關于高中電磁學的解題方法研究

摘要：在自然界中，電磁現象是一種非常常見的現象，電磁現象所占高中物理教學中的比例非常大，是學生學習高中物理的兩大重點內容之一[1]。高中物理的電磁學內容主要有電磁場、電磁輻射、電流現象等，并且綜合了經典的電磁運動規律對電能與勢能、動能之間的互相轉化和相關的應用對其進行闡述。因此，對高中電磁學的解題方法進行研究非常重要。本文對高中電磁學的整體結構進行了闡述，分析了高中電磁學的相關學習方法與常用的解題方法，以期有助于對電磁學解題方法的研究。

關鍵詞：電磁學 概述 結構 解題方法

電磁學主要是對電磁現象的一些相關規律和運用進行學習，其主要內容包括磁場與電場等。而我們在學習電磁學時，可以通過“路”和“場”兩種方式來完成，同時必須要理解和掌握電磁學規律、原理和磁、電之間的關系，只有這樣才有助于解答有關電磁學的試題。由于習題中通常會涉及我們解題的方法和學習廣度，所以，學生解決具體問題的能力、思維能力以及學習能力非常重要。

一、高中電磁學的相關概述

電磁學知識作為高中物理知識的重要組成部分，也是競賽試題的考查重點[2]。在廣義上看，電磁學主要包括電學和磁學；在狹義上看，電磁學是一門對磁性和電性交互關系進行研究的重要學科，主要研究的內容是電磁場、電磁波、帶電物體動力學、電荷等。為了讓學生深度掌握電磁學的相關知識點，應當充分的培養和鍛煉學生的學習習慣，在解答電磁學題目的時候，應當運用科學的解題方法，掌握電磁現象的實際應用、規律表現的相關知識。在對題目進行解析時，要從“場”和“路”兩個方向出發，使學生完全掌握電磁學的基本規律、基本運行原理，從而有利于對電磁學題目進行解析。

二、高中電磁學的整體結構

高中電磁學簡單介紹了電磁學具體的應用范圍以及存在的基本規律，如電流現象、靜電現象、電磁場、電磁輻射以及磁現象等。通常在教學中，教師會對磁現象和電現象分別進行研究，使學生可以更好地了解和掌握電磁學知識，不過在對電磁學知識進行運用時要結合這兩種現象。在學習電磁學知識時，學生要預習電磁學的應用范圍、產生原理以及基本概念，進而提高自己的學習質量和效率。通常來講，對高中電磁學進行研究的方法有兩種：一種是“場”，這是研究電磁學最基本的方法。“場”是指自然界中每種物質互相作用的特殊關系。在高中電磁學方面，運用這種方法開展研究的主要包括磁場、靜電場以及電磁場等。另一種是“路”。研究高中電磁學的這兩種方法各有各的特點，因此，我們在學習的時候應當將這兩種研究方法加以區別和聯系，以便于加強自身對電磁學的理解和掌握程度。

三、高中電磁學的相關學習方法

第一，試驗與理論相結合的學習方法。在學習高中電磁學時，能夠通過試驗提高學生的學習質量和水平，有助于學生對相關知識的深入了解。所以，在學習電磁學時，應當注重學習電磁學實驗，對教師示范的實驗步驟認真觀察，之后自行實驗，通過實驗將抽象性的概念轉變為形象性概念，以便能夠更好地掌握相關知識，并且提高自身的基本實驗技能。

第二，養成良好的電磁學學習習慣和思考方式。在高中物理知識中，電磁學是教學的難點和重點，學習電磁學的主要目的是使學生在形成正確的基本概念上對其中的基本規律有更好的掌握。電磁學錯綜復雜的知識結構體系和抽象的基本概念，使學生的學習難度增大，為了使學生的學習質量和效率提高，學生應當綜合自身的學習狀況，形成一套適合自己的學習方式。首先，學生應當形成良好的解題思路，學生在對電磁學進行解題時應當先找出物理過程之間的詳細的聯系或不同運動形式。通常來講，聯系渠道有兩種，一種是能，一種是力，學生能夠通過這兩個渠道形成對應的解題思路，進而養成首先尋找事物規律然后解決問題的解題思維。

四、高中電磁學常用的解題方法

第一，微元法。微元法指的是在一個整體內，取出一小部分作為研究對象，通過對整體和這部分內容之間的關系進行研究，進而獲得對象整體解答的一種方法。通過微元法能夠將一些復雜的物理問題轉變成比計較熟悉且簡單的物理定律進行計算。通過運用微元法能夠將曲面問題轉變為平面問題，非線性問題轉變為線性問題，曲線轉變為直線或圓。在高中階段我們常用微元法來解決關于物體運動軌跡的問題，我們以質譜儀的工作原理為例來具體分析。

帶電粒子通過質譜儀整個過程中做的是曲線運動，我們運用微元法將整個運動過程分解成三個部分，首先帶電粒子通過加速電場做的是勻加速直線運動；接著進入速度選擇器，需要帶電粒子到達P點，在速度選擇器中帶電粒子同時受到電場力和洛倫茲力，兩者等值反向，所以在速度選擇器中粒子做的是勻速直線運動；當粒子從P點進入勻強磁場，粒子只受洛倫茲力作用，所以粒子做勻速圓周運動。質譜儀是分析同位素的重要工具，通過分析粒子打在S板上的位置不同來區別同位素，離P點位置越近，運動半徑越小，粒子的荷質比越大。

第二，隔離法。對系統中的研究對象與其他物體進行隔離，對這個物體所受其他物體對其的作用力進行研究。在多個運動組成一個物體運動時，要對其每個運動過程分別進行研究，這種研究方法就是隔離法。

五、結語

總而言之，物理是高中教育系統中的重要組成部分，而電磁學知識更是物理教學的重點與難點之一[3]。伴隨電磁學需要掌握的知識和內容的不斷增加，解題的思路也在不斷拓寬，學生能夠通過隔離法、微元法等研究方法對電磁學題目進行解答。對于高中電磁學的學習還應當注重培養分析能力與解題思維，這樣更有助于解答電磁學類的題目。

參考文獻：

[1]田麗.高中物理競賽中電磁學的解題方法研究[D].湖南師范大學，2014.

[2]劉宇晗.高中物理競賽中電磁學的解題方法分析[J].科技風，2016，（24）.

[3]殷綺霞.高中物理電磁學的解題方法研究[J].學周刊，2018，（03）.

（作者簡介：薛越，東北師范大學附屬中學，高中學歷，研究方向：物理學方向。）