上一个学期，我确立了一个专题，每周一次解读上海市教委颁布的《改进中学物理课堂教学的几点意见（征求意见稿）》和《关于中小学研究型课程实施的几点意见（征求意见稿）》。本学期在课程教学方面，我仍想设置一个专栏，写点什么呢？我在高二年级开设了每周两课时的物理选修课，现将上课和备课过程中的一些所思所想记录下来，希望能够形成一个教材分析和教法研究的系列。

1．通电长直导线的磁感线

对于无线长的通电直导线，它在其周围空间产生的磁场的磁感应强度的公式为：

                    B＝kI/r

随着离导线垂直距离的增加，磁感应强度越来越小。如果用磁感线来表示这一磁场的分布情况，该如何表示呢？

有的老师认为应该如图1所示。理由是：磁感线的疏密表达了场的强弱，因为远离导线的地方场比较弱，所以磁感线必然变疏。

有的老师认为应该如图2所示。因为对于一根通电导线而言，无论从哪个位置做一个横截面，得到的磁感线的形状都应该是以导线为圆心的相同的同心圆，只有图2的分布才能够得到上述的结果。

纪老师将这个问题抛给了我，让我来做一回答。关于这个问题，我以前还真是没太仔细思考过。我从几个方面做了分析：一是从磁感线的疏密描述磁场的强弱，哪一个能做到？从这一方面看，图1做的很好，图2略有欠缺，但在垂直导线方向上是没有问题的；二是如果一个线圈在该磁场中运动，两种情况下得到的结论是否相同？分析的结果表明，两种情况下得到的结论是相同的；三是变换观察方向，从俯视的角度看磁感线，或者说在导线的任何一个地方做一个横截面，那种情况比较好？如上所述，图2比较好。四是电场线和磁感线的区别和联系。电场线是一个有源的线，始于正电荷，止于负电荷，用它的疏密能够比较准确地描述电荷之外的空间中电场的分布情况；而磁感线是一个无始无终的封闭曲线，它有表示场的强弱的功能，可能更侧重让我们大体了解磁场的空间分布形态的功能，尽管这两种功能是同时存在的。

在上述思考的基础上，我认为选择图2作为无线长的通电直导线磁场的分布图比较合理，利用垂直导线方向的疏密变化来主要表示磁场强弱的变化，利用平行于导线方向的磁感线间距不变来主要表示场的形态。我将选择的结果和其他特级教师进行了讨论，得到了肯定。

无线长的通电直导线磁场的分布情况，是每一个老师都很清楚的事实，但是通过什么样的图示将其表达出来，并不一定都清楚。这是备课过程中的一个小故事，它告诉我们教无涯，学无涯，很多耳熟能详的知识，并非都是能说的明白的。

2．磁通量的理解

磁通量指的是穿过某一面积的磁感线条数。这样的一个定义看起来很简单，但理解起来还是非常困难的。很多学生总觉得这个定义很玄乎，认为这样重要的一个概念竟然用如此模糊的方式来表达，实在感到不满意。

一些学生到了大学之后依然对这个概念“耿耿于怀”，有的同学还在网上发帖表示对这个概念的不满意。我看到了几个大学生的回帖，也是很有意思的，这里不妨摘录三条如下：

“慢慢地你就会习惯这个概念的存在，等你习惯了，你就会满意~~~呵呵~”

“如果不满意就按你自己的方式理解，只要这种理解和你其他方面的知识相容，只要它让你觉得爽，不妨先接受这种理解，虽然这种理解有可能和老师教你的不同，和别人说得不一样，而且你日后可能发现更好的理解，更正确地理解，但我觉得自己脑子里的东西终究有其价值。我管这叫敝帚自珍。我学习过程中也长遇到你这种疑惑，没什么。只是记住不要抱定什么想法，要有随时改变观点，接受新思想的准备就行了。”

“等你学到电动力学就会发现大部分时候微分表达更好用，你也就可以跟你讨厌的概念说byebye了。”

怎样让学生开始学生的时候就有一个比较清晰的认识？在本周的备课中，我对此进行了思考，认为应该抓住“通量”这个概念，采用类比的方式来教学。

通量：单位时间内通过某一面积的量。这是通量的一般定义，用它可以表示某一量在一定空间范围内的分布情况。

举例：

水的流量就是单位时间内通过某一横截面的水的体积总量。在夏季发水的季节，经常会在电视和其他新闻媒体中看到报道说某一观察点现在洪水的流量是多少，指的就是这个意思。水的流量越大，说明单位时间内通过的水量就越多，防洪的压力也就愈大。

还有其它的例子：

热通量：把热量从某区域通过一个界面传递到另一个区域的过程中，单位时间内单位界面积传递的热量称为热通量。若传递的是质量则称为物料通量。

电通量：通过电场中任一给定面的电力线的条数。这个定义和磁通量非常类似。

通量的概念清楚之后，再来看磁通量，就比较好理解了。穿过某一面积的磁感线条数多，说明这一面积所在区域的磁场分布的比较密集，条数少就是磁场分布的比较稀疏。当线圈在磁场中运动的时候，就是线圈中磁场的分布情况发生变化的时候，感应电流就是在这个过程中形成的。

恰逢元宵佳节，在此真诚地祝愿所有朋友节日快乐，圆满幸福，身体健康！