（详述课程思政的教学手段、教学内容与教学过程） 1.教学手段 充分利用相关视频、图片等资料，形象展示，把思政融入到课堂授课中。 2.教学内容和过程 2.1电磁炮 在讲磁场能量时引入电磁炮，介绍电磁炮的原理和优点。电磁炮是一种远程、高能、多任务的武器，其射速可达当前海军的舰炮的3倍。其射程可达100英里（约161千米）以上，以舰船上储存的电能为动力来源，利用电磁力沿导轨将弹头加速到很高的速度发射出去。 电磁炮主要由两条轨道组成，炮身装在拖车大小的长方形枪管，轨道中间放着炮弹。电磁炮接上电源后，电流会通过两条轨道，从而生成强大安培力，将炮弹以高速弹射。 据称，中国海军电磁武器已完成上舰测试，是全球范围内首次将这类系统安装到船上并进行海上试验。中国不但在考虑为电磁炮加装制导系统，还在积极研究使用电磁装置发射火箭弹的问题。据媒体透露，中国正在加紧进行超音速制导导弹和电磁火箭炮武器的测试，目的是为了在2030年完全成为世界领先者。 【课程思政】：电磁感应在现代武器电磁炮中的应用，让学生体会到科技的发展离不开基础学科的发展，我国电磁炮的研究比较先进，培养学生科技强国的信念。 2.2电磁理论的诞生过程 1820年，丹麦科学家奥斯特通过偶然发现的磁针偏转现象，提出电流存在磁效应。 此后不久，毕奥和萨伐尔在大佬拉普拉斯的帮助下，提出了著名的毕奥-萨伐尔定律，可以算出任意电流在空间中产生磁场的大小。但是这种方法在实际使用的时候比较繁琐。 再后来，安培发现了一个更实用更简单的计算电流周围磁场的方式，这就是安培环路定理。安培还总结了一个很实用的规律，用于判断电流产生磁场的方向，这就是大家非常熟悉的安培定则（也就是右手螺旋定则）。 再再后来，大神法拉第出场，经过反复实验，提出了电磁感应定律（1831年），引入了电场和磁场的概念（1837年），指出电和磁周围都有场的存在，打破了牛顿力学“超距作用”的传统观念。 然而，法拉第是一位实验物理学家，他小时候因为家庭穷困没有受过正统教育，数学能力较弱，所以无法通过数学公式对自己的理论进行证明，一直为此耿耿于怀。 在法拉第的默默召唤之下，上帝派来了数学兼物理双料天才——麦克斯韦，帮助法拉第了却心愿。 1855年，麦克斯韦发表了一篇论文——《论法拉第的力线》，第一次试图将数学形式引入法拉第的力线概念，从而初步建立电与磁之间的数学关系。这篇文章引起了物理学界的重视，也得到法拉第本人的赞扬。 1862年，麦克斯韦发表了第二篇论文——《论物理学的力线》。在这篇论文中，他首次提出了“位移电流”和“电磁场”等新概念，对电磁理论给出了更完整的数学表述。 1864年，麦克斯韦发表了第三篇论文——《电磁场的动力学理论》。这篇论文中不仅给出了麦克斯韦方程，还首次提出了“电磁波”的概念。 麦克斯韦认为，变化的电场会激发磁场，变化的磁场又激发电场。这种变化的电场磁场共同构成了电磁场，电磁场以横波的形式在空间传播，就是电磁波。 【课程思政】：通过电磁理论诞生过程的讲解，使学生了解科学理论诞生的过程，激发学生后续学习和研究的创新思维。 2.3麦克斯韦的成就 麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合之一。 麦克斯韦的主要贡献是建立了麦克斯韦方程组，创立了经典电动力学，并且预言了电磁波的存在，提出了光的电磁说。麦克斯韦是电磁学理论的集大成者。他出生于电磁学理论奠基人法拉第提出电磁感应定理的1831年，后来又与法拉第结成忘年之交，共同构筑了电磁学理论的科学体系。物理学历史上认为牛顿的经典力学打开了机械时代的大门，而麦克斯韦电磁学理论则为电气时代奠定了基石。麦克斯韦生前没有享受到他应得的荣誉，因为他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来。然而他没能看到科学革命的发生。1879年11月5日，麦克斯韦因病在剑桥逝世，年仅48岁。那一年正好爱因斯坦出生。 麦克斯韦对科学的伟大贡献在于他提出和发展了新的世界观，为未来的的科学研究指明了方向。他的电磁学理论通向相对论；他的气体动力学理论对量子论起过作用；他筹建并领导的卡文迪许实验室引导了实验原子物理学的发展。这一切使他成为牛顿之后、爱因斯坦之前最重要的物理学家。 爱因斯坦一生对麦克斯韦极为推崇，他后来取得的很多研究成果（狭义相对论等），都离不开麦克斯韦的前期贡献。也有人戏称，爱因斯坦是麦克斯韦的隔世弟子。 1931年，在麦克斯韦诞辰一百周年的纪念会上，爱因斯坦评价麦克斯韦的建树，是“牛顿以来，物理学最深刻和最富有成果的工作。” 【课程思政】：通过了解麦克斯韦的伟大成就，激发学生的求知欲，培养学生的工匠精神。 |
