大学物理恒定磁场总结(推荐5篇)

大学物理恒定磁场总结 第1篇

关键词： 高中物理 课堂教学 问题设计

一、切实理解教材中为学生设计的科学认识过程

有些刚任教不久的教师看到中学教材中物理知识浅显， 就不再认真阅读研究，只取教材中的大小标题就完成了教案的设计，这是不理解教材的表现。教学过程的本质是学生再认识科学过程，编写物理教材的基本任务就是为学生设计一个认识物理概念、规律的过程，所以它的基本内容是：1.指导学生观察哪些感性材料；2.怎样使学生产生科学认识动因；3.怎样使学生用实验进行观察、探索或者验证假设；4.怎样使学生应用科学方法进行思维加工；5.得出怎样的结论。

我国物理教材由物理教育专家和有经验的教师编写，他们对物理学的知识结构有深刻的认识，对不同年级学生的认知特征了解确切，经过精心设计加工为学生准备了切实可行又极富教育意义的认知途径。要进行教学问题设计就要切实理解教材实质内涵；只了解大小标题，那是取其皮毛。要理解教材设计的科学认识过程，应该注意：1.相关的物理科学知识结构；2.教材中应用的科学方法；3.学生的认知水平。

二、掌握学生学习心理特征

美国著名的教育心理学家xxx尔曾强调指出：“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话，那么，我将一言以蔽之曰――影响学习的唯一最重要的因素就是学生已经知道了什么，要探明这一点，并应据此教学。”学生的认知结构包括他的知识结构和认知策略水平，对后者具体的说是指学生感知、记忆、思维、想象等智力活动的水平和特征，要注意学生学习本节内容时认知活动的困难。要考虑如下问题： 学生学习本节起点是什么?形成学习本节内容的动机有什么障碍? 学生是否具有学习新知识的感性认识?学生感知新的情境有什么困难?学生在回忆所学知识结论时有什么困难?学生心理活动的特点除了在教材上反映外，还要教师认真地观察分析学生的表现，长期积累，掌握学生状态对认知过程的提问很重要。

四、系列问题设计举例

例一:高中物理“功的概念”的课堂教学问题设计。

功的意义：功是能量转化的量度，它反映了力对位移的空间积累效应。功用力和物体在力的方向上的位移来定义。其单位是焦耳。

学生对功的认识在初中学过，懂得做功的两个必要因素，并基本会判断哪些物理过程力是否做功。学生对功的概念有了初步的认识，但对正功、负功才刚开始接触，是学习的难点，因此需要逐步建立梯度进行学习。如从特殊到一般，从简单到复杂等。举两个特例：当力的方向与位移方向相同时，W=FS和力的方向与位移方向垂直时，从W=0出发，引入提出问题。在力的学习中，学生从效果力方面习得了阻力和动力的概念，为习得正、负功铺设了道路。而功的正负与力的正负又有了矛盾冲突，这是高中首次接触到标量的正负问题，运用数学知识解决了问题，从而理解了正负功的意义，培养了学生的数理结合能力。

大学物理恒定磁场总结 第2篇

磁感应强度 B 的定义:

方向 : 规定磁场中某点处小磁针 N 极所指的方向。

大小： B=\dfrac{F}{q v \sin \varphi}

电与磁可以相互转换

运动电荷在磁场中的受力(洛伦兹力)： \boldsymbol{F}=q \boldsymbol{v} \times \boldsymbol{B}

普遍情况下的洛伦兹力（考虑电场）： \boldsymbol{F}=q(\boldsymbol{E}+\boldsymbol{v} \times \boldsymbol{B})

磁感线的性质：

(1)磁感应线不相交。

(2)磁感应线是闭合曲线, 或从无限远伸向无限远。

(3)磁感应线环绕电流时, 它们的方向之间服从右手螺旋定则。

(4)磁感应线密集处, 磁感应强度大; 磁感应线稀疏处, 磁感应强度小。

\vec{v}_{0} / / \vec{B} 作匀速直线运动。

\vec{v}_{0} \perp \vec{B} 作圆周运动。

q v B=m \dfrac{v^{2}}{qB}, T=\dfrac{2 \pi R}{qB} , 可求出 R, T 。

\vec{v}_{0} 与 \vec{B} 成 \theta 角，作螺旋线运动。

回旋半径: R=\dfrac{m v_{\perp}}{q B}=\dfrac{m v \sin \theta}{q B}

回旋周期： T=\dfrac{2 \pi R}{v_{\perp}}=\dfrac{2 \pi m}{q B}

螺线的螺距: h=v_{//} T=\dfrac{2 \pi m}{q B} v_{//}=\dfrac{2 \pi m}{q B} v \cos \theta

1. 回旋加速器

粒子引出的速率： v=\dfrac{q B R}{m} (由 R=\dfrac{m v}{q B} 求得 )

粒子的动能 : E_{k}=\dfrac{1}{2} m v^{2}=\dfrac{q^{2} B^{2} R^{2}}{2 m}

2. xxx应

现象：一金属载流导体块，放在均匀磁场中，当磁场方向与电流方向垂直时，则在与磁场和电流二者垂直的方向上出现横向电势差————霍耳效应。

\begin{array}{c}U_{A A^{\prime}}=K \frac{I B}{d} \quad K=\frac{1}{n q}\end{array}

其中 K 为xxx系数

以下是证明：

电场力和洛伦兹力平衡：

E_{\mathrm{H}}=\dfrac{F_{\mathrm{e}}}{q}=\dfrac{F_{\mathrm{L}}}{q}=v B

薄片厚度为 b ，xxx电压：

U_{A A^{\prime}}=E_{\mathrm{H}} b=v B b

又因为 I=nqsv ，则有：

U_{A A^{\prime}}=\dfrac{1}{n q} \dfrac{I B b}{S}

那么也就有： U_{A A^{\prime}}=\dfrac{1}{n q} \dfrac{I B}{d}

大学物理恒定磁场总结 第3篇

关键字：类比法 大学物理 教学

一、引言

类比法是一种比较的思维过程，通过与已知事物对比，同中求异，异中求同，最后达到较快教好认识事物本质的目的[1]。如幼儿园小朋友在学习数字时老师并不是直接把每个基本数字写在黑板上让他们抄写直到记住为止，而是通过童谣为载体让每个数字与生活中常见的事物相联系起来，如1像铅笔，2像小鸭等等，小孩脑中立刻很直观的印象。类比思维在物理上应用也取得很大的成就[2]。如惠xxx将光与声波类比，确信光也和声波一样是xxx的形势传播；在光具有波粒二象性的说法提出以后，德布罗意将实物粒子与光学粒子类比，提出了实物粒子的波粒二象性假说；大量事实表明，类比法的应用在科学探索，理论研究以及生产实践中有着举足轻重的作用。同样在教学方法中也可以大量采用类比思维，下面就以大学物理教学为例。

作为理工专业学生的基础课大学物理由于内容乏味难懂；与当前科学发展脱节等等都造成了学生对学学物理的兴趣大幅下降，期末不及格率大幅上升。主要可以总结为两个方面。第一方面来自学科本身，大学物理涉及了整个经典物理以及近代物理的部分内容，可谓知识点多，覆盖范围广。另外大学物理作为一理科学科，必须要以深厚的数学知识作为基础。而这些对于非物理专业的学生来说是比较困难的。第二方面来自学生以及老师，学生认为大学物理并非专业课所以对待它的态度并不积极，加上内容繁多，公式繁琐更是加重其厌学情绪。另外，部分老师在讲授时不注意方式方法，照本宣科严重打击了学生的学习兴趣。作为一名高校教师，如何利用物理本身的特点、适当的方法将学生最不感兴趣的概念、定律等变成生动、活泼、易理解。最后达到激发学生求学积极性的目的，显得格外重要。从学生反映以及教师间相互听课总结；在讲解新的物理概念或者规律时加入类别思维，将旧知识和新知识结合到一起可以使学生温故而知新，举一反三，丰富教学形式的同时有助于学生的理解和应用，学生利用好类比思维可以增强学习积极性，课堂参与性，活跃了课堂气氛，从而大大提高教学效率。以下主要以力学中质点与刚体力学，电磁学中静电场与稳恒磁场为例。

二、质点与刚体力学规律

以《普通物理学》程守洙版[3]为例，第二章运动的守恒量和守恒定律，由于有高中物理基础，而此章内容只是在此基础之上稍作深化并涉及高数微积分，新的概念物理量也不多，学生普遍反映学习基本没有问题。但进入到第三章刚体运动，由于前面两章涉及都是直线运动及运动规律，学生很难从已有的知识结构中跳出来，因此感觉学习很吃力。教师抓住学生对直线运动规律熟悉、刚体转动过程与直线运动中有很多相似之处，应用类比思维把每一个转动规律中的物理量都对应找一个在直线运动中充当相同角色地位的物理量，详见表1[4]。

三、静电场与稳恒磁场

静电学部分与恒定电流的磁场部分在知识结构的安排上都具有一定的规律性。因此在教学中可以多花点时间讲解静电学部分，只要学生掌握了其基本性质及其规律，到讲解静磁学部分时可以参考静电学的学习方法与思路，利用类别方法将其对号入座。学生学习起来也会感觉思路清晰。自然能达到事半功倍的效果。以如何引入安培环路定理为例：⑴引导学生一块儿复习静电学中两个基本定理xxx定理和环路定理，同时强调对两个定理的理解。⑵引导学生复习磁学部分xxx定理，强调磁力线的特点。⑶提问参考静电学部分，静磁部分也应该有环路定理⑷引导学生回顾利用库仑定律以及场叠加原理计算带电体产生的电场中某一点的电场强度的思路以及当电场分布具有对称性时利用xxx定理可以大大简化计算步骤，引导学生回顾上节课利用xxx伐尔定律计算磁场中某点磁感应强度的思路以及引导他们类比静电学部分的解题思路考虑当磁场分布具有某种对称性时是不是也可以利用某定理使得计算大大简略。通过这种类比思维引导可以使学生对安培环路定理形式、应用有初步的了解。还有很多其它地方都可以利用类比思维，如表2所示

表2 静电场与静磁场规律类比表

四、结语

通过类比的思维可以有效地帮助学生较快掌握大学物理基本知识点，提高学学物理的兴趣，是一种科学的教学手段和方法。

表1 质点与刚体力学规律对照表

参考文献：

[1]xxx，类比法在大学物理中的应用[J]安徽工业大学学报 19（2） 2002

[2]xxx，xxx；物理学史[M]. 北京；清华大学出版社，2005

大学物理恒定磁场总结 第4篇

一、电磁学教材的整体结构

电磁运动是物质的一种基本运动形式．电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用．其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象，电磁辐射和电磁场等．为了便于研究，把电现象和磁现象分开处理，实际上，这两种现象总是紧密联系而不可分割的．透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系，才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学．对此，应从以下三个方面来认真分析教材．

1．电磁学的两种研究方式

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行，这两种方式均在高中教材里体现出来．只有明确它们各自的特征及相互联系，才能有计划、有目的地提高学生的思维品质，培养学生的思维能力．

场的方法是研究电磁学的一般方法．场是物质，是物质的相互作用的特殊方式．中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来，静电尝恒定电尝恒定磁尝静磁尝似稳电磁尝迅变电磁场等，组成一个关于场的系统，该系统包括中学物理电学部分的各章内容．

“路”是“场”的一种特殊情况．中学教材以“路”为线的大骨架可理顺为：静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等．

“场”和“路”之间存在着内在的联系．xxx韦方程是电磁场的普遍规律，是以“场”为基础的．“场”是电磁运动的实质，因此可以说“场”是实质，“路”是方法．

2．物理知识规律物

理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律，以及它们的相互联系．

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验，掌握了充分可靠的事实之后，进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系，并把这些关系用定律的形式表达出来．物理定律的形成，也是在物理概念的基础上进行的．但是，物理定律并不是绝对准确的，在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性，因此其适用范围有一定的局限性．

第二册第一章“电潮重要的物理规律是库仑定律．库仑定律的实验是在空气中做的，其结果跟在真空中相差很小．其适用范围只适用于点电荷，即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况．

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律．欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的，对金属导电、电解液导电适用，但对气体导电是不适用的．欧姆定律的运用有对应关系．电阻是电路的物理性质，适用于温度不变时的金属导体．

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性，用研究电场的方法进行类比，可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念．

“电磁感应”这一章，重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律．在这部分知识中，能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线．本章以电流、磁场为基础，它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面，是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础．电磁感应的重点和核心是感应电动势．运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的．

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践，进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场，对场的认识又上升了一步．xxx韦的电磁场理论总结了电磁场的规律，同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步．

3．通过电磁场在各方面表现的物质属性，使学生建立“世界是物质的”的观点

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的．大量实验证明在电荷的周围存在电场，每个带电粒子都被电场包围着．电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用．运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种唱—磁场．磁体的周围也存在着磁场．磁场也是一种客观存在的物质．磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用．现在，科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点，并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在，电磁场是物质的一种形态．

运动的电荷（电流）产生磁场，磁场对其它运动的电荷（电流）有磁场力的作用．所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间是通过磁场而发生作用的．xxx韦用场的观点分析了电磁现象，得出结论：任何变化的磁场能够在周围空间产生电场，任何变化的电场能够在周围空间产生磁场．按照这个理论，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一场，这就是电磁场．电磁场由近及远的传播就形成电磁波．

从场的观点来阐述路．电荷的定向运动形成电流．产生电流的条件有两个：一是存在可自由移动的电荷；二是存在电场．导体中电流的方向总是沿着电场的方向，从高电势处指向低电势处．导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例，即导体中形成电流时，它的本身要形成电场又要提供自由电荷．当导体中电势差不存在时，电流也随之而终止．

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终，使知识学习与智能训练融合于一体

1．场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题．第一章“电潮是学好电磁学的基础和关键．电场强度、电势、磁尝磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念．电场线，磁感线是形象地描述场分布的一种手段．要进行比较，找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解．

2．电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用．在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别，比如，场不是力，电势不是能等．场中不同位置场的强弱不同，可用受场力者受场力的大小（方向）跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度．在电场中用电场力做功，说明场具有能量．通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能，离开了电场就谈不上电荷的电势能了．

3．认真做好演示实验和学生实验，使“潮抽象的概念形象化，通过演示实验是非常重要的措施．把各种实验做好，不仅使学生易于接受知识和掌握知识，也是基本技能的培养和训练．安排学生自己动手做实验，加强对实验现象的分析，引导学生从实验观察和现象分析中来发展思维能力．从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看，应着力培养学生的独立实验能力和自学能力，使知识的传授和能力的培养统一在使学生真正掌握科学知识体系上．

大学物理恒定磁场总结 第5篇

规定：

1. 磁感应线上任意一点沿其正向的切向为该点 \vec{B} 的方向；

2. 垂直于 \vec{B} 的单位面积上通过的磁感应线的条数等于该处 \vec{B} 的大小

性质：

1. 每一条磁感应线都是闭合曲线

2. 任何磁场中，磁感应线都不会相交

3. 每一闭合曲线都与电流相套连，二者相互嵌套时服从右手定则。

右手定则：直流电流：拇指 I ，四指 B ;

环流电流：四指 I ，拇指 B ;

通过磁场中某一曲面的磁感应线的条数叫磁通量

d \Phi_{m}=B d S_{\perp}=B d S \cos \theta=\vec{B} \cdot d \vec{S}

若闭合曲面： \Phi_{m}=\oint_{S} \mathbf{d} \Phi_{m}=\oint_{S} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{S}

单位：xxx( Wb,1Wb=1T\cdot m^2 )

通过磁场中任一闭合曲面的磁通量恒等于零

\oint_{S} \overrightarrow{\boldsymbol{B}} \cdot \mathbf{d} \overrightarrow{\boldsymbol{S}}=\mathbf{0}

说明其为无源场

在稳恒电流的磁场中，磁感应强度$\vec{B}$沿任何闭合路径$L$的线积分( 环流 ) 等于路径$L$内所包围的电流的代数和的 \mu_0 倍。

\oint_{L} \vec{B} \cdot \mathrm{d} \vec{l}=\mu_{0} \sum_{L \text { 内 }} I_{i}

规定：

1. 电流的正负关系，符合右手螺旋为正，反之亦然

2. \vec{B} 是 L 内、外所有电流激发的总磁场。但只有被 L 所围的 I 对 \vec{B} 的环流有贡献

3. 安培环路定理仅适用于闭合恒定电流回路

4. 所谓包围: 以 L 为边界作任意曲面, I 一定与此面相交

5. 安培环路定理揭示稳恒磁场为有旋场

1.无限长载流圆柱形导体的磁场

圆柱外一点：

\begin{array}{c}\oint \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}=B \oint \mathbf{d} l=B 2 \pi r=\mu_{0} I \\B=\dfrac{\mu_{0} I}{2 \pi r} \quad(r>R)\end{array}

圆柱内一点：

\begin{array}{c}\oint \vec{B} \cdot \mathrm{d} \vec{l}=B 2 \pi r=\mu_{0} \dfrac{I}{\pi R^{2}} \pi r^{2}=\mu_{0} \dfrac{r^{2}}{R^{2}} I \\B=\dfrac{\mu_{0} I}{2 \pi R^{2}} r \quad(r

2无限长载流直螺线管内、外的磁场

\oint_{a b c d} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}=\int_{a}^{b} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}+\int_{b}^{c} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}+\int_{c}^{d} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}+\int_{d}^{a} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}

显然 \int_{a}^{b} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}=\int_{c}^{d} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}=0

那么有：

\int_{b}^{c} \vec{B} \cdot \mathrm{d} \vec{l}+\int_{d}^{a} \vec{B} \cdot \mathrm{d} \vec{l}=\mu_{0} I=0

-B_{b c} l+B_{d a} l=\mathbf{0}

由前文结论 B_{b c}=\mu_{0} n I

B_{d a}=B_{b c}=\mu_{0} n I

那么也就说明 B_{\text {内 }}=\mu_{0} n I

无限长载流直螺线管内的磁场为均匀磁场

再取环路 bcef

\oint_{b c e f} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}=\int_{b}^{c} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}+\int_{c}^{e} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}+\int_{e}^{f} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}+\int_{f}^{b} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}

\int_{c}^{e} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}=\int_{f}^{b} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}=\mathbf{0}

\int_{b}^{c} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}+\int_{e}^{f} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}=-\mu_{0} n I l

-{B}_{b c} {l}+{B}_{e f} {l}=-\mu_{0} {n} {l}

B_{e f}-B_{b c}=B_{e f}-\mu_{0} n I=-\mu_{0} n I

上式中的 B_{bc}=-\mu_0 nI

\boldsymbol{B}_{\text {外 }}=\mathbf{0}

3螺绕环内、外的磁场

环内：

\oint_{L} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}=\oint_{L} B \mathbf{d} l=B 2 \pi r=\mu_{0} N I

B=\dfrac{\mu_{0} N I}{2 \pi r}

环外：

B=0

4无限大平面电流的磁场

由分析知磁场分布为面对称。平面两侧的磁场线为与面平行的水平直线族，面电流密度为 j

\begin{aligned}\oint_{L} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}= & \int_{a}^{b} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}+\int_{b}^{c} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l} +\int_{c}^{d} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}+\int_{d}^{a} \vec{B} \cdot \mathbf{d} \vec{l}\end{aligned}

B l+0+B l+0=\mu_{0} j l

B=\dfrac{\mu_{0} {j}}{2}

我们可以发现其和无限大平板的电场强度类似