关键词： 物理观念   高中物理   教学策略   电磁学  

摘要： 物理观念不仅是物理学科核心素养的重要组成,也是建立科学思维、提升实践能力、体验科学、培养科学态度的前提。物理观念体现着学生对物理世界的整体性认识,物理观念的形成在学生从掌握知识到应用知识的过程中起着重要作用。从相关文献来看,物理观念在教学中如何落实仍然是一个需要研究讨论的问题,且高二年级学习的电磁学部分综合性较强,是物理观念的完善和提升的关键阶段。所以,本文选择电磁学部分对基于物理观念建构的教学策略进行研究,为教师在电磁学部分的物理观念内容、理解和建构的教学规划上提供参考。 在理论研究阶段,阐明了物理观念的定义,即学生在学习了高中物理课程之后在头脑中提炼出的比知识点更系统、更基本、更抽象、更稳固的认识。以奥苏贝尔的认知同化理论为基础讨论了物理观念的系统性和多种建构顺序的合理性,并在建构主义理论的指导下,认识到教学策略选择中要注意知识的主观性、主动性、生成性,教师需要结合学生个体的背景知识,提供学习情境、学习素材,引导学生对信息进行加工。 为了了解物理观念建构方面的实际教学情况和遇到的困难,分别面向教师和学生开展了问卷调查。综合理论、教学经验和师生对不同学习方法、教学方法的有效程度的评价,提出了高中物理电磁学部分的教学策略:(1)明确物理观念建构目标;(2)在新课教学阶段采取创设情境、新旧知识关联、充分实验实践、鼓励教材研读等方法隐性渗透物理观念;(3)分阶段归纳总结促进物理观念形成,创造多类型的应用场景、指导学生反思总结,提升物理观念水平;(4)根据观念水平设计多元化评价。 最后,根据本研究提出的教学策略,以电磁感应及应用单元为例进行了侧重于物理观念建构方面的教学设计,希望能为一线工作的教师们提供参考。

关键词： 库仑定律   相互作用力   电磁场理论   点电荷   电磁学   法国物理学家   基本定律   定量规律  

摘要： 库伦定律由法国物理学家库仑于1785年在《电力定律》一论文中提出。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律,是电磁学和电磁场理论的基本定律之一。库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。1785年法国科学家***库伦由实验得出。

关键词： 电压相量轨迹   轨迹拟合   暂态稳定   评估指标  

摘要： 电力系统暂态稳定态势量化评估是大电网在线安全防御的主要部分,而如何针对电网动态轨迹信息构建暂态稳定预估指标是关键。电网电压相量轨迹信息蕴含更丰富的稳定行为特征。文章以双机系统为例,首先从轨迹几何角度分析了发电机暂态能量转化与电压相轨迹之间演变规律;继而在扩展等面积准则(extended equal area criteria,EEAC)的基础上推理验证了其在多机系统下的普适性;为实现暂态稳定快速预估,提出了一种基于交替方向乘子法的轨迹拟合方法,该方法在拟合精度与速度上具有明显优势;在此基础上,以电压相量轨迹拟合曲线的弧长距离为数据支撑,构建了一种暂态稳定快速预估指标。最后,以新英格兰10机39节点系统与某省级电网的仿真数据为例,验证了该方法评估有效性。

关键词： 五育融合   高中物理   电磁学  

摘要： 以鲁科版高中物理电磁学部分中的多个教学片断融入五育融合的教育理念,结合教学经验,研讨“五育融合”在物理教学中的优势,提出以德领学、智启思维、以体带面,与美共进、劳育固人的教学理念,让学生可以利用课堂时间更好地了解物理,热爱科学,热爱生活,终身学习,全面发展。

关键词： 负波速   超前波   超光速   近区场   因果性   时间旅行  

摘要： 波动是物质运动的特殊形式,波动力学具有独特的内容、方法和意义,其概念和内涵都和经典力学有重大区别。例如,波速度(无论相速或群速)都是标量,“负波速”并不表示运动方向反了过来,而是一种从表面上看与因果性不相符的特殊现象。无论如何,最近几十年的研究已证明,负波速不仅在理论上可行,在实验中也多次证明其存在。而且,负波速是超光速的一种特殊形态。……本文指出,具有负波速的波动是超前波。它对应电磁场与电磁波基本方程的超前解;过去的做法是抛弃超前解,这是不合适的!关于超前波,虽然早就有这一概念,但从未有人明确指出这个波是真实存在的。本文认为已有的许多负群速实验正是超前波存在的证明。有人用“违反因果律”作为理由,说超前波不可能存在。但是,中国科学家已经对因果性作了更深刻、更全面的解释,这对波动力学和量子光学都是重要的贡献。众所周知,在量子力学中经典的因果律已丧失其合理性和至高无上的地位。2022年的Nobel物理学奖被授予Alain Aspect等3人是很不平常的,因为Aspect的关于Bell不等式的实验完成于1982年,今天来看它仍然是一个证明Einstein的EPR论文错了、而量子力学正确的关键性实验。2022年对Aspect的授奖表明,主流物理学界已不得不承认量子纠缠确实存在,而狭义相对论中的“光速极限论”是一种错误的理论。本文深刻地阐明了负波速与超光速的关系。2013年本文作者提出“电磁波负性运动”这一概念,指出它不仅包含三方面的内容——负波速、负折射、负GH位移;甚至扩展到负物理参数(ε<0、μ<0)的研究。这是过去的电磁理论中前所未有的概括和总结,对未来的科学发展有重要意义。本文指出,电磁波负性运动是自然界固有的一种反映对称性的物理现象。另外,对天线的近区场,文章作了深刻分析和阐述,指出天线近场区就有负速度和超前波现象,这应引起重视。本文创造性地把消失场理论和消失波理论引入到天线近场的分析中,这在过去无人做过。此外,论文对Einstein的负速度理论作了批评;对Sommerfeld-Brillouin的经典波速理论作批判性的继承,指出其不足之处。最后,本文对时间旅行有新的见解,指出其在经典理论中的不可实现性,以及在量子理论中的价值和意义。

关键词： 物理实验室   开尔文   电磁学   建制化   物理学   科学研究   首要原则   创设  

摘要： 19世纪,热力学、电磁学和能量科学的发展使精确测量成为物理研究的首要原则,从而对实验室产生了巨大的需求,大学教学和研究物理实验室也因此在19世纪60年代蓬勃发展。开尔文及其同时代物理学家基于实验室工作的科学成果和技术发明,有效地促进了工业文明发展和社会进步,同时也在科学研究、工业应用和教育等方面为物理学家创造了稳定的职业需求,物理学家和物理实验室也因此获得了足够的生存和发展空间,物理学建制化得以迅速实现。

关键词： 翻转课堂   PPBL   教学模式   电磁学  

摘要： 以物理学专业核心课程“电磁学”课程为例,进行了具体的教学设计和实践探索,提出基于物理问题的“PPBL+翻转课堂”教学模式,并深入研究“PPBL+翻转课堂”教学模式的构建和教学设计。教学效果分析显示,该教学模式可有效改变教师“灌输性”讲课方式和学生完全依赖老师的学习状态,从而促进教师将教学和科研有效结合,充分调动学生的积极性和主动性。利用这种综合性教学模式更能有效地提升电磁学课的教学效果,对进一步培养全方面、多维度的物理学专业人才起到积极的促进作用。

关键词： 课程思政   电磁学课程   课堂教学  

摘要： 为了落实立德树人的根本任务,将知识传授、能力培养、价值引领融为一体,文章结合物理学科特点挖掘电磁学课程所蕴含的思政元素,根据思政类型与映射点探索电磁学课程思政的基本方法和途径,以期提高电磁学课程的教学质量。

关键词： 库仑定律   相互作用力   电磁场理论   点电荷   电荷量   电磁学   法国物理学家   奥古斯丁  

摘要： 查利·奥古斯丁·库仑,(Charlse Augustin de Coulomb)1736--1806,法国工程师、物理学家。库伦定律由法国物理学家库仑于1785年在《电力定律》一论文中提出。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律,是电磁学和电磁场理论的基本定律之一。库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。1785年法国科学家C,-***库伦由实验得出,真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力同它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同名电荷相斥,异名电荷相吸。