高二物理电磁学解题方法的思考与总结

摘 要：电磁现象是自然界中普遍存在的一种现象，同样，电磁学也是我们在高中物理学习中的重要内容。问题通常是电磁学知识有效载体，但是由于电磁学部分的知识大都较为抽象，这给我们的学习带来一定的困难，在一些题型的解答上常常感到无从下手，因此掌握电磁学解题方法和技巧显得尤为重要。本文从直观图像法、守恒转换法和等效代替法三方面出发，归纳和总结了高二物理电磁学的解题方法，以期为更多的高中生提供有益的经验借鉴。

关键词：高二物理；电磁学；解题方法；思考总结

关于高中物理中的电磁学内容，主要包括电流现象、电磁辐射、电磁场、以电磁运用规律解释的电能与动能、势能等，这些知识都是遵循电磁学的本质规律进行变化和转换的，而力和能是电磁学问题的解决途径。因此，只要我们能够理解电磁学的本质规律，掌握电磁学科学的解题方法和技巧，就可以灵活应对和解决各种电磁学问题。下面，我将根据自己的学习和实践经验，谈一谈高二物理中电磁学的解题方法与技巧。

一、 直观图像法，由抽象变形象

电磁学知识具有一定的抽象性，我们在理解起来较为困难，而直观图象法能够借助一个或者几个几何图形，并借助图形中的几何关系将电磁学问题表述出来，从而使得问题由抽象变形象，由抽象变具体，从而实现思维的有效转化，做到快速解题。所以，在我们解决电磁问题时，可以根据电磁学知识的基本内容和题目特点，充分利用直观图像法进行问题的有效转化，简单画出与题目相关的几何图形，然后从图形中找出题目的突破点，进行求解。这样便可以明显降低解题的难度。例如，在解决一些带有实验性的问题时，我会利用学习平板在网络上来寻找类似于该题型的直观图像，通过图像分析来寻求解题思路。

二、 守恒转化法，实现思路转换

守恒转换指是按照能量守恒、质量守恒以及电荷守恒等守恒规律将复杂状态的問题转化为间接求解的问题，运用守恒规律能够有效实现电磁学问题的简化，是解决电磁学问题的有效方式和重要途径。所以说，我们在遇到较为复杂的电磁学难题时，寻求题目之中的各种条件，巧妙地运用能量守恒、质量守恒以及电荷守恒等守恒规律实现问题的有效转换，从而在问题的有效简化下引导我们解题思路的转换，用更加简单、间接、迂回的思维看待电磁学问题，进而提升我们解题的效率和准确率。

例如，以“光滑导轨EF、GH等高平行放置，EG间宽度为FH间宽度的3倍，导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强电磁场中，左侧呈弧形升高。ab、cd是质量均匀为m的金属棒，现让ab从离水平轨道h高处由静止下滑，设导轨足够长。试求ab、cd两金属棒的最终速度。”这道题为例，首先我结合题干进行分析，发现如果按照已知条件进行计算，那么解题会十分繁琐。所以，我尝试换了一种解题思路对这道题进行分析，ab下滑进入磁场后切割磁感线，在abcd电路中产生感应电流，ab、cd各受不同的磁场力作用而分别作变减速、变加速运动，电路中感应电流逐渐减小，当感应电流为零时，ab、cd不再受磁场力作用，各自以不同的速度匀速滑动，整个过程中，系统内机械能转化为电能再转化为内能，总能量守恒，再由动量定理联立题干中的已知内容，解得：Vab=（1/10）2gh，Vcd=（3/10）2gh。

三、 等效代替法，使问题简单化

等效代替法指的是将电磁学问题中较为复杂、陌生的元素代替为我们所熟悉的元素，从而使解题思路更加清晰明了。所以，我们在解决电磁学问题的过程中，如果遇到了陌生的物理元素、物理规律和公式等，可以思考与其相关的元素，从而找到这两个元素的相同之处，这样就可以将在简单问题上使用的解题思路和方法同步应用到复杂问题上，从而整个复杂的电磁学问题简单化，解题思路更加清晰，更好更快地抓住解题核心要点。

例如，以“用密度为D、电阻率为ρ的导线做正方形线框，从静止开始沿竖直平面自由下落，线框经过方向垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场，且磁场区域高度等于线框一边之长。为了使线框通过磁场区域的速度恒定，求线框开始下落的高度h。”这道题为例，通过阅读这道题，我了解到线框匀速通过磁场的条件是受到的竖直向上的安培力与重力平衡，即为F安=mg，所以我决定采用等效代替法，使问题简单化，首先我设线框每边长为L，根据线框进入磁场的速度为v=2gh，则安培力可表达为F安=BIL=BBLvR=B2L2R2gh，然后在设导线横截面积为S，其质量为：m=4LSD，其电阻为：R=ρ4L/S，最后联立上述表达式得：h=128D2ρ2g/B。

总之，电磁学是我们在高中物理学习的重要内容，是我们学好物理的关键因素。因此，我们必须要充分重视电磁学知识的学习方法和解题思路的掌握，并在学习和练习过程中完成对解题思路和方法的思考与归纳，从而掌握直观图像法、守恒转换法和等效代替法等电磁学解题方法，根据不同的题型采取不同的办法，做到心中有数，有的放矢，使电磁学解题方法成为我们学好电磁学、学好物理的重要武器。

参考文献：

[1]强健韬.高中物理力学解题中对整体法的运用[J].知识文库，2018.

[2]姜皓.高中物理电场解题的基本方法[J].数理化解题研究，2018.

作者简介：

舒捷安，江苏省宿迁市，江苏省沭阳高级中学。