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《物理与工程》 2017年03期
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关于大学物理中电势、场强微分关系教学的一点讨论

何健  
【摘要】:目前大学物理教学中关于电势、场强微分关系的讨论主要是借助场线与等势面的几何关系,从方向导数入手进行的。这一方法直观性好,但不够深刻,尤其针对诸如"法线""方向导数"等概念的刻画较为模糊。本文尝试直接通过全微分导出电势与场强关系的直角坐标表示,在此过程中遇到一些细节问题,例如"难以直接获得关于法线方向的表示"等。通过分析造成困难的原因,指出关键点在于如何牢牢抓住"法向基矢n的实质就是一长度为1的有向线段"这一问题,引入其首尾两点坐标,将其表示细化,进而给出完整证明,并对教学进行了一些反思。
【作者单位】绵阳师范学院数理学院;
【基金】:绵阳师范学院2016年科研启动课题,编号:QD2016A002
【分类号】:G642;O441-4
【正文快照】:
目前,无论是物理专业的《电磁学》教学,还是《大学物理》的电磁学部分教学中,关于静电场的电场强度(下简称场强)与电势的微分关系的讲解中,几乎都是清一色从方向导数入手,借助场线与等势面的几何关系,最后给出电势梯度在三维直角坐标系中的表达。这样的方法避免了繁杂的运算,

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