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金屬探測儀應用到電磁學教學過程中的原因
- 2020-09-24-

金屬探測儀應用到電磁學教學過程中的原因

物理學是一門基礎自然學科,是許多新技術的基礎。物理學是探索物質結構及其運動的基本規律的科學,電磁學是研究電、磁和電磁的相互左右的現象,及其規律和應用的物理學分支的學科。它是物理的一個分支。它研究的主要是電磁現象,主要是微觀的現象,與我們生活周圍的現象很多不太一樣,為了直觀的講述電磁學抽象的內容,以具體事例引入講解,想法設法吸引學生的注意力,激發學生的學習興趣。許多學員反映物理學難,難就難在物理基本概念、基本規律太抽象、太深奧,物理知識點之間橫向、縱向聯系十分緊密。要解決“物理學難”這一課題,有效提高學員們物理學的學習效果,首要的問題必須想辦法提高學員們物理學的學習興趣,激發學員們物理學的學習動力。在課堂中適當舉一些生活中的事例和軍事中的事例,讓學員們覺得物理與周圍的生活息息相關。同時注意積極引導學生,進行專業知識與科學前沿知識的滲透,因材施教地培養學生實踐能力和創新思維能力。

研究與實踐證明,學生積極參與教學的程度是影響教學的內在動力的重要因素,教學若能激發學生的動機就能改善學生的學習成果。用一個金屬探測儀,帶領學員探索整個課堂內容,學生對整個課堂會有全新的認識。因為這與他們的生活息息相關,他們就能夠開始與先前的知識建立聯系,而后更加加深理解?;趩栴}的學習方式是以現實生活中的問題為基礎的經驗學習,即學生參與發現問題的過程。

1.金屬探測儀

⑴金屬探測儀的定義。金屬探測儀是一款高性能專為安防設計的金屬探測儀。主要有三大類:電磁感應性,X射線檢測性,微博檢測性,適用于探測金屬的電子儀儀,可應用于多個領域。

⑵金屬探測儀的應用范圍。在軍事上,金屬探測儀可用于探測金屬地雷:在安全領域,可以探測隨身攜帶或隱藏的武儀于作案工具;在考古方面,可以探測埋藏金屬物品的古墓,找到古墓中的金銀菜包與首飾或其他金屬制品;在工程中,可用于探測地下金屬埋設物,例如管道,管線等;在礦產勘探中,可用于在線監測,如去掉棉花,煤炭,食品中的金屬雜物等。

2.如何把金屬探測儀應用到電磁學部分內容教學中

把軍事事例和生活事例引入課堂,在培養軍事人才的知識結構和素質能力方面發揮著不可替代的作用。以下從把金屬探測儀與電磁學部分課程教學結合起來:

⑴課堂引入。在物理課程教學中,用恰當的、學生熟悉的事例與物理問題形異質似的生活事例類比,營造物理情景,就可使抽象問題具體化、深奧道理淺顯化。在前文中,我們介紹了金屬探測儀,其中隨處可見的金屬探測儀有手持金屬探測儀。以它來進行電磁感應這部分內容的課程引出。用貼近學生生活的事例引出此部分內容,可以激發學生學習興趣,也喚起了學生學習動機。心理學研究表明,學習內容和學生熟悉的生活情境越貼近學生自覺接納知識的程度就越高。

⑵拓展事例。在學習完電磁感應定律的基本知識,選擇金屬探測儀作為這部分知識的拓聰例題,主要是由于金屬探測儀有實際應用價值,這樣就加深了學員對物理學的基本概念基本規律的理解,理清了解決實際問題的思路和方法,培養了觀察問題分析問題和解決問題的能力。具體如下:

低頻電磁感應是基本的金屬探測技術,它以金屬外殼或金屬零部件為探測對象。交流電法的基本原理是電磁感應定律。當發射機以交變電流I供給發射線圈時,就在發射線圈的周圍空間建立了同頻率的交變磁場H,稱為一次場。如果這個交變磁場穿過地下金屬導體,則由于電磁感應作用使導體內產生與一次場同頻率的二次感應電流I,這是一種渦流。這個渦流又使周圍空間形成交變磁場H,稱為二次場或異常場。利用接受線圈接受二次場或一次場與二次場的疊加場,并在接收機上讀出相應的場強數值,就可以通過對二次場或總疊加場變化規律的分析,達到探測金屬導體的目的。

當每圈都有電流通過時,則各圈之間將引起互感作用??梢?,由互感作用產生的感應電流i與一次場頻率的平方成正比,而相位則與一次場相反,亦即有180的相位差。換言之,所產生的磁場在導體內始終與一次場的方向相反,使激發場減弱。故增大將使減小,減小使也減小,但減小卻使增大,它們之間相互制約,在某一頻率時,與有平衡點,總疊加場達到穩定值,可用于金屬位置的判斷。

此部分內容介紹了金屬探測儀的探測原理,不僅讓學員對定理定律的內容有了更深的理解,而且也了解了探測儀探測金屬的過程,這樣做讓學員產生了更濃的興趣,不在認為所學的物理知識是鼓勵的一盤散沙,漸漸的萌發了求知和探索的欲望并產生理智感,從而讓學員更好學習物理知識。

教育的根本任務是立德樹人,高校的天職是教書育人和人才培養,育人才是大學的初心和本質。高等教育應該是“以人為本”,全面提高育人水平。育人水平的提升則直接取決于高校的課堂教學質量。課堂是人才培養的主陣地,只有高質量的課常教學才能培養出高質量的學生。陶行知說“生活即教育”。它為我們指明了物理課程教學的方向,即應該把生活事例融入到物理課程教學活動中。

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