时间:2024-05-04
万昌泽 湖北省武汉市第十一中学
当前电场和磁场的相关知识点一直以来就是高中物理学习中的重点和难点,而且其也经常在高中的各类物理考试中出现。因此高中生就需要对电场和磁场的相关知识有一个比较好的、清楚明白的掌握。而高中生在学习的时候,往往会把二者混为一谈,从而解答不好高中物理考试中的相关题目。
在现行的高中生所需要学习的物理知识中,电场和磁场的区分主要表现在三个方面。
其一,电场的产生在物理学的解释中,常常跟电荷有着十分紧密的联系。高中所学的物理学中,电场被认为存在电荷的周围,其对电荷有着十分重要的影响力。同时电场力的方向也对正电荷有着十分重要的影响,并且也影响到了整个电场的方向。其中电场的强弱主要由电场的强度大小决定,其物理方面的公式表述为:E=F/q。而在高中物理学中,磁场则被认为是主要存在磁极和电流的周围,而磁极和通电导线这一类具有电流的物体通常会受到磁场的力的作用。同时相较于电场,磁场的方向是不会发生变化的,其强弱也主要是受的磁感应强度大小的影响。
其二,高中生在学习物理时,常常会遇到电场强度和磁感应强度这两个概念,这二者虽然都是矢量,却有很大的不同。其中电场强度和其所在点,在正电荷受力方向上是一致的,而磁感应强度的方向则通常与小磁针的静止方向保持一致。需要注意的是,这并不意味着磁力对电力有所影响。另外,场源电荷和其所在的位置是电场强度的主要决定影响,而不受电荷大小、正负的影响。磁感应强度则主要受磁场性质影响,电流等因素对此并无作用。
其三,电场有电场线,磁场有磁感线,二者有很多的相似之处,但同时也有许多的不同之处。二者都不真实存在,只是人们为了方便描诉电场和磁场而引入。二者的疏密程度都分别跟该处的场强大小和磁感应强度的大小成正比,二者上每一点切线的方向各自与此处的场强方向和磁场方向保持一致,二者也都不交叉。但是电场线一般开始于正电荷,结束于负电荷,其并不闭合。而磁感线却是一个闭合的曲线,或始于N级终于S级,或始于S级终于N级。
物理本就是一门与实际生活有着直接且十分紧密联系的学科,作为其中重要知识点的电场和磁场亦然,其在现实生活也就有着比较广泛的应用和体现。因此高中生在学习物理中关于电场和磁场相关方面的知识的时候,就可以结合现实生活中的种种例子来帮助理解和掌握。
电磁场在现实生活中最常见的应用和体现主要是静电这一方面。例如利用同种电荷相斥、异种电荷相吸这一原理,人们在给建筑物等物体表面喷漆的时候、除尘的时候、复印的时候,就可以应用到静电。另外,在现实生活中,静电也给人们带来了种种困扰。如,因为冬季干燥容易摩擦而产生的静电、夏季雷雨天气中的电闪雷鸣等。而现实生活中对磁场的应用则主要体现在电生磁、指南针、信用卡等方面。另外,磁场在生活中的应用也体现在各种新兴事物、新兴科技中,如磁悬浮列车等。
由上述内容可知,电场和磁场其实是具有很强的统一性的,是一个难以清楚划分开来的整体,其实质是电磁场的两个不同方面。二者并非完全独立、毫无关系,电磁场也不是二者简单粗暴混合之下的产物,这三者各有存在的意义和价值。换句话来说,也就是电场和磁场具有很强的相对性,在一定条件下,二者也就可以相互转化,并从而导致了电动势的转化。二者的这种相对性在现实生活中也有很多的应用体现之处。高中生在学习这种相对性的时候,就可以联系实际进行学习。另外,也需要掌握电场E和磁场B的两者之间的变化性较强的关系式。
由上述三点内容可知,高中物理中的电场和磁场相关知识点,虽然具有很大的不同,但二者也有许多的相似、相同之处,具有很强的统一性。二者的这种统一性和区分有着十分密切的联系,而电场和磁场的统一性是二者区分的基础和前提,而二者之间的区分又反过来促进了二者的这种统一性,并因此完善了二者的相关知识,进一步加强了二者的联系。
高中生在学习理解电场和磁场的区分时,除了要立足电场磁场基本知识,从二者本身去理解电场和磁场的区分之外,也要结合生活实际去理解二者的区分。另外,由于电场和磁场及其关系的特殊性,高中生在这一过程中,也需要注重对二者的统一性的理解,才能真正理解掌握二者的区分,也才不致于误入“杨梅是杨梅形状,不是星星形状”的歧途,并进一步来促进自身对电场磁场相关知识的理解。
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