重读高中物理(Ⅱ):静电场和静磁场
2021-05-10 本文已影响0人
六十从心
大学物理中静电场的主要内容:1库仑定律,2 场强的定义和计算 ,3 高斯定理 ,4环路定理。
由于没有微积分的支持,高中物理中3、4的内容都没有。场强有两个定义,一是力,二是单位面积的通量(电场线个数)。没有高斯定理的内容,也就没有了通量的计算,所以高中物理中场强的第二个定义也没有。
类似的,高中物理中磁场中也没有高斯定理和环路定理的内容,但是却有磁通量的概念,这是为了电磁感应的内容做准备。
大学物理中磁感应强度的定义也有两个,一是力,二是单位面积的通量(磁感线个数)。既然有了磁通量的概念,中学物理中这两个定义都有了。但是,大学物理中,磁感应强度的定义是根据洛仑兹力定义,而中学物理中却是根据安培力定义的。
大学物理中磁感应强度的计算是很重要的,毕奥萨法尔定律也是处于库仑定律那样的位置。但是,由于矢量叉乘这样的数学限制,中学物理中并没有毕奥萨法尔定律的详细内容。作为磁学基础,应该说有所欠缺。中学物理中大量的是洛仑兹力和安培力的应用,并且和牛顿力学结合一起,问题很多。实际上,这两种力差距很大,一起考虑的机会不是很多。所以,这部分应用只是解题训练的功能,实际意义不大。
高中物理太注重解题能力的训练了,但这种解题能力未必是真正的科研能力。许多问题注重脑筋急转弯,不是物理问题。高中物理注重各种方法,实践中不实用,就好比数学课讲了很多积分方法,但应用时不如查积分表来的痛快一样。
其实训练学生解题不如让学生去科幻,提高想象力。全国这么多学生如果像解题这样认真地思考物理问题,没准就走到科学前沿了。