浅析高中物理电磁感应解题技巧

2020-02-24 11:44张海明
数理化解题研究 2020年1期
关键词:磁通量电磁感应导体

张海明

(新疆哈密市十三师红星高级中学 839000)

电磁感应现象是法拉第发现的,在生活中有着十分广泛地应用,也是高中物理教学中的重要内容组成.闭合电路的磁通量发生了变化之后,感应电流将会在闭合电路中产生,由于可以利用磁通量的变化,进行分析电流的产生.在电磁感应内容的学习过程中,重点对于电磁感应中各种物理量的认识是必要性,正是由于物理量的变化,使得其他物理量发展变化,或者形成新的物理要素.从学习实际的层面分析,探究电磁感应内容解题技巧,对于后期学习的开展,也有着较大的帮助性.

一、电磁感应的特点分析

1.电与磁的转换性

电磁感应最大的特点,就是电与磁之间的转化性,即电与磁能够实现一定的转换.首先,在闭合的线圈中,磁通量的变化能够产生电流,这也是当前电能生产的主要原理,在这种磁生电的过程中,进行物理量与条件层面的转变,电同样能够产生磁.即通电的线圈能够产生磁场.其次,电磁能够进行转换,其实也是一种能量层面的转变,即磁能能与电能之间的转换.在具体电磁感应内容的学习过程中,重视电与磁的转换性,是掌握解题技巧的关键.总的来说,电磁感应内容中,电磁之间的互换性同样体现了电磁能够在物理量转换层面的统一性.

2.电与磁的变化性

电磁感应中,电能产生的一个重要条件就是,变化的磁场才能够产生电流,并且需要在闭合电路中进行磁通量的变化,这就体现了出了电磁感应的变化性特点.闭合电路中,磁通量的变化,可以利用多种手段实现.其一,变化的磁场,能够实现磁通量的变化.其次,利用导体切割磁场方向,改变磁通面积也能够实现磁通量的变化.在电磁感应内容的学习中,磁通量的变化性值得我们重视,牢牢掌握何种要素改变了磁通量的变化是关键的.并且,均匀变化的磁通量,能够产生恒定电流,如果产生了变化的电流,即磁通量的是非均匀变化的.总的来说,注重电磁感应过程中的变化性是关键的.

二、高中物理电磁感应解题技巧分析

上文中对高中物理中,电磁感应的特点进行了分析,因此抓住电磁感应转换性与变化性的特点,进行解题技巧分析是必要的.结合实际,主要在以下层面分析.

1.电磁感应图像问题技巧分析

在电磁感应内容学习过程中,图像问题是较为常见的题型,重点结合图像问题实际,进行技巧分析十分关键.首先,根据电磁感应定律及导体棒的运动过程,判断导体上的电流方向及大小,然后将电流的信息表现在图像上是常见的题型.在这类题目中,应当根据图像分析电流的大小,然后分析电流在不同过程中的变化,结合电磁感应变化性的特点进行分析.其次,根据图像分析电流的大小变化,然后结合题目中磁铁进入线圈的过程中,根据楞次定律可知电流方向,并且可以预判导体棒的运动过程中,然后进行电流大小与方向的判识,符合题目即是正确的运动方向.此外,在图像题目,大多是基于选择题的模式开展考察,因此在选择题中判断选项的正误时可以采用排除法.总的来说,在做图像题目时,第一个是要判断出磁通量的变化情况和方向;第二个是掌握楞次定律的内容,会判断感应电流的方向;第三个是读懂图像坐标的含义并将物理过程转化成图像信息.

2.电磁感应力学问题技巧分析

在电磁感应应内容的解题过程中,结合力学问题出题是重要的思路,因此重点进行力学问题分析,探究解题技巧也是十分必要的.首先,电磁感应内容中,与力学问题结合的基本模式是,导体进行磁感线切割,然后在闭合的电路中产生电流,这就使得导体通电,导体通电就会产生相应的安培力,影响其运动情况,在这种习题的求解过程中,要结合电磁之间的转换性,以及变化性,从受力的角度入手,进行问题分析.其次,具体技巧是,其一,分析导体棒的受力.其二,分析运动过程中,导体棒是先加速,后做加速度减小的加速运动,当安培力F安和摩擦力f与重力向下的分力相等时,加速度a为零,这时速度达到最大,结合这一基本的运动过程进行解题是必要的.总的来说,在电磁感应内容与力学问题结合时,要先确定分析对象的受力情况,再做受力分析,根据各量之间的关系分析对象可能运动情况,再做相应的计算.掌握这样一个过程,就能够根据具体的实际情况进行分析,实现习题的高效求解.

3.电磁感应能量问题技巧分析

正如上文所提及的一样,电磁感应问题在本质上就是一种能量问题,电流不会凭空产生,磁场也不会凭空出现,本质上就是磁能与电能的转换.在高中电磁感应内容中,结合能量问题对于学生开展考查,是十分重要的形式,分析电磁感应能量问题也是必要的.首先,应当结合具体的习题,在磁通量变化的情况,导体中出现电流,若有电阻存在,就会有电能转化为热能,被释放出来.在解题中,只考虑理想情况下,没有其他能量的散失,分析思路就是先通过受力分析及做功的形式判断力做正功还是负功,然后确定有哪些能量参与了转化,是增加还是减少了.其次,在能量问题的解题过程中,重点进行能量层面的分析,适当地忽略做功的细节性问题,能够有效地解决问题.

本文结合高中学习实际,探究高中物理电磁感应解题技巧,在分析了电磁感应特点的基础上,结合具体的习题类型探究了解题技巧,能够为今后的学习开展做出相应的依据.电磁感应是高中物理学习的重点与难点,在学习过程中,重点分析转换性与变化性,能够有效地促进问题层面的解决.因此结合实际,分析学习内容的特点,有效总结学习技巧,意义突出.

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