记得我小的时候看电影《地雷战》,对工兵探地雷的片断印象很深,一个工兵双手端着一个带圆圈的探测器,在地面附近慢慢地移动着,好像通过圆圈就能看见埋在下面的地雷。
埋在土里的地雷眼睛看不见,用金属探测器一探,就知到地雷的存在。
电场和磁场是物质存在的一种形式,看不见也摸不着,但是同样可以利用它们对电荷的力的性质,探测到它们的存在。静电场对处在其中的电荷有电场力的作用,而与电荷的状态(静止或运动)无关。磁场对处在其中的运动电荷或电流在一定条件下有磁场力的作用。
学生面对各种形状的电场线和磁感线,总觉得摸不着门。究其原因,可能是因为学生对场源(带电体的形状、位置,磁铁或通电导线的形状、位置)的依赖性太强了。
按照一般的讲课习惯,先讲场源这个实体存在,介绍它可以产生场,然后再按照规定的方法画出电场线或磁感线,场源和“线”同时存在。先说场源,后说场,学生熟悉了这个顺序,形成了定式。
对能力的考察是多层次、多侧面的,题目中经常出现只有电场线或磁感线的图景,有些学生由于不能适应这种情况,因此产生畏惧心理。为了帮助学生形成对电场线和磁感线形状正确的认识,不妨领着学生,使用“探地雷”的方法认识一下不同形状的电场线和磁感线。在一张纸上挖一个长方形小洞(见示意图),然后拿着这张带有空洞的纸,在教材有关示意图上移动,观察通过小洞露出的电场线或磁感线的形状,并把看到的“线”在另一张白纸上画出来,慢慢地学生就熟悉了电场线或磁感线的各种画法。学生熟悉了局部“线”与整体“线”的关系,对用电场线和磁感线来描述“场”的做法慢慢地就会熟悉起来。学生学会了认识问题的方法,难点自然就化解了。
其实,电场线、磁感线本身并不存在,只不过是人们为了研究电场或磁场,而引入的一种形象的描述方法。静电场和磁场,是稳定的场,不是变化的场,不能脱离场源而独立存在。只画“线”而不画“场源”,是人们研究问题的一种习惯。
图为“雷区”。拿一张纸,在上面挖一个长方形小洞,在“雷区”上移动一下,从长方形小洞中你看到了什么?把看到的情况在纸上画出来。
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