关于磁通量变化率问题的教学思考

邱宇

摘要：目前阶段，随着我国教育体制的不断深入，高中的教学科目在课堂教学的方式与形式上也进行了相应的调整与改革。尤其在高中的物理教学中，磁通量变化率的教学具有一定的难度，所以，为了更好的使学生了解磁通变化率的内容与实际的应用方法，物理教师需要在课堂教学的过程中采取有效的讲解方式进行知识的教授。

关键词：磁通量；磁通量变化量；磁通量变化率；教学思考

【分类号】G634.7

对磁通量变化率的教学首先需要对磁通量进行了解，并且两者间具有一定的联系，也存在一定的区别。如果不能清楚的分辨，对于今后的交变电流学习会产生一定的影响。文章对高中物理磁通量变化率的教学问题提出了几点有效的教学方法，进而为高中物理磁通量变化率教学提供有价值的理论依据。

一、深入了解磁通量变化率的概念

磁通量变化率的学习最重要的就是对其概念的熟练掌握，这样才能更好的将理论知识应用于实际中。物理教师在进行这一内容的教学时，需要详细的讲解磁通量变化率的概念。磁通量的表示符号是Ф，是磁场内部特定面积穿过的磁感线条数。在匀强磁场中，磁通量Ф可以用BS（B⊥S）来表示[1]。从本质上来讲磁通量主要是穿过磁场固定面积的磁感线数量。磁通量的变化率与磁通量具有不同之处，它所强调的是磁通量的变化与发生变化所需时间的比值。所以，磁通量的变化率与时间具有直接的关系。磁通量变化率的重要理论意义就是磁感线在相应的时间内平均每秒的变化程度。因此，磁通量的变化率是磁通量的变化量与花费时间的比值。在时间是有限数值时，磁通量的变化率就是该段时间内的平均变化程度。如果时间逐渐向0靠近，所表示的就是在某刻磁通量的变化率[2]。以上是磁通量变化率与磁通量概念的区别，教师在课堂教学时首先应将两者的概念进行区分，这样有利于学生进一步的学习。虽然这种教学方法比较枯燥单一，但是，理解概念是理解磁通量变化率最简单最直接的方法。

二、利用函数语言对磁通量变化率进行理解

物理教师在进行磁通量变化率的课堂教学过程中，也可以适当的运用函数语言来进行讲解。现以正弦交流电的产生为具体实例进行讲解，建立相应的模型。可以在线圈位于中性面的时候进行计时，那么线圈内的磁通量就会随着时间的变化而变化，其自身的变化规律可以用以下公式表示：Ф=aSinbt[3]。而磁通量瞬时的变化率也同样随着时间的变化而变化，可以用以下公式来表示：Ф=abcosbt。以上两个公式的表示方式具有明显的不同之处，所以，可以让学生很直观的认识到磁通量与磁通量变化率的差异。这种利用函数语言来描述磁通量变化率的方法具有一定的直观性，教师在采取这一方法进行教学时，可以使全体同学积极的参与，根据相应的函数计算步骤来获得正确的磁通量与磁通量变化率公式，使其在自身实践计算的过程中，认识到磁通量与磁通量变化率的区别与不同。

三、使用图像语言讲解磁通量变化率

众所周知，图像能够更有效并且更直观的将物理量的意义进行描述。图一为磁通量瞬时变化率的图像表示方法。其中，图一中在图像的某一点处的切线斜率就是磁通量的变化率。而某段时间内测通量的变化率就是该时间段内所对应的初末状态割线的斜率。除此之外，同样以正弦的交流电为实例进行分析，如果图一为正弦的曲线图像，那么时间t的图像就是余弦的曲线图像。这样就可以在图一中明显的看出，在磁通量的数值最大的情况下，其斜率是最小的，为零[4]。而在测通量的数值为零时，其斜率会达到最大。所以，根据割线斜率的本质意义可以总结出结论：与中性面距离越近的位置，磁通量数值越大，但是该位置的磁通量变化率却是最小的。物理教师也可以使用这种图像的语言表达方式来向学生讲解磁通量的变化率。

四、运用穷举法理解磁通量变化率

高中学生学习能力存在一定的差异，物理教师还可以适当的运用穷举法的方式来讲解磁通量的变化率。部分学生由于在导数的学习中存在一定的问题，所以，在函数观点上找出磁通量与磁通量变化率的区别主要体现的是物理量在数学方面的含义，进而对物理教学以及物理量本身形成了严重的忽视行为。所以，仍然以正弦交流电为实例进行分析。同样在中性面的位置进行计时，将线圈设想成以rad/s形式进行转动，同时对不同的秒变化量进行全面详细的分析[5]。这种教学方式能够让学生真正的体会到磁通量与磁通量变化率两者根据时间变化而出现的差异。与此同时，学生也可以使用计算机随机产生的信息数据来进行磁通量与磁通量变化率的计算。以具体的数据为依据，这样也能够使学生深入的了解两者之间的差异。并且，穷举法的教学方法在物理教学中，尤其是与时间变化相关的物理量教学中具有明显的作用。

结束语：

综上所述，针对高中物理教学中磁通量变化率问题的教学分析主要是以课堂教学方法为重点进行的。在磁通量变化率的课堂教学中，物理教师最重要的就是帮助学生认识与了解磁通量变化率的具体物理意义，并且使其掌握该物理量的实际使用范围与方法。文章通过四种教学方法：深入了解磁通量变化率的概念、利用函数语言对磁通量变化率进行理解、使用图像语言讲解磁通量变化率以及运用穷举法理解磁通量变化率，对磁通量变化率进行不同形式的理解与认识。物理教师通过使用不同的教学方法，使学生能够更直接更有效的理解磁通量变化率的物理含义，进而更好的促进其他物理量的深入学习。

参考文献：

[1]敖威.如何突破磁通量与磁通量的变化率的教学[J].教育教学论坛，2010（32）：72.

[2]高翔，田雯，王新宁等.定量研究感应电动势与磁通量变化率的关系——关于法拉第电磁感应定律[J].物理教师，2011，32（5）：45-46.

[3]孙阿明，刘静，潘鹏飞等.利用DIS探究感应电动势与磁通量变化率的关系[J].物理教师，2013，34（4）：59-60.

[4]鲁斌.基于DIS的法拉第电磁感应定律之探究[J].物理通报，2013（5）：89-92.

[5]季榮.再谈法拉弟电磁感应定律[J].中学物理（高中版），2012，30（8）：43-44.endprint