高中物理电磁学解题方法与技巧.pdf

浅谈高中物理电磁学学习、解题方法与技巧 电磁学的 研究方式 ：“场”（电场、磁场和电磁场 .）和“路” （直流电路、交流电路） ； 电磁学问题的 解决途径 ：“力”和“能” .电磁场的重要特性是对其中的电荷、运动电荷、电 流有力的作用， 即带电粒子在电场中受到电场力， 运动电荷在磁场中受到洛仑兹力， 通电导 线在磁场中受到安培力，这些力和重力、弹力、摩擦力一样，都是根据性质命名的力。分析 带电物体在场中运动情况时， 力的作用效果仍遵从牛顿运动定律、 动量定理和动能定理， 研 究方法还是力学方法。下面我具体的谈电磁学学习方法以及解题方法与技巧。 一、电磁学学习方法 1．用比值定义物理量 若比值为恒量，则反映了物质的某种性质。如：物质的密度ρ、 导体的电阻 R、电场强度 E、电势 U 、电容 C 等。 2. 类比 如：将电场与重力场、电场强度 E 与重力场强度 ( 即重力加速度 g)、电势能与 重力势能、 等势面与等高线相类比。 其优点是利用已学过的知识去认识有类似特点或规律的 未知抽象知识。 3．运用形象思维 如：用电场线和等势面描述电场的性质，帮助理解电场强度和电势 等抽象概念， 用小磁针和磁感线描述磁场的性质． 用安培定则、 左手定则描述相关物理量间 的关系，提供判定某物理三的方向等。以达到由形象思维上升到抽象思维的境界。 4 ．运用等效思想 如；借助等效电阻、等效电路简化电路，便于解题。 5．极端分析法 如：研究闭合电路两端点的电压即路端电压、用电键的闭合和断开、 变 阻器滑片移至两极端、使电路断路和短路等都是运用了极端分析的思想方法。 6．寻求守恒规律 如：能量守恒定律。在纯电阻电路中，电功等于电热。法拉第电磁 感应定律和楞次定律反映了在电磁感应现象中的能量转化与守恒规律。 7．运用图象法研究 如：在 I－U 坐标息中画出金属导体的伏安特性曲线来研究导体的 电阻。在 U-I 坐标系中画出图线来研究路端电压随电流的变化规律，并借助它测算电源电动 势 E 和内阻 r 。用正弦函数图象描述正孩交流电、振荡电流。 8．实验检测 如：用验电器检测物体上是否带电、带何种电、带多少电，用静电计检 测导体间的见势差。 用库仑扭秤研究库仑定律，用伏特计测电压， 用安培计测电流强度，用 欧姆计测电阻等。 9．观察和实验 观察和实验是揭示物理规律的基本方法，物理规律依靠实验来证实。 如：奥斯特实验发现了电流的磁场， 罗兰实验证实了运动电荷能产生磁场， 从而揭示了磁现 象的电本质。 用电子射线管检验了运动电荷在磁场中受到洛仑兹力的设想。 法拉第的电磁感 应实验使他的“把磁转变成电”的光辉思想变为现实．赫兹实验证实了电磁波的存在。 二、电磁学解题方法与技巧 1、巧用守恒定律求解 电磁学习题求解常用的守恒定律——动量守恒、 能量守恒 等。 例 1 如图 2 ，电阻为 R 的矩形导线框 abcd ，边长为 ab l ,ad h ,质量为 m ，自某一高度自由落下， 通过一匀强 磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为 h，线框恰 好以恒定速度通过磁场， 线框中产生的焦耳热是 ____ （不考虑 空气阻力）。 解析： 根据能量转化和守恒定律， 线框以恒定速率通过磁场的过程中， 产生的焦耳热等 于线框重力势能的减少量，即 Q Ep 2mgh. 针对训练 1．两根竖直的金属杆连接一电容器