《电磁学》完美诠释了物理之简单与和谐美

冯志芳 邵晓红

摘   要：电磁学是《大学物理》课程中非常重要的一部分内容，通过对电磁学部分所有知识点的研究、比较，结合多年一线教学经验，笔者把电磁学部分的所有的知识点采用表格的形式做了全面的梳理、总结，经过梳理发现，电磁学完美地诠释了物理之简单、和谐和美。梳理后的表格更加有助于大家快速的理解和掌握电磁学方面的知识，建立完整电磁学的知识结构。

关键词：电磁学  环路积分  高斯定理

中图分类号：O441                                  文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）05（a）-0186-02

Abstract： Electromagnetics is a very important part in College Physics. Through investigating and comparing all knowledge in electromagnetics and combining with many years of teaching experience， the author makes a comprehensive untangling and summary for all knowledge. Therefore， the knowledge is presented as forms. It is found that electromagnetism explains perfectly the Physics. It is simplicity， harmony and beauty. The forms can help us to understand and master quickly the knowledge of electromagnetics and establish a whole knowledge structure about electromagnetics.

Key Words： Electromagnetics; Loop integral; Gauss theorem

几百年来，人们对物理学的“简单、和谐和美”赞叹不已，这种简单、和谐和美体现在物理学的不同范畴，如经典力学中的牛顿第二定律，用最简单的数学形式F=ma诠释了物体受力与物体运动之间的关系;物理学家经过大量实践经验总结出能量守恒定律在力学、热学等不同领域都有其广泛的适用性;狭义相对论中的洛伦兹变换式在低速条件下转换为伽利略变换式，体现了物理学的高速运动和低速运动之间的和谐与统一;磁学中电生磁、磁生电完美诠释了物理学的对称美[1]。

《物理学》包括力学、热学、电磁学、波动、光学及其量子物理几大部分[2]，其中，学生较难掌握的是力学部分和电磁学部分。笔者通过对“电磁学”部分所有知识点的详细地分析、比较，发现电磁学部分的知识点完美地诠释了物理之简单、和谐和美。笔者将电磁学部分的知识点以表格的形式呈现给学生，除了可以帮助学生更好地理解、掌握电磁学部分的知识，还可以让他们构建起完整的电磁学知识体系。

1  静电学和稳恒磁场

静电学和稳恒磁场是电磁学部分的重要内容，这两部分的知识点及其讲授方法都具有很多的类似性，笔记结合多年一线教学的经验，通过分析这两部分所有知识点及其课堂讲授的方法，总结和梳理出表1所示的内容。

通过表1，可以发现静电场与稳恒磁场是如此的相似，两者非常完美的体现了物理的和谐之美、对称之美。如物理量E和B的引入方法，都是通过分析电荷受力给出了两者的定义式;两者都存在高斯定理、环路积分定理，但由于两种场本质的不同，这两个定理之间又存在一定的差异;且两种物质都具有一定的能量，其能量密度公式具有如此完美的相似性等。

2  电介质和磁介质

电介质和磁介质是电学和磁学部分重要的知识点，结合多年的教学经验，发现学生对这两部分知识的理解和掌握情况不是很好，笔者通过对这两部分分知识的比较、梳理，总结内容如表2所示，通过列表法，可以让学生快速的把两种介质联系起来，并且掌握了相关的知识点。

3  动生电动势和感生电动势

动生电动势和感生电动势是电磁感应中两种典型的现象：动生电动势是由于导体做切割磁力线运动而產生的电动势，感生电动势是由于磁场随时间变化而产生的电动势，两者虽然产生电动势的条件不同，但又具有许多相似性，笔者把这两种电动势进行了总结、比较，如表3所示。

4  结语

笔者通过对“电磁学”部分所有知识点的分析、比较、梳理，把电磁学部分的知识点以表格的形式进行了全面的总结。通过比较可以发现，电磁学部分的知识点完美地诠释了物理之简单、和谐和美;同时，相关知识点之间通过表格对比、总结后，可以帮助学生更好地理解、掌握电磁学部分的知识，让他们构建起完整的电磁学知识体系。

参考文献

[1] 聂传辉，孙立平，刘祥，等.电磁学中的表格对比学习[J].物理通报，2019（2）：30-33.

[2] 马文蔚.物理学[M].6版.北京：高等教育出版社，2014.