浅谈高中物理中的电与磁

胡秩铭

沈阳市第二十中学 辽宁沈阳 110000

我们生活的方方面面都需要物理学的实际应用。科技的创新、社会的进步、人类文明的提升都离不开物理学的发展。物理对于人类的进步有着不言而喻的推动力。电磁学的研究范围较广，小的内容包括基本粒子，大至宇宙空间，它的应用也是五花八门的，涉及到了电子技术领域、计算机技术领域、光纤通信技术领域以及生物医学等多种领域[1]。电磁学的出现与发展对人类社会具有极大的影响。

1 电学

1.1 电学的定义

电学是物理学中的一个重要分支，也是物理学中的一个基础学科。“电”一词在西方文化中是由希腊语言中的“琥珀”演变而来的。在中国文化中，“电”一词是从雷电这一自然现象中分离出来的。电学研究的范围涉及广泛，而在高中阶段，我们主要学习了电场、电场能、电场力、静电等。

1.2 高中电学的基本原理

电荷分为两种，即负电荷和正电荷。异种相吸，同种相斥。电荷之间符合电荷守恒定律，只能从一个导电物体转移到另一个导电物体上，其电荷总和在此过程中保持不变。在真空中可以看作质点的静电荷之间存在着相互作用力，该力的大小与静电荷的乘积成正比，与距离成反比，方向在静电荷的连线上[2]。电荷周围存在着电场，电场如同磁场一样，虽然看不到，但却是是客观存在的，电场对于处于其中的带电粒子存在着力的作用。

1.3 应用与发展

电学的应用在我们的生活中无处不在，与每一个人都息息相关。由于电的出现，使我们的劳动方式、出行方式、社交方式都发生了翻天覆地的变化。曾经日出而作，日落而息的生活方式被工业生产中的各种高精尖电动设备的应用所取代，这大大地提高了生产率，大幅度地解放了劳动力，促进了经济的迅猛发展。车水马龙的道路上遍布了五彩的霓虹灯，手机交流、电脑办公、汽车代步、电动车穿梭，无不是依靠着电学而产生的。条条高压线、错综复杂的电路，种种压电材料，复杂的电子产品使得我们的生活五彩纷呈。曾经的车马很远，书信很慢，交流很不方便。而现在，打开手机和电脑，即使相隔万水千山，一瞬之间我们的千言万语便已到达目的地，这加强了人与人之间的沟通，且这一切的巨变都有赖于电学的应用。

未来的电学将在各行各业的创新性应用上拓宽发展，例如在医学领域中利用机器人手臂进行手术操作，以此来实现更精细的操作、更小的创伤和更安全的效果。然而问题是机器人在启动前的预热时间过长，带来的消耗更大，造价也就更高，所以这就需要电进一步地引申性发展深入，尽可能地缩短时间，带动机械臂，从而达到更大的效益收获值。各行各业都面临着创新发展的挑战，将电学知识发展到每个细节之中，有利于提高行业整体的创新性水平与能力。电学的发展不仅需要围绕着自身专业的领悟向着更高层次提升，还需要结合实际应用，做到知识的完全转化，以达到电为人所用的真正目的。

2 磁学

2.1 磁学的定义

磁学又被称做为铁磁学，是物理学中的另一重要分支，地球本身就是一个强大的磁场，指南针的发明让人类开始思考磁这一概念。经典磁学认为，如同电场中的电荷一样，磁场中也存在着磁荷这样的概念。同样的，由于电子围绕着原子核在不断地运动，从而导致物质具有特殊的效应。而一些材料，如铁、钴、镍则表现出了极强的铁磁性。

2.2 磁学的相关应用

在高中学习的磁学理论当中，我们主要学习了一些磁学的基本概念，包括：磁场、磁感应强度、磁通量、磁导等。并且人们对于磁学的应用也是极为广泛，如古代人们发明了司南、指南针，就是利用地磁学来指明方向的，近代随着物理的科技化发展，各国发明出了磁悬浮列车，极大地提升了列车的运行速度，其中超导磁悬浮列车更是成为了不可超越的存在。还有磁光盘为人们记录数据带来了极大的便捷。

3 电和磁的联系

电学和磁学的统一联系延伸出了另一门学科——电磁学，其主要是研究电与磁的相互联系。研究内容包括了电磁波、电磁场以及电磁之间的相互转化等。电磁学中有两个重要的实验现象，一个是电流的磁效应，另一个则是磁场的电效应。

丹麦物理学家奥斯特、法国物理学家安培等人为电磁的发现做出了重要的贡献，他们反复的实验和对理论进行分析，印证了电和磁是不可分割的，有着相互转化的紧密联系，动态的电流运动产生磁场，磁场反过来又给电荷以力的作用。此外在电磁场的理论中，洛伦兹公式的意义重大，该公式说明了在运动中电荷在电场和磁场中所受到的力的大小及方向。

4 结语

高中物理的电和磁比较抽象难懂，很多同学也都对此比较排斥，很少有人对它有极大的兴趣，这其实也是教育的一大悲哀。我们的“知难而退”，使得每年诺贝尔物理学奖都花落他国，实在是令人惋惜。我们都知道科技强国，科技改变生活，因此我们只有拥有了先进的科技水平，才能有勇气和底气走在世界的前排，站在科技的高峰。电磁学渗透到了生活的点点滴滴之中，我们无时无刻不在与它们接触，而且现在的大学也设置了很多与电磁学有关的专业，这类专业拥有着广阔的就业前景和发展空间，很适合我们这一代青年人的加入，所以现阶段学好电磁学我们责无旁贷。