張永剛

【摘要】在高中物理教學中，電磁學知識是重要構成，也是教學中的難點.學生學習難度大，需掌握科學的解題方法，才可提高學生解電磁學相關習題的能力.文中結合具體例題，分析電磁學中常見的解題方法，為學生更好地開展電磁學題目解題，提供重要指導.

【關鍵詞】高中物理；電磁學；解題

高中物理學科中包含的知識點眾多且系統(tǒng)復雜，而電磁學知識與該學科中其他不少知識之間存在密切聯(lián)系.在設置相關題目時，情境更加復雜，學生解題難度也更大［1］.為了增強學生應對電磁學相關題目時的解題自信，在傳輸電磁學理論知識的同時，還需通過啟發(fā)、引導的方式，讓學生學會分析題目，掌握科學的解題方法［2］.研究中以電磁學電路相關習題為例，分析具體解題思路和過程.

1 電磁感應電路題目解題思路

磁場中的導體棒在運動當中會出現(xiàn)電動勢，由此就可以聯(lián)想到電路內(nèi)容.此類題目通常按照以下思路解題：

（1）認真審題.通過題目找到感應電動勢產(chǎn)生的導體具體是什么？找出導體后，分析導體的運動規(guī)律.可采用右手定則與計算方法，計算電流方向、電動勢數(shù)值.

（2）找到題目設置電路中涉及的不同電子元件關系，即屬于并聯(lián)或者串聯(lián)，計算具體參數(shù)的結果.若遇到題目中涉及的電路關系比較復雜，可以繪制等效電路圖作為解題輔助.

（3）運用自身掌握的電學知識，比如焦耳定律、串并聯(lián)電路內(nèi)容、歐姆定律等內(nèi)容，計算題目的最終結果.

2 認真審題，把握題目含義

高中物理電磁學涵蓋內(nèi)容眾多，題目通常會結合多個知識點，考查學生綜合能力.如果學生部分知識點掌握不到位，可能會導致題目無法順利解出.這需要學生在看到題目后，先找出題目中的要素，準確把握題目意思.再結合自己掌握的物理知識，挖掘隱藏條件.比如：

例題 根據(jù)圖1顯示，在均勻磁場中由直角三角形導線框abc，其中ab是均勻?qū)Ь€，電阻為R，長度為L；ac與bc電阻可以忽略不計，ac長度用L2表示.磁場感應強度B，方向與紙面向里垂直.現(xiàn)有電阻為R2，長度是L2的均勻?qū)w棒MN架到導線框上.最開始與ac靠近，又沿著ab方向通過恒定速度v移動到B端.在導體棒MN滑動過程中，始終和ac保持平衡，并且與導線框接觸狀態(tài)良好.計算：當MN滑動距離達到L3時，導線ac的電流方向是什么？電流多大？

從題目中的“均勻磁場”“導線框abc”，有“導體棒MN架到導線框”等關鍵文字，可以確定此道題目想要考查的知識點，即：導體或者磁通量將磁感線明確切割后，產(chǎn)生改變的情況類似于電源，而別的部分則屬于外電路.由此判定題目主要考察電磁感應知識與直流電路內(nèi)容的結合.

3 根據(jù)題目，調(diào)動理論知識

解答高中物理電磁學相關題目過程中，不僅需要從題干中獲得有用信息，還需將題目中獲得的有用信息，轉化成電磁學理論知識［3］.因為命題人在設置題目時，很多情況下，不會告知所有信息，會有一些隱藏條件，需要學生進行轉換.根據(jù)題目中的“磁場感應方向與紙面向里垂直”“導體棒從ac沿著ab方向靠近b端”.調(diào)動相關理論知識，通過楞次定律或者右手定測明確感應電流的方向.在電源或?qū)w內(nèi)部，電流是從低電勢（負極）流向高電勢（正極），而在導體或電源外部，則是從正極流到負極.根據(jù)題目設置的問題，“MN滑動距離達到L3時，導線ac的電流方向是？”，在圖中標出L3位置，用點P表示，如圖2所示.

結合右手定則理論知識，確定MP感應電流是從P流到M，所以Lac電流的方向是從a流向c.

這就是很簡單的對物理基本定理的考查，需要學生牢牢掌握定理的內(nèi)容.否則學生會因為基本定理掌握不到位，出現(xiàn)一些本可以解出來的基礎題目無法順利解出，導致學生的學習積極性降低.

4 引入相關定律，繪制等效電路圖

為了將題目中的信息轉化成更容易解決的形式，可以根據(jù)題目求解需求，繪制輔助電路圖.根據(jù)題中給出的信息，MN移動到L3位置時，和bc接觸點，使用點P表示.再結合直角三角形幾何特點，可得出MP與AC的關系為MPAC=23，MP的長度是L3，等同于電路當中的電源作用，感應電動勢計算結果為：E=13BLv，內(nèi)阻計算結果為：r=13R.

為進一步計算導線ac中的電流，可繪制出等效電路圖.將求解ac電流數(shù)值的過程轉化成電路問題.這是因為計算電路相關問題過程中，可能會遇到不同開關斷開和閉合狀態(tài)，有時也會出現(xiàn)滑動變阻器滑片出現(xiàn)在多個不同位置等情況，增加了學生求解相關問題時的難度，使得學生對題目出現(xiàn)誤判行為.繪制等效電路圖，可以讓原本看起來復雜的題目，變得更加簡單，也在一定程度上提高了學生解題的正確率［4］.

等效電路圖繪制過程中，需要注意幾點：第一，結合題目，繪制電路元件關系，開關狀態(tài)燈；第二，結合電流路徑情況，使用橡皮擦擦掉電流未經(jīng)過的元件和斷開的開關等；第三，要對題目中的電路方式給出正確分析和判斷，明確電流與電壓的情況，整理電路圖，即可獲得等效電路圖［5］.

根據(jù)該題目中的題干信息，如圖3所示：

根據(jù)轉化后的電路圖，發(fā)現(xiàn)其屬于閉合電路，再使用歐姆定律、串并聯(lián)電路理論知識，為此題目解決提供思路.外電路并聯(lián)電阻計算結果為：

R并=13R×23R13R+23R=29R.根據(jù)閉合電路歐姆定律內(nèi)容可知，MP中電流為：I=ER并+r，導線ac中的電流計算公式為：IAC=23I.將上述公式聯(lián)合后，可以計算出ac的電流大小.即：IAC=2BLv5R.

此題目綜合考查了電磁感應問題與電路問題，解題的關鍵點是整理清楚電源與外電路構造的問題.再根據(jù)掌握的電磁學、電學相關理論知識，完成逐層求解.

5 結論

高中物理電磁學知識與該學科其他知識關系密切，是重要的教學內(nèi)容，在高考題目設計中常以壓軸題形式出現(xiàn).題目設計綜合性色彩顯著，增加了學生的解題難度.研究中結合一例電磁學電路相關體系，分析了高中物理電磁學相關題目的解題思路和方法.需要認真分析題目，找出關鍵詞；根據(jù)題目，運用理論知識；引入相關定律，繪制等效電路圖.通過分析，展示解題思路和過程，鼓勵學生扎實掌握理論知識，積極總結知識點，探究解題規(guī)律，希望能為學生解題能力提升提供支持.

參考文獻：

［1］洪天勝.高中物理電磁學的解題方法［J］.數(shù)理天地：高中版，2023（16）：18-20.

［2］周乾坤.高中物理電磁學解題方法研究［J］.數(shù)理化解題研究，2022（28）：134-136.

［3］張俊杰.生活化教學在高中物理教學中的實踐研究——以“電磁學”為例［J］.高考，2022（18）：147-150.

［4］朱小宏.高中物理電磁相關問題解題技巧探究［J］.數(shù)理天地：高中版，2023（4）：5-7.

［5］高超.探究高中物理電磁感應解題技巧［J］.數(shù)理化解題研究，2022（16）：109-111.