淺談圖像法在電磁場中的應用

展翀

摘 要 在物理學習過程中電磁場學習具有一定的難度，我們如何結合自身情況找到適合自己的解題方法至關重要，圖像法在電磁場中的應用能夠提高我們對圖像物理意義的理解，激發自身的思維能力，文章主要以此為基礎探討圖像法在電磁場中的應用。

關鍵詞 圖像法 電磁場 物理 物理學習

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A

1圖像法在高中物理教學中的應用現狀

對于高中物理學科來說，應用圖像來解決問題司空見慣。很多同學對于應用圖像法解決問題習以為常，但對于圖像教學的重要性卻沒有足夠的重視。一方面，很多教師在講課時對于圖像法的應用沒有全面系統的講解，學生不知如何運用圖像法解決問題；另一方面，課堂上老師沒有引導我們應用圖像法來解決問題，很多同學作圖意識不強，甚至不會作圖，不能把物理問題形象化、可視化，在面對圖像類問題時沒有解題思路。因此，我們應加強圖像練習，學會畫示意圖、函數圖像等基本的圖形，借助圖形來發現問題的本質，進而一步步降低思維難度，將抽象的問題具體化、形象化，進而逐步掌握圖像法的具體應用步驟，提高物理學習效率。

2圖像法在電磁場中的應用分析

2.1電磁感應方面

圖像問題既可以結合法拉第電磁感應定律，又可以結合右手定則、安培定則，對于我們而言有一定難度。通常情況下，我們在解答圖像問題時，首先精準判定圖像的類型，并解讀電磁感應的具體過程；其次，依據問題設定情況，選擇適當的物理對應關系，找尋圖像中的對應位置；最后，依據所學知識計算多個數值，從而求解問題。以下圖為例，通過觀察我們能夠看出圖（a）中的線框繞E點轉動，通過線框的磁通量都沒變化，所以線框中沒有感應電流。在轉動的過程中每條邊都在做切割磁感線運動，則每條邊都相當于電源，根據右手定則，可以判斷出電源的正負極，知C點比F點高U，D點也比F點高U。所以C、D兩點電勢相等；此外，圖（b）中的線框向右平動，通過線框的磁通量都沒變化，所以線框中沒有感應電流。在平動的過程中CE邊、DF邊在做切割磁感線運動，則兩條邊相當于電源，根據右手定則，可以判斷出電源的正負極，F點比D點電勢高，C點和F點相等，所以C點電勢比D點電勢高。

2.2利用圖像輔助數據處理

在物理實驗中，通常需要記錄大量的實驗數據，利用圖像法來處理實驗數據能夠將復雜、瑣碎的數據構建為一個系統的變化過程，從而幫助我們理清數據之間的關系，建立清晰的思路來進行分析歸納。例如“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內阻”這一實驗，可以將實驗數據表現在圖像中，利用圖像中的圖線斜率、圖線與縱坐標的截距來表示各種物理數據變化，這樣可以通過物象挖掘其中的物理知識，更加快速地處理數據，求出實驗所需的物理量。

2.3利用AR微件演示磁場空間分布的一般流程

在展示磁場空間分布的過程中，采用了“平面—立體—平面”的思維順序，即先通過傳統實驗演示探究或自主探究得出電流磁場在某一平面的分布，引導我們發現電流方向與磁場方向或環形電流中心軸線上磁場方向之間的關系，目的是引出安培定則；再利用已做好的AR微件演示電流磁場的空間分布，此時可手動旋轉微件并提示我們注意從各個角度觀察磁場分布且應用安培定則來熟悉電流方向與磁場方向或環形電流中心軸線上磁場方向之間的關系；最后手動旋轉微件展示電流磁場的三視圖分布，幫助我們記憶和掌握安培定則。

2.4將學習到的概念應用到實際問題中

在課堂上學習到許多概念后，過一段時間會容易忘記這些概念，但是如果可以將學過的一些概念應用到實際問題中將會留有深刻的印象而不容易忘記。例如，在學習完“磁現象磁場”這一課題之后，我們就可以找一些生活中與磁現象有關的事物來進行研究。

2.5應用圖像法提高實驗水平

在測量電源電動勢和內阻實驗中， 已知電阻箱阻值為R， 電壓表示數為U， 電源電動勢和電源內阻不能直接測量， 通過改變R的值測U值， 做出圖像， 則圖線與縱坐標的截距表示：當R=0時， 電源電動勢E=U。由歐姆定律可以得知， 變形若趨近于0， 則R趨近于0.3， 故圖像與橫縱標的截距的絕對值表示電壓表內阻。

3結語

綜上所述，我們利用圖像法，在實際問題中提取關鍵信息、抓主要特征、排次要因素，通過結合數形，清楚明了地解決問題。因此，作為物理情境中的信息載體，圖像法可切實提高學生的思維能力與自我學習能力，有助于物理成績的提高。

參考文獻

[1] 吳齊全.淺析用圖像法處理實驗數據[J].物理實驗，2016，3，26（03）：32.