关于高中电磁学的解题方法研究

文/薛越

摘要：在自然界中，电磁现象是一种非常常见的现象，电磁现象所占高中物理教学中的比例非常大，是学生学习高中物理的两大重点内容之一[1]。高中物理的电磁学内容主要有电磁场、电磁辐射、电流现象等，并且综合了经典的电磁运动规律对电能与势能、动能之间的互相转化和相关的应用对其进行阐述。因此，对高中电磁学的解题方法进行研究非常重要。本文对高中电磁学的整体结构进行了阐述，分析了高中电磁学的相关学习方法与常用的解题方法，以期有助于对电磁学解题方法的研究。

关键词：电磁学概述结构解题方法

电磁学主要是对电磁现象的一些相关规律和运用进行学习，其主要内容包括磁场与电场等。而我们在学习电磁学时，可以通过“路”和“场”两种方式来完成，同时必须要理解和掌握电磁学规律、原理和磁、电之间的关系，只有这样才有助于解答有关电磁学的试题。由于习题中通常会涉及我们解题的方法和学习广度，所以，学生解决具体问题的能力、思维能力以及学习能力非常重要。

一、高中电磁学的相关概述

电磁学知识作为高中物理知识的重要组成部分，也是竞赛试题的考查重点[2]。在广义上看，电磁学主要包括电学和磁学；在狭义上看，电磁学是一门对磁性和电性交互关系进行研究的重要学科，主要研究的内容是电磁场、电磁波、带电物体动力学、电荷等。为了让学生深度掌握电磁学的相关知识点，应当充分的培养和锻炼学生的学习习惯，在解答电磁学题目的时候，应当运用科学的解题方法，掌握电磁现象的实际应用、规律表现的相关知识。在对题目进行解析时，要从“场”和“路”两个方向出发，使学生完全掌握电磁学的基本规律、基本运行原理，从而有利于对电磁学题目进行解析。

二、高中电磁学的整体结构

高中电磁学简单介绍了电磁学具体的应用范围以及存在的基本规律，如电流现象、静电现象、电磁场、电磁辐射以及磁现象等。通常在教学中，教师会对磁现象和电现象分别进行研究，使学生可以更好地了解和掌握电磁学知识，不过在对电磁学知识进行运用时要结合这两种现象。在学习电磁学知识时，学生要预习电磁学的应用范围、产生原理以及基本概念，进而提高自己的学习质量和效率。通常来讲，对高中电磁学进行研究的方法有两种：一种是“场”，这是研究电磁学最基本的方法。“场”是指自然界中每种物质互相作用的特殊关系。在高中电磁学方面，运用这种方法开展研究的主要包括磁场、静电场以及电磁场等。另一种是“路”。研究高中电磁学的这两种方法各有各的特点，因此，我们在学习的时候应当将这两种研究方法加以区别和联系，以便于加强自身对电磁学的理解和掌握程度。

三、高中电磁学的相关学习方法

第一，试验与理论相结合的学习方法。在学习高中电磁学时，能够通过试验提高学生的学习质量和水平，有助于学生对相关知识的深入了解。所以，在学习电磁学时，应当注重学习电磁学实验，对教师示范的实验步骤认真观察，之后自行实验，通过实验将抽象性的概念转变为形象性概念，以便能够更好地掌握相关知识，并且提高自身的基本实验技能。

第二，养成良好的电磁学学习习惯和思考方式。在高中物理知识中，电磁学是教学的难点和重点，学习电磁学的主要目的是使学生在形成正确的基本概念上对其中的基本规律有更好的掌握。电磁学错综复杂的知识结构体系和抽象的基本概念，使学生的学习难度增大，为了使学生的学习质量和效率提高，学生应当综合自身的学习状况，形成一套适合自己的学习方式。首先，学生应当形成良好的解题思路，学生在对电磁学进行解题时应当先找出物理过程之间的详细的联系或不同运动形式。通常来讲，联系渠道有两种，一种是能，一种是力，学

生能够通过这两个渠道形成对应的解题思路，进而养成首先寻找事物规律然后解决问题的解题思维。

四、高中电磁学常用的解题方法

第一，微元法。微元法指的是在一个整体内，取出一小部分作为研究对象，通过对整体和这部分内容之间的关系进行研究，进而获得对象整体解答的一种方法。通过微元法能够将一些复杂的物理问题转变成比计较熟悉且简单的物理定律进行计算。通过运用微元法能够将曲面问题转变为平面问题，非线性问题转变为线性问题，曲线转变为直线或圆。在高中阶段我们常用微元法来解决关于物体运动轨迹的问题，我们以质谱仪的工作原理为例来具体分析。

例：下图是质谱仪的工作原理示意图

带电粒子通过质谱仪整个过程中做的是曲线运动，我们运用微元法将整个运动过程分解成三个部分，首先带电粒子通过加速电场做的是匀加速直线运动；接着进入速度选择器，需要带电粒子到达P点，在速度选择器中带电粒子同时受到电场力和洛伦兹力，两者等值反向，所以在速度选择器中粒子做的是匀速直线运动；当粒子从P点进入匀强磁场，粒子只受洛伦兹力作用，所以粒子做匀速圆周运动。质谱仪是分析同位素的重要工具，通过分析粒子打在S板上的位置不同来区别同位素，离P点位置越近，运动半径越小，粒子的荷质比越大。

第二，隔离法。对系统中的研究对象与其他物体进行隔离，对这个物体所受其他物体对其的作用力进行研究。在多个运动组成一个物体运动时，要对其每个运动过程分别进行研究，这种研究方法就是隔离法。

五、结语

总而言之，物理是高中教育系统中的重要组成部分，而电磁学知识更是物理教学的重点与难点之一[3]。伴随电磁学需要掌握的知识和内容的不断增加，解题的思路也在不断拓宽，学生能够通过隔离法、微元法等研究方法对电磁学题目进行解答。对于高中电磁学的学习还应当注重培养分析能力与解题思维，这样更有助于解答电磁学类的题目。

参考文献：

[1]田丽.高中物理竞赛中电磁学的解题方法研究[D].湖南师范大学,2014.

[2]刘宇晗.高中物理竞赛中电磁学的解题方法分析[J].科技风,2016,(24).

[3]殷绮霞.高中物理电磁学的解题方法研究[J].学周刊,2018,(03).

（作者简介：薛越，东北师范大学附属中学，高中学历，研究方向：物理学方向。）

266祖国

2018.10.下