学、电解、气体液化等实验方面都做出了巨大贡献。而且法拉第十分幸运地在晚年遇到了既能理解他的物理思想，又长于数学的麦克斯韦，第三、四次课中的感生电场和位移电流假设都是由麦克斯韦提出。麦克斯韦于1873年出版了科学名著《电磁理论》，系统、全面、完美地阐述了电磁场理论，这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。1888年，赫兹经反复实验，终于发现了人们怀疑和期待已久的电磁波，由法拉第开创、麦克斯韦总结的电磁理论，得以完美的证明。
6.相对论与近代物理
这部分内容我院只有全模块的勘工和建环专业按十六课时教学并考试，其他专业都只作为了解内容，用物理学史的故事串讲主要内容即可：
（1）被誉为20世纪最伟大物理学家的爱因斯坦，其狭义相对论的两个重要结论：时间延缓和长度收缩效应，及物理学史上著名的双生子佯谬已被实验证明，而为爱因斯坦赢得1921年诺贝尔奖的是光电效应的研究。
（2）光电效应方程中的普朗克常数对描述光的量子性非常重要，因研究黑体辐射而提出该常数的普朗克（1918年诺贝尔物理学奖）是量子力学的创始人。有趣的是，普朗克本人并不认同量子理论的许多观点，直到爱因斯坦利用能量子假设完美地解释了光电效应。
（3）被戏传一举拿下诺贝尔奖（1929）的德布罗意也是量子力学创始人之一，以物质波假设理论最初的确是在其博士论文中提出的，因德布罗意是法国公爵兼德国王子，使其曾被传闻是一位花花公子，事实上德布罗意终身献身于科学，深居简出，是个标准的工作狂。
（4）提出氢原子能级假设的天才玻尔是著名的哥本哈根学派创始人，量子力学的奠基人之一。
（5）概率波动力学的创始人薛定谔，提出著名假设“薛定谔的猫”。
三、结束语
本文按长江大学使用的《大学物理》教材[2]中各章节先后顺序列出各章可能提及的名人轶事，希望对执教于大学物理的同仁们在课堂教学中有所助益。
参考文献：
[1]李玲，梅丽雪.独立学院大学物理模块化教学探讨[J].华章，
2009，（9）.
[2]康垂令， 伍嗣榕，李玲.大学物理[M].武汉：武汉理工大学出版社，2013.
[3]宫铁波，张炳恒.十大经典物理实验回顾[J].大学物理实验，
【关 键 词】 电磁感应；教学设计；重要考点
一、明确教学重点和流程
第一，学情分析。本课题是大学物理中电磁感应部分的一个重要内容，是学习后续内容的前提和基础，也是统领第八章的纲要。学生已学习了《静电场》与《稳恒磁场》的内容，为本课题的学习奠定了理论基础。中学楞次定律的学习，便于学生理解电磁感应定律数学表达式中“一”的具体物理意义。
第二，教学目标。知识目标：理解产生电磁感应现象的条件；掌握电磁感应定律的内容；了解电磁感应定律的应用。能力目标：增强学生的探究兴趣，培养学生严谨的物理思维方法，提高学生运用电磁感应定律分析问题解决实际问题的能力。情感目标：通过三峡水电站的介绍，增强学生们的民族自信心和自豪感。
第三，要采用有新意的教学引入，为本课题开一个好头。如1820年奥斯特发现电流磁效应；1831年8月，法拉第通过一系列的实验发现了“磁生电”现象；1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交的一个报告中，把这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：变化着的电流、变化着的磁场、运动的稳恒电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。这样的设计意图在于，通过物理学史，介绍科学家探索磁生电的过程，使学生体会科学发现的不易，进入本节课教学。并设疑：在现在我们看来，法拉第总结的这五种类型都是引起了某一个物理量的变化，具体是哪个物理量呢？下面就来研究一下电磁感应现象，探究一下磁生电的条件。
二、教授重要考点
（一）法拉第电磁感应定律
这是本课题最核心的知识和考点。需要通过经典例题引导学生正确理解知识、掌握解题方法。如某学习小组设计了一种发电装置如图2甲所示，图乙为其俯视图。将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h=0.5m、半径r=0.2m的圆柱体，其可绕固定轴OO′逆时针（俯视）转动，角速度ω=100rad/s。设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B=0.2T、方向都垂直于圆柱体侧表面。紧靠圆柱体外侧固定一根与其等高、电阻R1=0.5Ω的细金属杆ab，杆与轴OO′平行。图丙中阻值R=1.5Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A的示数约为1.41A
B. 杆ab移产生的感应电动势的有效值E=2V
C. 电阻R消耗的电功率为2W
D. 在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零
导线切割磁感线运动产生感应电动势的即时值用公式E=BLv计算，杆ab移产生的感应电动势的有效值E=2V，B正确；电流表A的示数I===1A，A错误；电阻R消耗的电功率为P=I2R=1.5W，C错误；电量q=It=
t===，在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零。D正确。故答案为BD。
讲解例题时，老师还要做好方法总结：E=是求整个回路的总电动势，并且求出的是t时间内的平均感应电动势，而公式E=BLV求出的只是切割磁感线的那部分导体中的感应电动势，不一定是回路中的总感应电动势，并且它一般用于求某一时刻的瞬时感应电动势。
（二）电磁感应中的电路问题
这是本课题中较难的知识，需要老师通过例题引导学生做知识迁移，掌握相关解题方法。例如：两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
（1）求ab杆下滑的最大速度vm；
（2）ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。
根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和牛顿第二定律，有：E=BLv，I=，FA=BIL，mgsinθ-FA=ma，即mgsinθ-=ma，当加速度a为零时，速度v达最大，速度最大值vm=
（2）根据能量守恒定律有mgxsinθ=mv+Q，得x =+
（3）根据电磁感应定律有=
根据闭合电路欧姆定律有=
感应电量q=Δt==
得q=+
对于电磁感应中的能量转化问题，应弄清在过程中有哪些能量参与了转化，什么能量减少了，什么能量增加了，由能的转化和守恒定律即可求出转化的能量。能量的转化和守恒是通过做功来实现的，安培力做功是联系电能与其他形式的能相互转化的桥梁。因此，也可由功能关系（或动能定理）计算安培力的功，从而确定电能与其他形式的能相互转化的量。
（三）电磁现象中的功能关系
功能关系在近几年高考中常考，需要学生引起高度重视，尤其在新高考实施之后，老师更应该引导学生掌握。可举例题如：
如图所示，在与水平面成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg，回路中每根导体棒电阻r=5.0×10-2Ω，金属轨道宽度l=0.50m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动.在导体棒ab匀速向上运动的过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10m/s2。
老师可做如下设问：（1）导体棒cd受到的安培力大小；（2）导体棒cd运动的速度大小；（3）拉力对导体棒ab做功的功率。并为学生解答：
（1）导体棒cd静止时受力平衡，设所受安培力为F安，则F安=mgsinθ=0.10N。
（2）设导体棒ab的速度为v，产生的感应电动势为E，通过导体棒cd的感应电流为I，则E=Blv，I=，F安=BIl，解得v==1.0m/s。
（3）设对导体棒ab的拉力为F，导体棒ab受力平衡，则F=F安+mgsinθ=0.20N，拉力的功率P=Fv=0.20W。
方法总结：导轨上双金属棒运动切割磁感线产生感应电动势的模型的处理方法一般用动量守恒和能量守恒处理。
三、善于为课堂做总结
通过对物理教材和高中物理课程教材的分析，本次课题的设计使得教学内容更紧密联系实际。除了有精心的课程设置，也有与考试密切相关的考点分析，更有解题思维和方法的指导。
教师一方面采用传统实验演示，另一方面充分利用各种现代教学技术手段，全面整合文本形式、图片、试题等教学资源，引导学生进行分析推倒，发挥学生的主观能动性，培养学生分析能力和利用所学知识解决实际问题的能力。通过对电磁感应在实际应用中的介绍，锻炼学生解题能力的同时也锻炼了其发散性思维。
【参考文献】
[1] 马文蔚. 物理学（第五版）上册[M]. 北京：高等教育出版社，2010：296～300.
关键词：电磁场与微波技术；精品课程；教学实践
作者简介：裘国华（1974-），男，浙江绍兴人，中国计量学院信息工程学院，讲师；李九生（1976-），男，广西桂林人，中国计量学院信息工程学院，教授。（浙江杭州310018）
基金项目：本文系浙江省高等学校精品课程建设项目、中国计量学院校立高教课题资助（编号：HEX200727、HEX200872）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0051-02
“电磁场理论与微波技术”是电子信息工程、通信工程和电子科学与技术类专业的一门重要专业必修课。也是一门学生公认较难学难教的课程，该课程既与前期的高等数学、大学物理学等课程的知识紧密联系，又对目前移动通信、电磁兼容和生物电磁学等前沿学科的学习与认知起着重要作用。[1-2]随着信息技术的快速发展，为满足社会对从事于微波工程、电磁测量技术和无线电技术等领域人才的需求，中国计量学院（以下简称“我校”）始终如一支持该课程的建设，我们对“电磁场理论与微波技术”进行课程改革和教学实践，有效地提高课程的教学质量，改进了教学效果，[3]2009年被评为学校精品课程，在2010年被增选为浙江省精品课程。本文对课程的改革和实践作初步总结。
一、课程建设和教学实践历程简述
我校“电磁场理论与微波技术”课程建设与教学改革实践经历多年，从原先“电磁场理论”和“微波技术与天线”分开授课，然后合并成“电磁场理论、微波技术与天线”课程，发展到目前为“电磁场理论与微波技术”，期间主要经历了三个时期：
2004年以前，课程建设初期。“电磁场理论”和“微波技术与天线”单独设课，两个课程安排在不同学期，理论与实践相隔一个学期，总体教学效果不明显。
2005至2006年，课程建设的起步期。学校根据高校微波专业的电磁场培养目标，决定将原来的“电磁场理论”和“微波技术与天线”合并为“电磁场理论、微波技术与天线”课程，电信、通信和电科三个专业同时开设该课程，并进行教学方法、教学手段的改进，以及教材建设和师资队伍建设。编写了《电磁场理论与微波技术》实验指导书；在校内实行微波实验室“全日制”开放，积极开辟学生第二课堂；制作《电磁场理论与微波技术》课件，改革教学方法与手段，结束了“黑板+粉笔”的单一教学模式，聘请外校知名教授来校讲课和培训新教师，取得了一定的教学效果。
2007年至今，课程的建设改革期。2007年申请了校级教改课题，开展“电磁场理论与微波技术”课程实践和教学探索，并以建设学校重点课程为契机，全面修改课程内容体系。从内容的广度、深度都有了质的改变，强化了电磁场理论的基本原理、基本知识，以及仿真、设计、制作方法和步骤等内容，进行精品课程建设，全面提高教学质量。
二、课程建设和教学实践的主要内容
1.完善教学大纲，调整教学内容
教学大纲是指导课程教学、评价教学质量的主要依据。根据培养计划和课程设置等情况，最近五年对教学大纲进行了三次较大的修改和完善，使学生掌握电磁场和微波的基本结构，建立相关概念间的联系，对本课程理论知识有比较完整的理解，为后续课程的学习打下基础。比如在电磁场理论方面，重点要求重点掌握静电场的梯度和散度、静电场的基本性质、恒定磁场的磁通连续性、磁介质的磁化及矢量磁位和矢量泊松方程、标量磁位和拉普拉斯方程、麦克斯韦方程组的内容及其物理内涵和时变电磁场中的分界面的边界条件等内容；在微波技术方面，掌握传输常数、特性阻抗、反射系数、驻波比等微波传输线的基本概念及其物理意义。掌握不同负载时的传输线的工作状态和传输线的阻抗圆图及其应用，掌握导波系统中的波型、传播常数、相位常数、截止波长、相速、群速等的概念，掌握微波网络分析中常用的参量和双口网络的工作特性参量，对矩形波导的波型及传输特性、TE10及波导壁的电流分布也予以重点要求，掌握各种基本微波元件的结构、原理和使用，使学生能对微波器件等最新技术有更加深入的认识，为学生在将来选修天线等知识时打下良好的基础，对于课程其余知识则要求了解。虽然本课程总学时数有所下降，但是教学大纲仍能在知识更新和课程体系结构等方面保证其合理性。
2.精选教材，突出“化繁为简”理念
根据教学大纲选择合适的教材是教学质量的基本保证。近些年来，我们先采用高等教育出版社1999年出版，谢处方、饶克勤编的《电磁场与电磁波》和西安电子科技大学出版社2001年出版，刘学观、郭辉萍编的21世纪高等学校电子信息类系列教材《微波技术与天线》，由于课本内容太多，公式推导繁琐，影响部分学生学习积极性。然后就改选用西安电子科技大学出版社2002年出版，盛振华编著的《电磁场微波技术与天线》，在与学生的互动过程中，学生反映对矢量分析这部分内容比较困惑，希望能在课本中列出这部分知识。于是又选用机械工业出版社2007年出版，傅文斌主编的《微波技术与天线》为教材，[4-6]该教材属于普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
由于进行精品课程建设，对教材也提出更高的要求。吸取以往选择教材的经验，现在使用北京邮电大学出版社2010年出版，李媛、李久生编写的《电磁场与微波技术》，与以前教材相比，该教材根据面向21世纪电类技术基础课程教学改革的要求，并考虑到电子类专业的特点，注重对电磁场与微波技术的基本概念、基本规律、基本分析方法的介绍，着重对广大普通学生分析问题、解决问题能力的培养。本书内容由浅入深、重点突出，基本理论推导去繁就简，着眼于应用，方便学生理解，使学生更易于接受课程知识。[7]
3.促进教学科研互动，培养创新能力
教学与科研的相互结合，可促进教学质量提高。任课教师在授课过程中，把自己相关的科学研究项目和研究结果介绍给学生，例如在讲授微波滤波器知识时，介绍如何用微带设计新型微波器件，并用Ansoft HFSS和MathCAD等仿真软件进行设计和分析，画出设计电路原理图，然后再播放相关滤波器件的实际电路图，这样一方面使学生对利用微带设计微波器件等复杂过程和抽象概念有简洁的理解，加深对理论知识的认识，另一方面提高学生对本课程的学习兴趣，为学生今后做相关微波研究和创新设计打下基础，例如利用MATLAB软件进行练习和处理，学生还可以自己动手实践，起到良好的效果。目前太赫兹波的研究利用是近些年比较热门的课题，在车站、奥运会和出入境等安检以及食品质量检测方面具有越来越多的应用前景，鼓励有潜力的学生利用学校太赫兹波实验室进行研究和创新设计，允许学生与老师一道，积极参与发表科研论文和撰写专利，有些学生在攻读硕士研究生时，继续选择与本课程相关的课题作为研究方向，学生的创新能力得到培养。
4.改进实验教学，提高实验效果
根据教学大纲，改革实验内容，重新编写实验指导书，增加综合性和设计性实验。在实验中，教师首先讲解实验要点和注意事项，然后以学生操作为主，教师指导为辅进行实验，对实验结果进行当场验收并进行相关理论知识的提问，以此作为评定学生实验平时成绩的主要依据，有助于学生的实验预习和增强学生的动手积极性，鼓励学生多角度分析实验现象，检验实验数据的可靠性，规范学生实验报告，提高实验效果。实验室还提供高要求的选做实验和开放性实验，利用学院建立的RF-2000系列射频实验基地，鼓励学生自行创新设计，切实体验和探索电磁场和微波技术在工程中的应用，使学生感受理论知识与实际工程的联系，增进对基本概念的认识。
5.重视教学电子资源建设，拓宽课程信息来源
课程组利用学校教学网络设施，建设本课程的教学网站，列出该课程的教学团队情况、教学大纲、教学日历、电子教案、授课录像、实验指导书、实验大纲、思考题、习题及解答和多媒体课件等信息，鼓励学生经常点击浏览。作为随堂答疑的补充，还安排教师负责解答学生提出的疑难问题，解决学生在学习中遇到的困惑，增强学生对学习本课程的自信心，也为学生提供了一个崭新的自学环境，拓宽了本课程信息来源。
6.改革考试方式，促进考核公平公正
本课程的考试方式曾经采用开卷考试，相当一部分学生就以为只要考试时带上书本就能考好，在平时也不认真做作业和复习，实际情况是考得不是很理想。课题组教师决定改变考试方式，采用闭卷考的方式，建立20多套试题库，由于本课程的公式较多，有的公式又较繁琐，就在每套试题后面附上公式，而且公式不按照章节的先后顺序排列，比如有关相速度的公式可能就有；；；；；等公式，需要学生真正了解试题所指物理概念才能找到正确公式。期末考试时由学校教务处随机抽取试题进行考试，任课教师也不清楚具体会考什么题目，使学生打消了以前认为的平时可以不来上课，只要划重点的那节课来了就能考好的投机心理，从而重视平时按时上课，既提高了课堂出勤率，又促使学生自觉加强考前复习，改善了学习效果，促进学生考核更加公平和公正。
7.建设精品课程，提升教学水平
精品课程建设对教学质量的提高起到积极作用，已成为课程建设的重要标志。本课程积极参与精品课程建设，整合课程资源，优化教学内容体系，全面提升课题组的教学水平，在2009年经学校评审成为校级精品课程，2010年被增选为浙江省精品课程，表明该课程建设取得了良好成果，课程的教学水平也得到进一步的提升和认可。
三、结束语
课题组教师经过多年的不懈努力，“电磁场理论与微波技术”课程建设和教学实践取得了初步成效，学生对本课程的学习积极性更加主动，教学效果得到明显改善，在校内外获得了积极评价。当然，还有许多工作需要进一步完善，我们一定会在今后的教学中继续改进。
参考文献：
[1]周雪芳,钱胜,李齐良.“电磁场与电磁波”精品课程建设的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(4):68-69.
[2]李丹美,仇润鹤,叶建芳.“电磁场与电磁波”课程教学改革探索[J].实验室研究与探索,2005,(S1):157-159.
[3]姜宇.在“电磁场与电磁波”课程中建立创新理念[J].电气电子教学学报,2009,31(1):95-96.
[4]谢处方,饶克勤.电磁场与电磁波[M].北京:高等教育出版社,1999.
[5]盛振华.电磁场微波技术与天线[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.
