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开题报告模板
毕业论文(设计)开题报告
题目:
高中与大学电磁学内容与学习方法的对比研究
系别:
物理与电子信息系
专业:
物理学
班级:
11级
姓名:
刘宇
学号:
1102202138
指导教师:
周贵德
教师职称:
副教授
2015
年
1
月
6
日
说明
1.本表需在指导教师和有关领导审查批准的情况下,要求学生认真填写。
2.课题来源分为教师提供选题或学生自拟课题;教师的科研任务;社会有关单位委托的课题;其他来源。
3.若课题因故变动时,应向指导教师提出申请,提交题目变动论证报告。
题目来源
“教师提供选题或学生自拟课题;教师的科研任务;社会有关单位委托的课题;其他来源。
”选择其一
主要研究内容
1.主要阐述高中与大学电磁学在知识点上的相同点和不同点,进而分析课程内容的异同点,重点把握高中到大学电磁学的衔接。
2.通过分析对比高中与大学电磁学内容的异同之处的基础上,探讨如何合理,有效地做好高中与大学电磁学的教学工作。
3.电磁学这一学科对于物理的历史意义。
开题依据(包括前人的工作、相关研究现状、此项研究的理论意义、学术价值、应用前景等)
电磁学的诞生
1820年,奥斯特发现了电流对磁针的作用效应,1820年安培发现了磁铁对电流的作用效应,这揭示了电现象与磁现象之间的相互联系,由此宣告电磁学的诞生。
电磁学研究由此出现了空前的热潮。
同年10月30日,法国物理学家毕奥和萨伐尔(F.Savaart1791—1841)发表了长直载流导线磁场的实验,在这个实验结果的基础上,拉普拉斯又在数学中找出电流元磁场公式,即现在所说的毕奥一萨伐尔定律。
奥斯特、安培和毕奥一萨伐尔等人初步揭示了电现象与磁现象之间的联系,并第一次从物质的电结构探讨了物质磁性的起源。
安培、法拉第等人的贡献
安培(1775—1836),法国物理学家,他通过对电磁作用的研究,
(1)发现了安培定则;
(2)发现电流的相互作用规律;(3)发明了电流计;(4)提出分子电流
假说;(5)总结了电流元之间的作用规律——安培定律。
安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验,并运用高度的数学技巧总结出电流元之间作用力的
定律,描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。
后来人们把这定律称为安培定律。
高中与大学电磁学的对比研究的物理意义
从知识深度上来讲,高中电磁学知识虽然比初中电磁学相比要加深了很多,但与大学电磁学的知识相比较还是比较浅薄和低层次的,高中所研究的问题一般而言比较特殊,只能表达客观的事务之间的静态关系,但是大学要上升了一个高度,它所研究的问题较普遍,探究其问题的实质,更多的是表达事务之间的动态关系,可以说呢,高中电磁学知识是学生认识电磁学的一个基础,而大学电磁学则是认识电磁学世界的一个继续和深入。
比如高中电磁学主要研究的电场,电路,磁场的基础知识,电和磁之间的相互联系,带电粒子在场中的运动等诸如此类的问题,而对于磁场的有旋无源性和电场的有源无旋性,磁路问题,电和磁的麦克斯韦方程组等像这些反映电磁场本质的问题很少有提到,我们只能在大学电磁学中才能更加系统和全面的去进行深入的了解。
学术价值
通过对高中与大学电磁学的对比研究可以发现大学电磁学的内容和知识点要远远多于高中阶段,这主要是因为大学物理侧重的是让学生了解电磁场这样的物质形态的研究方法以及其基本的规律,而高中阶段则更加侧重于让学生了解电磁场的基本知识以及其应用,这恰恰说明了物理学课程在中学和大学的不同阶段被赋予的内涵和开课目的是有区别的,大学阶段是比较纯粹的理学学科,一方面俄日学生提供最基本的世界观,科学素质培养和方法论,另一方面也肩负着为其他的应用学科提供必要的理论知识。
与此不同的是中学物理更多的是被赋予了自然常识学科的使命,由于这种使命的存在,每一位物理教育工作者与学生都应十分的清楚,否则大学物理课程的实施是不可能取得其应有的效果的,也不会达到开设课程的目的。
高中与大学电磁学对比研究的应用前景
“新课标”的颁布与实施,对于提高我国的基础教育水平将起到很大的推动作用,它会引起高中物理教育方式和理念的重大变革,同时,也会将学生的学习方式和习惯进行一个较大的转变。
而高中与大学电磁学对比研究的这样一个调查,有利于老师和学生、对于物理知识理解的加深,具有较强的指导意义。
教师对于物理学的知识框架和基本理论有了更加深入的理解,当我们的知识和思想提高了,那么不论对于高中还是大学,都是一种进步。
起止时间和进度安排(包括外出调研)
2014年10月8日-2013年10月31日选题、调研、收集资料
2014年11月1日-2014年1月8日论证、开题、撰写开题报告
2015年1月9日-2014年4月6日写作初稿
2015年4月7日-2014年5月20日修改、定稿、打印
2015年5月21日-2014年5月30日论文答辩
预期成果及其形式
预期达到的研究结果和创新点:
通过对麦克斯韦方程组的理解,掌握麦克斯韦方程组的建立及其推到过程。
通过其他的资料书籍介绍麦克斯韦方程组的其他建立方法和过程。
观察麦克斯韦方程组的形式,了解麦克斯韦方程组的“美”。
通过麦克斯韦方程组在物理学和电磁学当中的应用,明确麦克斯韦方程组的重要价值。
通过麦克斯韦方程组的理论与现代科技的结合和对现代科技的发展所作的贡献,确定麦克斯韦方程组的历史地位。
成果形式:
毕业论文。
可行性分析(已具备的条件和待解决的问题;拟采取的研究方法、技术路线、实验方案等)
理论上的可行性
通过大学四年的学习对《电磁学》、《电动力学》、《场论》等当中有关麦克斯韦方程组的物理意义的理解可以掌握该方程的建立过程。
通过对《高等数学》的学习,可以熟练地运用有关的数学知识推到麦克斯韦方程组。
通过阅读其他的相关资料和书籍研究该方程组的其他建立方法和途径。
操作上的可行性
通过学习相关的数学物理知识,在指导教师的帮助下可以对麦克斯韦电磁理论特点(数学形式简单优美、电场与磁场以及时间空间的对称性、电磁学的统一),方程组的物理意义进行更加深入的理解和研究。
其次可以通过麦克斯韦方程组的应用得出它在物理学,电磁学当中的价值。
同时运用麦克斯韦方程组和现代科学技术的联系明确麦克斯韦方程组的历史地位。
采取的研究方法和解决的问题
通过掌握物理和数学的相关知识来解决麦克斯韦方程组的推到及建立过程,阐述麦克斯韦方程组的“美”和物理意义,确定麦克斯韦方程组在物理学和电磁学当中价值和历史地位。
主要参考文献
[1]刘健平.论麦克斯韦方程组的美[J].西南师范大学学报(自然科学版),2008-12-20;
[2]刘平.试论麦克斯韦美学价值[J].商洛师专学报,1993-07-02;
[3]陈宜生,杨晓龙。
对麦克斯韦方程组的理解[J].物理通报,2011-10-15;
[4]姚丽萍,朱琳婕.简析麦克斯韦方程组在物理学中的地位[J].洛阳师范学院报.2010-04-25
[5]陈熙谋,舒幼生.建立麦克斯韦方程组的其他途径[J].大学物理1984-03-01;
[6]《伯克利物理学教程》第二卷电磁学.P259一266“按:
该文中所给的是高斯制下的关系,换成国际制即为本文中的(6)式.
[7]《大学物理》[J]1954-02P9一12;
[8]徐志成.经典电磁场理论的建立及社会影响[J].东北师范大学,2008-05-01.
[9]李进梅.麦克斯韦电磁理论的建立及其影响[J],宿州学院学报2007-08-15.
[10]李翔,陈燕黎.麦克斯韦方程组建立的逻辑过程[J].信阳农业高等专科学院报,2005-09-20.
[11]孙锴.浅谈麦克斯韦方程组中的科学美[J].现代物理知识,2009-08-18.
[12]沈建峰.伟大的天才——麦克斯韦[J].上海信息化,2011-11-10;
[13]吴瑞贤.著名的物理学家_麦克斯韦_吴瑞贤.科学与社会.2011-12-25;
[14]苏步高.关于麦克斯韦方程组微分形式的推导[J]成都大学学报,1987-04-02;
[15]殷中伟.建立麦克斯韦方程组的三种途径[J]承德师专学报.1991-10-01;
[16]吴造林.麦克斯韦方程组在电磁场中的作用.科技情报开发与经济.2007-05-15;
[17]王稼军.麦克斯韦建立电磁场理论的三篇论文[J].物理与工程,2005-04-15;
[18]詹孝贵;张登玉;游开明;高峰;王友文.如何加深对麦克斯韦方程组的理解[J].衡阳师范学院学报,2009-06-15;
[19]黄鹏,王旭,惠中祥.浅析麦克斯韦和电磁场理论[D].南京邮电大学电子科学与工程学院,2009-01;
[20]高娟.建立麦克斯韦方程组的两种方法[J].河北轻化工学院学报.1997-12-30.
指导教师审查意见
指导教师(签名):
2015年1月7日
教研室论证意见
参加论证人员签名:
教研室主任(签名):
年月日
系指导与答辩委员会审查意见
系主任(签名):
年月日
注:
1.开题报告应在教师指导下由学生独立撰写,开题报告一般不少于1000字,并交指导教师审阅。
2.表格内容字体均采用宋体小四号,行间距为固定值22。
- 配套讲稿:
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