關于磁通量變化率問題的教學思考

邱宇

摘要：目前階段，隨著我國教育體制的不斷深入，高中的教學科目在課堂教學的方式與形式上也進行了相應的調(diào)整與改革。尤其在高中的物理教學中，磁通量變化率的教學具有一定的難度，所以，為了更好的使學生了解磁通變化率的內(nèi)容與實際的應用方法，物理教師需要在課堂教學的過程中采取有效的講解方式進行知識的教授。

關鍵詞：磁通量；磁通量變化量；磁通量變化率；教學思考

【分類號】G634.7

對磁通量變化率的教學首先需要對磁通量進行了解，并且兩者間具有一定的聯(lián)系，也存在一定的區(qū)別。如果不能清楚的分辨，對于今后的交變電流學習會產(chǎn)生一定的影響。文章對高中物理磁通量變化率的教學問題提出了幾點有效的教學方法，進而為高中物理磁通量變化率教學提供有價值的理論依據(jù)。

一、深入了解磁通量變化率的概念

磁通量變化率的學習最重要的就是對其概念的熟練掌握，這樣才能更好的將理論知識應用于實際中。物理教師在進行這一內(nèi)容的教學時，需要詳細的講解磁通量變化率的概念。磁通量的表示符號是Ф，是磁場內(nèi)部特定面積穿過的磁感線條數(shù)。在勻強磁場中，磁通量Ф可以用BS（B⊥S）來表示[1]。從本質(zhì)上來講磁通量主要是穿過磁場固定面積的磁感線數(shù)量。磁通量的變化率與磁通量具有不同之處，它所強調(diào)的是磁通量的變化與發(fā)生變化所需時間的比值。所以，磁通量的變化率與時間具有直接的關系。磁通量變化率的重要理論意義就是磁感線在相應的時間內(nèi)平均每秒的變化程度。因此，磁通量的變化率是磁通量的變化量與花費時間的比值。在時間是有限數(shù)值時，磁通量的變化率就是該段時間內(nèi)的平均變化程度。如果時間逐漸向0靠近，所表示的就是在某刻磁通量的變化率[2]。以上是磁通量變化率與磁通量概念的區(qū)別，教師在課堂教學時首先應將兩者的概念進行區(qū)分，這樣有利于學生進一步的學習。雖然這種教學方法比較枯燥單一，但是，理解概念是理解磁通量變化率最簡單最直接的方法。

二、利用函數(shù)語言對磁通量變化率進行理解

物理教師在進行磁通量變化率的課堂教學過程中，也可以適當?shù)倪\用函數(shù)語言來進行講解?，F(xiàn)以正弦交流電的產(chǎn)生為具體實例進行講解，建立相應的模型。可以在線圈位于中性面的時候進行計時，那么線圈內(nèi)的磁通量就會隨著時間的變化而變化，其自身的變化規(guī)律可以用以下公式表示：Ф=aSinbt[3]。而磁通量瞬時的變化率也同樣隨著時間的變化而變化，可以用以下公式來表示：Ф=abcosbt。以上兩個公式的表示方式具有明顯的不同之處，所以，可以讓學生很直觀的認識到磁通量與磁通量變化率的差異。這種利用函數(shù)語言來描述磁通量變化率的方法具有一定的直觀性，教師在采取這一方法進行教學時，可以使全體同學積極的參與，根據(jù)相應的函數(shù)計算步驟來獲得正確的磁通量與磁通量變化率公式，使其在自身實踐計算的過程中，認識到磁通量與磁通量變化率的區(qū)別與不同。

三、使用圖像語言講解磁通量變化率

眾所周知，圖像能夠更有效并且更直觀的將物理量的意義進行描述。圖一為磁通量瞬時變化率的圖像表示方法。其中，圖一中在圖像的某一點處的切線斜率就是磁通量的變化率。而某段時間內(nèi)測通量的變化率就是該時間段內(nèi)所對應的初末狀態(tài)割線的斜率。除此之外，同樣以正弦的交流電為實例進行分析，如果圖一為正弦的曲線圖像，那么時間t的圖像就是余弦的曲線圖像。這樣就可以在圖一中明顯的看出，在磁通量的數(shù)值最大的情況下，其斜率是最小的，為零[4]。而在測通量的數(shù)值為零時，其斜率會達到最大。所以，根據(jù)割線斜率的本質(zhì)意義可以總結(jié)出結(jié)論：與中性面距離越近的位置，磁通量數(shù)值越大，但是該位置的磁通量變化率卻是最小的。物理教師也可以使用這種圖像的語言表達方式來向?qū)W生講解磁通量的變化率。

四、運用窮舉法理解磁通量變化率

高中學生學習能力存在一定的差異，物理教師還可以適當?shù)倪\用窮舉法的方式來講解磁通量的變化率。部分學生由于在導數(shù)的學習中存在一定的問題，所以，在函數(shù)觀點上找出磁通量與磁通量變化率的區(qū)別主要體現(xiàn)的是物理量在數(shù)學方面的含義，進而對物理教學以及物理量本身形成了嚴重的忽視行為。所以，仍然以正弦交流電為實例進行分析。同樣在中性面的位置進行計時，將線圈設想成以rad/s形式進行轉(zhuǎn)動，同時對不同的秒變化量進行全面詳細的分析[5]。這種教學方式能夠讓學生真正的體會到磁通量與磁通量變化率兩者根據(jù)時間變化而出現(xiàn)的差異。與此同時，學生也可以使用計算機隨機產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)來進行磁通量與磁通量變化率的計算。以具體的數(shù)據(jù)為依據(jù)，這樣也能夠使學生深入的了解兩者之間的差異。并且，窮舉法的教學方法在物理教學中，尤其是與時間變化相關的物理量教學中具有明顯的作用。

結(jié)束語：

綜上所述，針對高中物理教學中磁通量變化率問題的教學分析主要是以課堂教學方法為重點進行的。在磁通量變化率的課堂教學中，物理教師最重要的就是幫助學生認識與了解磁通量變化率的具體物理意義，并且使其掌握該物理量的實際使用范圍與方法。文章通過四種教學方法：深入了解磁通量變化率的概念、利用函數(shù)語言對磁通量變化率進行理解、使用圖像語言講解磁通量變化率以及運用窮舉法理解磁通量變化率，對磁通量變化率進行不同形式的理解與認識。物理教師通過使用不同的教學方法，使學生能夠更直接更有效的理解磁通量變化率的物理含義，進而更好的促進其他物理量的深入學習。

參考文獻：

[1]敖威.如何突破磁通量與磁通量的變化率的教學[J].教育教學論壇，2010（32）：72.

[2]高翔，田雯，王新寧等.定量研究感應電動勢與磁通量變化率的關系——關于法拉第電磁感應定律[J].物理教師，2011，32（5）：45-46.

[3]孫阿明，劉靜，潘鵬飛等.利用DIS探究感應電動勢與磁通量變化率的關系[J].物理教師，2013，34（4）：59-60.

[4]魯斌.基于DIS的法拉第電磁感應定律之探究[J].物理通報，2013（5）：89-92.

[5]季榮.再談法拉弟電磁感應定律[J].中學物理（高中版），2012，30（8）：43-44.endprint