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高中物理电学知识的学习心得与解题技巧阐释

2019-05-14徐锦瀚

物理通报 2019年5期
关键词:电学粒子公式

徐锦瀚

(衡水志臻中学 河北 衡水 053000)

高中物理电学知识是考纲的重要内容,也是学习的难点.为避免盲目学习而不得其法,基于自己对学习兴趣的培养、解题思路的理解、学习过程的体会,以及参加物理竞赛的经历和收获;通过对电学知识不断的总结、归纳、梳理,现对高中物理电学学习中的一些心得体会,谈谈粗浅的认识.

1 究根溯源——课内课外相结合 培养学习兴趣

作为一名高中生,要想灵活地学习高中物理电学知识内容,就要做到“格、悟、践”3点.

首先是“格”,明代哲学家王阳明七日七夜格竹子的故事启迪我们,培养辨析新鲜事物的习惯尤为重要,比如,在新闻中我们经常听到的 “电磁炮”“电磁弹射系统”,等等,虽然作为学生不可能破解,但因为脑子里有这一概念,所以学习中就会潜移默化地多留意与之相关的电学、力学等知识;再比如,心灵感应是否真的与量子纠缠有关,等等.通过对抽象概念的推究,激发学习的欲望,达到学习起来不枯燥的目的.

其次是“悟”,也就是举一反三的联想能力,除了在课堂上认真学习,课后也可以基于课堂上接受的知识,通过网络搜索、资料查询等方式了解更多的电学知识,分析高中物理电学知识在各行各业中的具体应用,比如可以运用自己所掌握的电学知识,就某件家用电器向家长讲解运行原理,从而获得成就感,提升表述能力,无形中也巩固延伸了知识面,从不同角度领会相关知识点.

最后是“践”,很多知识课堂上老师再怎么讲,也只是理论,电学学习最关键的是要抓住每一次实验课的机会,实验就是把抽象的知识点变为具体现象的过程,是对某个知识点加深理解的重要环节,通过实验的准备、画图、组装、测量,以及撰写实验报告等,培养严谨的思维能力和操作能力,让我们更直观地去理解科学、了解电学,也会吸引我们去积极地求知与探索未知领域.

2 审思明辨——理清概念和公式 在应用中深化认识

我们在物理电学知识的学习中,经常会涉及到一些公式与概念,如静电力、电场力、电荷量、电功、电压以及电流等,这些都是重点内容,在学习过程中要学会从不同的角度分析、理顺物理概念的涵义,对于一些关键性的词语、公式要重点记忆.要善于串联思维,总结发现规律性的东西,顺藤摸瓜,多数的电学公式都是通过欧姆定律以及电功率电学公式为基础推导出来的,我们在物理学习中,要对其进行整理分析,了解不同公式的内在规律与特征,明确不同的知识点与概念,这样就可以避免混淆.

比如,我们在高中电磁学中常见的电磁感应与力学结合的大题,在求解的过程中必然要先对各部分知识进行整合.在分析此类题时,一定要明确该过程都涉及到了哪些物理概念,符合哪些规律的成立条件,解完题后,要养成题后反思的习惯,不能仅仅满足于把题解出来,要再次思考题中所包含的概念、规律,看看做题前后理解上有什么变化,在分析、解决问题的思路与方法方面有哪些新的收获和体会.

【例题】如图1所示,x轴上方有匀强磁场B,下方有匀强电场E.电荷量为q,质量为m,重力不计的粒子在y轴上.x轴上有一点N(L,0),要使粒子在y轴上由静止释放而能到达N点,问:

(1)粒子应带何种电荷?

(2)释放点M应满足什么条件?

(3)粒子从M点运动到N点经历多长的时间?

图1 题图

技巧点拨:

(1)首先我们要知道带电荷的粒子在电磁场中运动必然要受力的作用,所以解题第一步先进行受力分析,根据受力情况判断粒子的运动状态.

(2)由粒子在磁场中做圆周运动的对称规律和重复圆周运动的规律可知:从同一边界射入的粒子,从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等.所以当粒子匀加速运动到O点进入磁场时,粒子的运动轨迹是一个半圆,当粒子再次进入磁场时,由于速度方向、大小不变,所以重复之前的圆周运动.

解析:(1)由于磁场对静止电荷没有作用力,所以粒子由静止释放后受电场力作用开始运动,要进入磁场必先向上运动,受到的电场力向上,所以M点要在-y轴上,又因为场强E方向是向下的,所以粒子带负电.

(2) 设释放点M的坐标为(0,-y0),粒子从M点由静止开始加速运动,则

(1)

粒子在匀强磁场中以速率v做匀速圆周运动,有

(2)

粒子做匀速圆周运动的次数(正整数)为n,则L=n2R,所以

(3)

解式(1)~(3)得

所以

式中n为正整数.

(3)粒子由M运动到N在电场中的加速运动和减速运动的次数为(2n-1)次,每次加速或减速的时间都相等,设为t1,则

所以

3 博观约取——加深知识理解 提炼解题方法

学习就是巩固记忆、灵活应用的过程,也是把知识点“编网”的过程,当一个个知识点不断地由粗网编制成细网的时候,盲区才会越来越少.物理电学知识中含有大量的公式与概念,虽然在记忆中存在一些难度,但相对于文科生来说,我们还算是幸运的.高中物理电学知识的学习既要学会从章节顺序上培养“串联思维”的方法,更要学会在分轮复习中发现“并联推理”的规律,而在对这些知识进行整理时可以发现,多数的知识内容之间存在一定的关联,多数之前总是发怵的难题迎刃而解了.

在对不同知识点对应的例题进行分析时会发现,很多题目都是万变不离其宗的,所以有必要记下自己认为的重点题型,触类旁通,从会做一些题到会做一类题,注意这里所指的是题型,而不仅仅是题目.

物理知识是分章分节的,物理考纲要求之内容也是一块一块的,它们既相互联系,又相互区别,所以在物理学习过程中要不断进行小综合,等总复习时再进行系统整合.章节内的知识互相联系,不同章节之间可以互相类比,在整理分析的过程中就逐渐加深了对知识的认知与理解,此外我们要经常与老师、学霸进行“学术上”的交流,互教互学,共同提高,在解决问题的过程中,也会更好地理顺思路,提高自身的解题能力 .

4 结束语

正所谓格物穷理,在电学学习中,我了解了很多小时候认为奇妙的东西,同时也充满了对破解未知世界的期待,作为一名高中生,要有针对性地收集、整理、分析高中物理电学方面的相关知识,结合生活中的所闻所见,探究现象、揭秘原理、解决问题,深入分析电学知识内在规律与特征.真正将所学的前后知识融会贯通,连为一体,这样我们就会逐渐从综合中找到知识的联系,同时也找到了学习物理知识的兴趣.

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