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上海电力大学 高教研究    2021    年第  期
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                                       类比法在电磁学中的应用





                                                         贾彩丽


                  摘  要:阐述了类比法在电磁学发展过程中的应用,突出了类比法在电磁学发展和学习中的重要
              作用,并相应地思考了类比法在生活中的体现,为电磁学教学的思政教育提供一个思路。
                  关键词:类比法;电磁学;思政教育




                   方法论在电磁学的学科探索和建立过程中发挥了重要的作用,以类比法为例,不仅有效地揭示了
              电磁现象背后隐藏的规律,还给我们在思政教育方面带来了启发。
                   类比思维法就是根据两个对象在一系列属性上相同或相似,由其中一个对象具有某种其他属性,
              推测另一个对象也具有这种其他属性的思维方法。电磁学的发展就是通过观察现象、性质比较,发现
              不同场之间的相同或相似,通过类比,得到电场、磁场或电磁场的规律或本质,如库仑定律、毕奥萨
              伐尔定律、法拉第电磁感应定律、光的本质,这些推动电磁学发展的规律或发现,其建立和学习过程
              都用到了类比法,可以说类比法在这门学科的发展过程中发挥了非常重要的作用。


              一、由彼及此

                   1. 从相似的现象中发现规律
                   (1)万有引力与两物体间距 r 的平方成反比,由此可得质量均匀的球壳内,任意一点引力为零。
              1766 年,普利斯特利发现带电金属容器内表面没有电荷,对内部不产生电力。这两个现象十分相似,
              由此他猜测电力与万有引力有相似的规律,即两个电荷之间的作用力与他们之间的距离的平方成反比,
              这为后来的库仑定律的确定奠定了基础,成为电磁学定量研究的第一把金钥匙。
                        物质的属性                        质点(质量 M)                       点电荷(电量 Q)


                         激发的场




                        感受到的力                    万有引力:                           库仑定律:




                   (2)1820 年,奥斯特在实验中发现了电流能产生磁场,经过许多科学家的努力如安培、毕奥、
              萨伐尔、拉普拉斯等,很快就得到了电流元激发磁场的规律即毕奥萨伐尔定律,开启了电学研究的新
              纪元。在学习毕奥萨伐尔定律时,我们就可以将磁场与电场做类比。













              作者简介:贾彩丽,上海电力大学数理学院,讲师。


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