图像法在处理电磁感应问题方面的优势及培养学生作用

摘 要：在电磁感应的学习中，对于描述的两个量之间的关系，不仅可以由公式来进行表示，还可以用图像或者语言描述来解答电磁感应问题，利用图像的描述来解决电磁感应方面的问题也被称为图像法。在本文中，笔者从电磁感应中图像问题的归类分析谈起，对图像法在处理电磁感应问题方面的优势进行研究，对培养学生的作用进行分析，希望可以给从事这方面教学的教师一些参考和借鉴。

关键词：图像法 电磁感应 归类分析 优势 作用

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0248-02

随着新课改的实施，对学生进行综合素质教育成为教育中的重点问题，尤其是在最近几年的高考理科大综合学科考试中，有关图像和图形的变换试题是一个热门的出题方向，这种题型可以检测学生对所学知识运用的灵活性，同时也可以检测学生的应变能力。物理学科本身就是一门更深层次的科学素养学科，从实验科学、物理实验的学习中去收集、处理数据。本文将对图像法在处理电磁感应问题方面的优势进行研究，对培养学生的作用进行分析。

1 图像法处理电磁感应问题的归类分析

1.1 利用图像选择或对照处理电磁感应问题

在电磁感应试题中，有时候会出现多个图像，需要学生去分析、判断，对待这样的问题，可以采用图像选择排除法，逐个分析图像图像，将错误的图像一一排除，最终选择确的图像来解决这个电磁感应问题；还可以采用将图像进行对照的方式，按照题目要求，在对照后获得一个正确的电磁感应图像。解决这样的问题，关键是做好图像分析功能，分析有关电磁感应的物理过程或对电磁感应状态的变化特点进行掌握等。

1.2 利用图像转换解决电磁感应问题

在进行图像转换过程中，必须先找出已知的电磁感应规律或电磁感应过程的图像，并使用正确的读取方法对图像进行提取，利用图像间的关联关系就行已知图像的图像转换。

1.3 利用图像分析解决电磁感应问题

使用定性分析，可以使电磁感应原理清晰的在物理图像中得到显示，以水平轴和垂直轴代表电磁感应的量，通过物理概念、公式、定理和定律对电磁感应图像的物理意义作出准确的分析和判断；对于定量的电磁感应图像以及图像之间的关系，要以搞清电磁感应量和物理量的函数关系为主要目的，并注意电磁感应量的单位转换，要认真挖掘图像中的隐含条件，明确的图表区域，对图像在某位置的斜率（或绝对值）在垂直轴和水平轴截距线所示的位置进行标示，对图像的物理意义进行描述。

1.4 利用图像应用解决电磁感应问题

利用图像的应用方法来解决电磁感应问题主要是根据题意的输出之间的关系来确定电磁感应的物理量，利用视觉图像的抽象表示，对简单的电磁感应过程之间的几何关系进行理解，并利用图像去分析和解决电磁感应的问题。

2 图像法在处理电磁感应问题方面的优势

2.1 可运用图像直接解题

例题分析：一对平行光滑轨道被放置在一个水平面上，两轨道间距l为0.2 m，电阻R=1.0Ω，有一导体棒被静止放置在轨道上，和两个轨道垂直，杆及轨道的电阻可以忽略不计，整个装置周围是磁感应强度为B=0.5 T均匀的磁场，磁场方向垂直轨道面向下。沿轨道杆的方向有一个外力F做匀加速运动，测得力F和时间t关系。求杆的质量m和加速度a。

例题分析：导体杆在轨道初速度为零开始做加速直线运动，可以用v表示瞬时速度，t表示时间，则杆切割磁感线产生的感应电动势为：E=BlV=BLat，

闭合回路中的感应电流为：，

由安培力公式和牛顿第二定律得：F-llB=ma，

得：。

在图像上取两点：（0，1）（28，4）代入解方程组得：a=10m/s2，m=0.1 kg。

2.2 图像还可应用于实验

电磁感应知识是利用抽象性、复杂性的物理规律将知识有选择的具体表现出来，直接准确地反映物理量之间的关系，学生可以从电磁感应的图像中很容易看到物理量之间关联的关系，从而发现电磁感应的特征和电磁感应的规律。

2.3 应用图像可以触发灵感，另辟蹊径

从整体图像，可以看到电磁感应的动力学过程清晰显示，使学生在学习知识时能够拓展更加清晰的思路，可以增加思维的广度。电磁感应的许多问题用其他的方法来解决是很困难的，但是用图像法解决这个问题往往相对简单。

3 学生应明确的图像法学习问题

有很多学生使用图像来解决电磁感应的问题，往往还更容易出错，究其原因，主要是因为对图像的认识不够清晰。所以，想要很好的使用图像法来来解决电磁感应相关的问题，就必须要从根本上认清以下几个问题。

（1）物理图像上的“点”代表什么物理状态。对“点”进行认真的分析，尤其是对电磁感应知识中的几个特殊的“点”，要正确去理解其物理意义。这些点主要有截距点、交点、极值点、拐点等。

（2）对于图像线条以及曲线、切线的斜率通常都会有一个明确的物理意义，在学习中必须要弄清楚这是什么电磁感应，有什么含义。

（3）还要掌握图像所表示的电磁感应的物理量的大小值，坐标轴所围的区域那些数值所代表的电磁感应量都是什么。

（4）要能将图像的形状结合其斜率找出其中隐藏的物理意义。

4 图像法对培养学生的作用

4.1 使学生在解题能力上得到提高

高中物理在知识具有更深的深度，电磁感应相关知识就具有代表性。在进行学习的时候，有的学生能理解教师的分析，但是一旦题目发生变化，学生处理起来就有些难度。最主要的原因是学生没有真正理解题意，对如何进行解题的方法掌握的不足，缺乏对电磁感应相关知识的类比及知识的转化。这就使学生在学习电磁感应知识的时候，不能找到正确的解题方式去解题，老师也不能找到比较合理的解题方式传授给学生。更重要的是，通过对同类型的电磁感应试题解答，学生不懂得从相似的题目中找到共同点，去使用同样的方法解答。而图像法在电磁感应学习中的应用，可以使学生在解题能力上得到提高。

4.2 激发学生的创新意识，提高学生的综合能力

图像法的学习是对电磁感应知识实施的具体和抽象的组合。利用电磁感应知识描述的物理过程动态改变形象，使得在学习电磁感应知识时更直观、更清晰的描述电磁感应发生的物理过程，学生可以更容易理解电磁感应的视觉印象，可以使学生对电磁感应的性质和物理概念做更多的深入讨论，利用图象法使得电磁感应知识图像清晰简化，可以清晰的分析电磁感应的问题。通过图像法的学习，在学生充分掌握知识的基础上，进一步拓展了学生对电磁感应知识的理解范围和深度，有力的将电磁感应知识与其余的物理知识以及其他学科知识有机的结合，激发学生的创新意识，培养创新能力，提高学生的综合能力。

4.3 应用图像法学习使学生做到了三会

（1）会识图：认识图像，理解图像的物理意义。

（2）会作图：依据物理现象、物理过程、物理规律作出图像，且能对图像进行变形或转换。

（3）会用图：能用图像分析实验.用图像描述复杂的物理过程，用图像法来解决物理问题.为进一步增强对图像的认识，对物理知识的学习是大有帮助的。

5 结语

综上所述，图像法在处理电磁感应问题方面还是具有很多优势的，尤其是现代的教育对学生能力的考察不仅仅是单一的知识掌握程度考察，而是对学生的综合素质进行考察，这也是近几年高考中综合素质题越来越多的原因，利用图像法培养学生解答电磁感应题的能力，使学生的会识图、会作图、会用图，使学生的综合素质得到提高。

参考文献

[1]戴建华.电磁感应中图像问题分析[J].中学生数理化：高二版，2011（10）.

[2]王雪芳.关于电磁感应中图像问题的归类[J].考试周刊，2012（43）.

[3]孙东飞.从电磁感应现象中培养学生的类比思维[J].试题与研究：教学论坛，2009（18）.

[4]孟祥妹.巧用高中物理图像法处理问题[J].科学大众，2009（4）.

[5]马广平.图像法在解决高中物理问题中的应用[J].新课程研究（下旬刊），2012（11）.