电磁场导论时变电磁场课件

电磁场导论时变电磁场电磁场导论时变电磁场电磁场导论时变电磁场第五章附变电磁炀5-1电磁场基本方程组5-2坡印亭定理与坡印亭矢量5-3动态位及其解的特性54正弦电磁场5-5电磁辐射2013-7-1第五章时变电磁场5.1电磁场基本方程组由麦克斯韦方程组的积分形式,推导微分形式:511麦克斯韦方程组的微分形式全电流定律fH=0+2D+sOD根据斯托克斯定理[(V×B)dS=[(J++y)dS本课程不涉及运流电流的磁场问题aDV×H=J。+2013-7-1第五章时变电磁场甘肃高中新课改5年来，农村高中在研究性学习方面取得了可喜的成绩，也存在一些问题。将农村高中研究性学习在资源、学生方面的优势，学校、学生、家长方面存在的问题进行阐述，同时就如何开展研究性学习，提出一些对策及建议。农村高中研究性学习对策甘肃省普通高中新课程实验5年来，农村高中在研究性学习方面取得了可喜的成绩，也存在一些问题。本文将农村高中在研究性学习方面的优势、存在的问题及对策建议与同仁切磋。一、农村高中研究性学习优势农村高中研究性学习与城市学校相比，实验室条件没有城市的好，如没有3D打印机、基因测序室、植物组织培养室、丰富的网络资源等，但农村也有研究性学习的独特优势：农村有着丰富的地域优势：农村是一个广阔的天地，蕴含着丰富的资源，这里有古老浓厚的乡土文化，有迅速发展的农村经济，党的各项惠农政策在这里遍地开花，产业结构形式多样，自然物种丰富，民俗风情各异，这些都为研究性学习提供了丰富生动的内容。其次农村高中生出生在农村，长在农村，熟悉农村。农村学生淳朴，能吃苦耐劳，对学习执着，实践能力、动手能力较强，农村的学生，对农业、林业、渔业、家畜饲养、种植养殖业十分熟悉，甚至有的人还非常精通，本身就是行家里手。只要我们抓住农村研究性学习的这些优势，因地制宜，因人而宜，联系生活实际，注重生活经验，身边小事，科学选题，同样会将农村高中的研究性学习搞得风生水起，有声有色。我们在指导研究性学习方面，认真调查研究当地资源优势，充分挖掘学生潜力，科学制定研究课题，积极实施研究计划，取得了丰硕的成绩。如根据渭源当地农作物种植的实际，确定了《小麦、柴胡、马铃薯两年三茬套种试验》，此课题激发了学生的积极性并得到了家长的支持，主动划出地让同学们做试验田，通过两年的精心实验，取得了良好收成，并在当地推广。《地膜覆盖甘草人工种植的对比试验》将野生甘草4～5年成材入药的年限缩短为2～3年，此研究成果获甘肃省青少年科技创新二等奖。《探究不同土壤对小麦发芽的影响》通过不同土壤对小麦发芽的影响的研究提出了用城市垃圾做肥料变废为宝的应用前景，《纯木质悬臂拱桥――渭源灞陵桥承重探究》通过对渭源灞陵桥承重探究，展现了劳动人民无限的智慧和力量，两项作品获全国青少年科学影像节二等奖。《渭源县地方文艺形式调查》通过走访、资料查阅等方法对渭源县地方文艺的各种形式进行搜集、整理、汇总，为挽救渭源古老传统的地方文艺，保护非物质文化遗产起到了重要作用。以上这些课题不仅开拓了学生的视野，学到了知识，而且产生了一定的经济效益、生态效益和社会效益，也可以看出开展研究性学习活动不存在城市优势和农村优势问题，只不过是研究方向角度不同而已。二、农村高中研究性学习存在的主要问题1.学校方面（1）对研究性学习只是政策方面的宣传介绍，没有系统深入地研究如何开展研究性学习，研究性学习依然流于形式，只是在相应学段结束后，学生填一张学分认定表直接由教师给出该生该学段研究性学习的学分，未将研究性学习落到实处。（2）没有组织过选题、开题、结题方面的培训和指导及研究性学习开题、结题报告会。（3）办学条件不足，实验设备、网络资源、图书杂志等资源不足，且班额大，不能切实有效地进行研究性学习。（4）教师教学任务重、课时紧张，没有时间和精力指导学生开展研究性学习。（5）仍然以高考升学率作为评价教师的唯一手段，没有出台鼓励教师指导研究性学习的评价政策，导致教师对活动的关注度、参与度、积极性、主动性不够，对学生提供的有效帮助少。2.学生方面（1）学生发现不了问题，没有问题可探究；学生不会撰写研究性学习实施方案、研究性报告、不会科学地设计实验、不能够及时记录实验过程和现象等；没有养成动手实践、及时总结收集整理资料的习惯。（2）学生从小被动接受知识，缺乏探究的主动性和自信心，思维不够活跃，不善于或不敢表达交流自己的想法、观点；不敢大胆地说出自己的意见，总怀疑自己的观点是错误的，怕遭别人反对或讥笑。（3）查资料的途径少甚至不会查阅资料。（4）学生合作意识不强，参与意识淡薄，不愿意与别人合作。合作与讨论意见不统一时，认为争论浪费时间或没有时间参与讨论或认为没有必要讨论等。（5）学生虽然对研究性学习兴趣浓厚，劲头也足，但由于学生文化课学业负担重，每天陷在题海中，课外实践活动少，没有时间进行研究性学习。又缺乏科学有效的指导及受客观条件的限制，导致研究性学习的效果不是很理想。（6）大部分农村学生是寄宿生，信息来源少，很少看电视、接触网络，知识大多来源于课本，对课本以外的知识接触少，因此知识面窄、眼界不开阔。3.家长方面有些家长不了解研究性学习，甚至怕影响文化课学习，不赞成学生进行研究性学习；有些家长怕学生上网浏览不健康的内容，不赞成学生使用网络资源等。三、农村高中研究性学习的对策及建议1.学生有时间进行研究性学习学校按国家课程标准和省上的各科教育意见指导书，安排开设课程，重视综合实践活动，保证学生全面发展。如甘肃省教育厅规定：双休日不准补课。这样使学生有时间参加一些社会实践、研究性学习、阅读书籍；学生有时间走向社会、走向农村、走向工厂、走向自然；有时间干一些属于哪个年龄段孩子自己想干的事情，自己能干的事情，享受一下那个年龄段的乐趣；在实践中学习，在实践中应用所学知识，在实践中锻炼意志品质，体验感悟一些课堂、书本、教师讲授中学不到的东西。2.学生会进行研究性学习高一级学生一入学就进行有关研究性学习方面的专题讲座或播放光盘或印发详细资料，使学生一入学就了解研究性学习，会选题、研究、撰写结题报告、搜集整理资料等，就开始进行研究性学习，使研究性学习成为学生的一种习惯，成为学生的自觉行动，保证高中三年研究性学习15学分的落实，使学生在实践中得到锻炼和发展。3.学生有资源进行研究性学习加强学校信息化资源及其它学习资源（如图书资料、实验设备等）的建设，按全国教育信息化要求，建设好“三通两平台”，提供信息资源。可在宿舍楼、教室接上因特网，方便学生查阅资料、也可尝试一周开一节信息资源课，让学生查阅一些资料或者看一些视频资料，以补充家庭学习资源不足的情况。延长学校图书室、资料室的开放时间，同时安装电子阅览室便于学生查阅资料。4.教师乐于指导学生进行研究性学习学校制定出台鼓励教师指导学生进行研究性学习的评价政策，把教师的这部分工作计入工作量，肯定他们的这部分劳动，调动教师研究和指导学生研究性学习的积极性。5.及时交流评价激励学生进行研究性学习以班级或指导教师指导的项目为主组织研究性学习的开题、结题活动。研究性学习评价中开发《普通高中研究性学习学分记录系统》，构建学生个人、学习小组组长、班主任、辅导教师的多元评价体系，终结性评价与发展性评价相结合，评价中既关注学生在研究性学习中的表现，更关注学生未来的发展；既关注学生的个性差异，又强化评价的导向、激励、诊断、调控、反思、发展等多种功能，通过评价引导学生主动进行研究性学习，在研究性学习过程中发展自己。6.高考录取参考研究性学习目前，一些学校不重视研究性学习的根本原因，是对学校的评价仍然以高考升学率为唯一标准，导致学校不重视研究性学习，对研究性学习没有安排充足的时间和经费，其次与领导的认识水平思想观念有关。但应试能力和考试分数替代不了在实践中培养学生的创新能力和实践能力。以考为导向评价学校、教师、学生的机制没有完全改变的情况下，通过高考录取参考研究性学习，倒逼学校、家长、学生重视研究性学习，不失为良策。如果能把研究性学习的成果纳入到高考录取中，从制度上形成像抓高考一样抓研究性学习，破除简单的、单一的以文化课成绩评价学校和教师的评价标准，构建多元的评价体系和评价机制，充分调动学校、学生、老师的主动性、积极性，这项工作就能够做得更好。江泽民总书记指出“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺的不竭动力”。新世纪人才的成长不仅要求有较为全面的素质结构，而且需要具备创新的活力，以适应知识经济社会的需要，承担知识创新的重担，这就对培养人才的学校教育提出了挑战，任何一门学科，对培养学生的创新能力都具有义不容辞的责任。中国学生的学习能力很强，创新能力相对较弱，究其原因，是我们的评价体系轻视创新能力。随着时代的进步，我国对科学创新日益重视，这就要求教育重视培养学生的创新能力。作为中学生物教师，我们该如何在中学生物教学中进行创新能力培养呢？一、激发创新兴趣，培养学生的探索精神兴趣是学生掌握知识、发展智力、形成创新能力的内在动力。在生物教学中，教师可运用各种方法和调动各种媒体，调动各种因素，把大自然的蓬勃生机引入课堂，激发学生潜在的学习兴趣。在教学中，教师应充分利用课本中思考题、小资料、课外阅读材料和探究性实验，或根据学生的特征和教材的特点，设计一些探究性实验和组织课外实践活动，培养学生的学习兴趣和探索精神。在课堂教学中，教师还可以通过情感激趣、设疑激趣、活动激趣以及导引创新、语言创新、实验创新、板书创新、训练创新等几个方面来激发学生的学习兴趣和求知欲。教学实践证明，激发学习兴趣，能有效地激发学生的创新意识，使学生养成主动地学习和探索的良好学习习惯。例如，在学习《植物体的结构层次》绿色开花植物有六大器官一节时，教师可以事先准备一株绿色植物，最好尽量具备六种器官。可以考虑选择一株带有六大器官的盆景。学生看到了盆景尤其是看到上面还长有果实时，兴趣立刻就被调动起来了，都积极地、饶有兴趣地观察着、思考着这株盆景是由哪几部分构成？然后再加上教师适当地引导，学生们很快就认识并掌握了绿色开花植物的六大器官。有了浓厚的求知兴趣，学生的精神生活才会丰富，思维才会灵活，多变，这就为唤起创新意识和培养创造思维能力奠定了基础。二、构建良好的师生关系，激发学生的创新意识从初中生物教学实践来看，和谐的师生关系具有丰富的内涵，这要求教师要营造出和谐的教学氛围，同时要与学生保持和谐平等的关系，能够在教学的过程中进行充分的交流和沟通，培养学生对于教师的信任感。另外，教师要将这种师生关系贯彻到日常的教学工作中去，采取合理有效的方式来激发学生的创新意识。这就需要教师要营造出和谐的学习氛围，在进行初中生物教学的过程中，教学互动与交流沟通是必不可少的环节，也是营造良好氛围的重要途径。因此，教师要以正确地心态与学生进行交流和沟通，引导学生对知识进行深入地理解，支持和鼓励学生表达自身的疑问和想法，这有利于学生自身创新意识的培养和发展，进而形成创新探究的学习习惯。为了达到良好的教学效果，教师要充分地掌握学生的学习特征，根据学生的真实需求来采取相应的措施，从而创造出良好的教学情境，使得学生感受到探究创新的乐趣，激发学生的创新意识。三、鼓励学生自行设计验证实验，开启学生的创新能力初中生物课程的学习对初中学生来说有着极为重要的作用，然而在当前的生物实验教学当中却存在着一些问题制约着学生生物课程的学习效果。要想在探究理念下更好的进行初中生物实验教学的创新，那么对于验证实验教学的完善是必不可少的。这是因为，在探究理念对于初中生物实验教学的指导之中，要求着教师一定要加强理论知识与实践活动的结合，并且鼓励学生自行?O计验证实验。通过学生扎实的生物理论知识以及创造性的思维，设计出可行的实验方案来验证结论。在这样的情况下，不仅能够将探究理念更好的融入到初中生物实验的教学当中，同时对于学生思维和实践能力的提高都有着较大的帮助。当然，需要注意的是，教师在此过程之中一定要时刻观察学生的实验进展状况，这样才能更好的对学生进行指导，帮助他们进行生物课程的学习。四、拓宽教学内容范围，增强学生的发散性思维从创新教学的要求出发，初中生物教学不能够仅仅依靠教材内容来进行创新教学，而是应该合理地拓宽教学内容的范围，开阔学生的知识视野，为学生提供更加广阔的学习空间，增强其发散性思维的训练。教师要结合教学内容本身，立足于教学实践的现状，选择与教学目标相适应的课外生物知识，合理进行开放式的教学。另外，教师要激发学生的思维活跃性，引导学生突破思维束缚，有效地开展发散思维的训练。这需要教师的正确引导，特别是在学习心态上的开放和教学模式上的创新方面，教师要采取多样化的措施来转变传统的教学模式，有效地挖掘学生的创造力。例如，在讲授关于绿色植物的教学内容时，教师可以组织开展课外教学，引导学生到周边的自然环境中去观察植物，增强学生对于植物的直观感受，强化学生对相关知识的理解，深化学生对绿色植物特点的掌握。另外，在讲授环境的污染与保护的相关内容时，也可以组织学生进行调研活动，对周边生活环境的污染进行详细的调查，从而帮助学生树立正确的环保观念。在这些课外教学的过程中，学生拥有充足的自由来进行创新和探究，并且更加容易形成探究式的学习习惯。总之，生物教学过程种要以培养学生的创造意识，创新思维，创造能力为主要目标，寓创新意识于生物教学中，学生的创造才能和创造潜力才能得以充分发挥和发掘，生物的教学改革才能结出丰硕的成果。第五章附变电磁炀5-1电磁场基本方程组5-2坡印亭定理与坡印亭矢量5-3动态位及其解的特性54正弦电磁场5-5电磁辐射2013-7-1第五章时变电磁场5.1电磁场基本方程组由麦克斯韦方程组的积分形式,推导微分形式:511麦克斯韦方程组的微分形式全电流定律fH=0+2D+sOD根据斯托克斯定理[(V×B)dS=[(J++y)dS本课程不涉及运流电流的磁场问题aDV×H=J。+2013-7-1第五章时变电磁场法拉第定律5EdaBdS+t(vxB).dl根据斯托克斯定理B(V×E)dSdS+oN本课程不涉及导体在恒定磁场中运动产生感应电场问题OBV×E根据高斯散度定理B·dS=0B=0D.dSVD=p2013-7-1第五章时变电磁场例5-1已知无限大自由空间中电场强度E(x,t)=103sin(10°t试用麦克斯韦方程求磁场强度H解法一:时变电场产生的位移电流密度为Eo003sin(0°t-)eati10°cos10°t-÷)由于VxPo0000A0H02013-7-1第五章时变电磁场由麦克斯韦第一方程OE自由空间没V×HEo有传导电流aH可知En105cos(10°taz对空间坐标z进行不定积分,可得H,=310sn(0t-2)+C式中C为由边界条件确定的积分常数,在无限大空间情况下可去C=0。故得H(x,1)=360103sin(0t-3)e4120nSmn(10e2013-7-1第五章时变电磁场解法二:由麦克斯韦第二方程VxE=-V×E00c010t-二)ErEyEE.00由于aH10cOs(0t-二)对时间变量t进行不定积分,可得10sin(o+)+C式中C由初始条件确定,在正弦稳态情况下可取C=011sin(ot104H(z,t)13oSin(061-2)e013-7-1第五章时变电磁场512时变电磁场的分界面衔接条件时变电磁场的分界面衔接条件与静态场相同在媒质分界面上取边长分别为△和△h的矩形闭合回路,其中△h→0。E由麦克斯韦第二方程E2E2272