“电场高斯定理”的教学设计

卫丽娜

(宁夏理工学院文理学院宁夏 石嘴山753000)

摘 要：高斯定理是大学物理中电磁学部分非常重要的一个定理.本文以非物理类理工科专业为背景，对大学物理课程中的高斯定理进行教学设计.

关键词：高斯定理教学设计

近几年，国内各大高校理工科专业大学物理理论教学课程面临教学学时压缩[1]，一些重要定理的推导和重要概念的理解也面临着教学学时“风暴”的侵蚀.大学物理课程中每节课的教学设计[2]尤为重要.本文以大学物理课程中“电场高斯定理”一节为例，依据教学大纲要求，精心设计了整个教学过程.

1教材分析

我校大学物理课程的教材是科学出版社出版的《简明大学物理》[3]，本书将“高斯定理”编排在第6章“静电场”的第2节，是整个电学部分两个基本定理之一.

在本节之前，教材已经介绍了库仑定律求解真空中静止点电荷周围激发的静电场问题，学生感觉利用该定律求解静电场在有些情况下比较复杂.本节内容安排了从特殊到一般的高斯定理的归纳过程，由特殊的以点电荷为球心的球面积分模型出发，进行不断变化，最终得出一般表达式，让学生亲身经历高斯定理的推导过程.根据电荷的分布特点，选择适当的高斯面，使用此定理能够更为方便地求出具有对称性分布的电场强度，将高斯定理与库仑定律联系对比，使学生认识到用高斯定理求解具有某种对称性的带电体周围……