如何學好高中物理的電磁學內容

【摘要】起高中的物理來，絕大部分的高中學生都感覺難，表示大學專業(yè)再也不要選物理了。有的同學說，高中物理課上分明就是物理老師和學霸在秀恩愛。而高中物理之難尤以電磁學內容為最。下面隨小編來看看，如何學好高中物理的電磁學內容。更多高考信息可關注閩州教育高考資訊專欄。

　　高中物理的確是比其它科目要難一些，但它也絕不像大家描述的那樣難。它的難是因為：一、綜合性大。一個力學綜合題的解決幾乎要用到大部分力學知識和方法，一個電磁學綜合題的解決幾乎要用到絕大部分力學和電磁學的知識和方法，好多同學往往會顧此失彼;二、邏輯思維強。物理問題的分析和解決，一環(huán)套一環(huán)，步步為營。有些同學的邏輯思維可能天生就要弱一些，在面對物理問題時的推理能力就差一些。

　　高中物理無論是多難，大家都得學好它。因為現(xiàn)在的高考，物理是理綜的半壁江山，得物理者得理綜，得理綜者得高考。新課改的高考，也對物理學科提出了明確的要求，80%多的高校設限專業(yè)要求物理。也就是說，不選物理你將與一些好大學好專業(yè)無緣。之所以如此是因為物理學科在國家的科技建設中起著舉足輕重的作用。

　　既然高中物理這么重要，電磁學內容在同學們眼中又難于上青天，那么接下來彭老師就給你搭建上天梯。要學好高中物理的電磁學內容，彭老師覺得應從以下幾方面著手。

　　一、基本的儲備知識。

　　1、最基本的動力學儲備知識、規(guī)律和方法;

　　高中物理的電磁學內容，實質上就是一個動力學問題，起點是電磁，落點在力學，正所謂，電磁搭臺，力學唱戲。電磁學問題的解決，雖說不能用到所有的力學知識，但力學中一些最基本的知識、規(guī)律和方法還是要熟練掌握的，否則你很難學好電磁學內容。

　　最基本的動力學儲備知識、規(guī)律和方法：勻變速直線運動的規(guī)律，重力彈力摩擦力大小和方向的確定，力的合成與分解及其動態(tài)矢量三角形、正交分解法，共點力的平衡條件，牛頓第二定律的基本應用，連接體問題的受力分析方法：整體法和隔離法，曲線運動的條件及其處理方法：運動的合成與分解，平拋運動的規(guī)律，圓周運動的描述物理量及其關系式，豎直面內的繩模型和桿模型，功的大小計算、正負功判定，平均功率和瞬時功率的計算，重力勢能、動能和彈性勢能大小的計算，動能定理的熟練應用，機械能守恒定律的條件和應用，常見的幾個功能關系，動量和沖量的概念及其計算，動量定理的應用，動量守恒定律的條件和熟練應用等。

　　2、嫻熟的動力學三大解題思路;

　　在解決一個動力學綜合問題時，我們有三大解題思路：①動力學的觀點：運動學規(guī)律+牛頓運動定律;②功能觀點：動能定理+機械能守恒定律或能量守恒定律;③動量觀點：動量定理+動量守恒定律。在解決一個電磁學綜合問題時，我們的解題原則和方法同樣是這三大思路和方法。這三方面的內容是我們力學內容的重點和核心，不但要學得好，而且要學得好。如果你這三面沒學好，請你在課后狠下功夫。

　　3、基本的數(shù)學儲備知識。

　　有人說，數(shù)學物理不分家，這話不假。一個物理問題的解決，必然離不開數(shù)學這個工具。但高中物理問題的解決，用到的高中數(shù)學知識還是有限的，也是最基本的一些。下面我說到的一些數(shù)學知識是大家必須要掌握好的。

　　基本的高中數(shù)學儲備知識：基本的初等函數(shù)(正比例函數(shù)、反比例函數(shù)、一次函數(shù)、二次函數(shù)、三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù))的性質、標準解析式和圖像，導數(shù)的概念、幾何意義和簡單運算，微積分的概念和簡單運算，常用的三角函數(shù)定義、誘導公式、和差化積公式、積化和差公式、二倍角公式，正弦定理、余弦定理，等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項公式和求和公式，圓的面積、球的表面積和體積計算，長方體、正方體、柱體的體積計算，一些求極值的方法：二次函數(shù)方法、輔助角公式法、求導方法、均值不等式方法(兩個實數(shù)的情況必須掌握，三個實數(shù)的情況最好也掌握)。此外，解方程、解不等式的功夫要絕對地好，要不一個大綜合題10幾個方程擺到你面前，你會無從下手。

　　二、五大章電磁學內容具體指導

　　高中物理的電磁學內容主要由五章組成：靜電場、恒定電流、磁場、電磁感應、交變電流。每一章內容在學習時，方法也不盡相同，下面針對每一章我給一些具體的學習原則和建議。

　　1、靜電場：這一章主要內容是靜電場兩方面的性質——力的性質和能的性質，還有帶電粒子在靜電場(非勻強和勻強兩種情況)中的運動。學好這一章的關鍵，是對描述靜電場力和能的性質幾個抽象物理量的理解：場強、電場力、電場力做功、電勢能、電場力做功和電勢能變化的關系、電勢、電勢差、場強與電勢差的關系。要準確理解這幾個抽象的物理量，最有效的方法就是類比，將靜電場和熟悉的重力場去類比。這幾個概念分別對應于重力場中的：重力場強度(即重力加速度)、重力、重力做功、重力勢能、重力做功與重力勢能變化的關系、高度、高度差、重力加速度與高度差的關系。如果這幾個物理量理解上沒問題了，那么在解決帶電粒子在靜電場中運動的問題時，就按照我們之前的力學思維處理就好了。只要你的力學基礎扎實沒問題，那么靜電場的這部分也沒問題的。

　　2、恒定電流：這一章主要講了三方面的內容：基本概念、基本規(guī)律和電學實驗�；�本概念這一塊兒主要有：電流強度、電動勢、電阻、電功、電功率、電熱等。這幾個概念重點是把握好電流強度和電動勢，特別是電動勢，它是本章比較重要也是最不好理解的一個物理量，注意電阻率的微觀原理，其它幾個都是初中物理接觸過的，不足為慮�；�本規(guī)律有部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的特點、電阻定律、焦耳定律等。重難點是閉合電路歐姆定律，還有電阻熱功率的微觀解釋，其它的一般都沒什么問題。實驗這一塊兒，是恒定電流這一章的重點，它的重要性要遠遠高于前兩部分內容。電學實驗的重點是：描繪小燈泡的伏安特性曲線、測金屬導體的電阻率、電表的改裝、測電源的電動勢和內阻、多用電表的使用這幾個實驗。其中，伏安法測電阻中的內外接和滑動變阻器的限流分壓接法是最基本的實驗基礎知識，必須熟練掌握。關于電學實驗的掌握應從下面幾方面著手：實驗原理、器材、步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、注意事項、儀表選擇和讀數(shù)、電路圖的連接、實驗的設計與創(chuàng)新。其中，圖像法處理實驗數(shù)據(jù)、誤差分析、實驗的設計與創(chuàng)新是難點，儀表的讀數(shù)和電路圖的連接是大多數(shù)同學易錯的。

　　3、磁場：經(jīng)過了前面靜電場的學習，磁場就好多了，最起碼在重要物理量的理解上不會有什么太大的問題。而且磁場這一章初中也接觸了一些皮毛，所以大多數(shù)同學在學習起來感覺會好于靜電場那一章。在學習這一章時，我們同樣可以采用類比的方法，將磁場和靜電場的某些知識去做對比。磁場和靜電場都是場，既有相同的地方，也有不同的地方，通過比較，就會對之前靜電場知識的理解更深入一步，同時也會更好地學習磁場的內容。比如，將磁感應強度和電場強度類比、將磁感線和電場線類比、將磁場力(安培力和洛倫茲力)和電場力來類比。這一章的重點是磁場對電流的作用——安培力、磁場對帶電粒子的作用——洛倫茲力、組合場和復合場問題。其中，安培力在這一章不是太重要，相應的問題也較簡單，重點是帶電粒子在有界勻強磁場、組合場、復合場中的運動，同時它們也是本章的難點。要想學好它們，不光要有扎實的物理知識，還要有熟練的幾何知識。只要你能將帶電粒子的運動軌跡準確地畫出來，那這個問題就解決了大半，因此，請將你的圓規(guī)和尺子放在手邊，盡量把圖畫準確，尤其是剛開始學這部分內容、空間想象能力不好的同學。圖畫準確了，一些關鍵性的幾何關系就很容易發(fā)現(xiàn)。剩下的就是之前的動力學解題套路和方法了。如果你在解決這類綜合問題時，苦于帶電粒子復雜的運動軌跡的找尋，請你參看彭老師所寫的《動量定理在磁場洛倫茲力綜合題中的妙用》文章，那會讓你山重水復疑無路，柳暗花明又一村。

　　4、電磁感應：上一章磁場是電生磁，本章電磁感應是磁生電，同時它也是前面三章內容的綜合，所以，它的難度也較前面幾章要大一些。只有在前面幾章內容學好的前提下才能學好本章內容。本章的重點內容有：磁生電的條件、感應電流方向的兩種判定方法——右手定則和楞次定律、法拉第電磁感應定律、動生電動勢和感生電動勢本質、電磁感應中的圖像問題、單雙導體棒模型、導線框問題。重難點是楞次定律和法拉第電磁定律的綜合應用、圖像問題、單雙導體棒問題、導線框問題。楞次定律的準確理解在于定律中“阻礙”的理解：誰阻礙誰?阻礙什么?怎樣阻礙?阻礙的結果怎樣?它的幾個重要推論：增反減同、增縮減擴、來拒去留，在解題時很是簡捷，應充分理解和熟練應用。法拉第電磁感應定律是用來計算感應電動勢大小的工具，在具體計算時應區(qū)分是動生電動勢還是感生電動勢，它們應用的公式不同。圖像問題、單雙導體棒問題、導線框問題是電磁感應知識的具體應用。解決這些問題時，注意在用楞次定律或者右手定則判定感應電流方向、法拉第電磁感應定律確定感應電動勢大小的基礎上，有機結合動力學中的三大解題思路和方法，幾方面通力合作，才能搞定這些綜合問題。

　　5、交變電流：本章是上一章電磁感應內容的應用，類似于我們力學中萬有引力與航天是圓周運動內容在天體中的應用一樣。所以，只要你上一章電磁感應內容沒問題，那么這一章就肯定沒問題。這一章的重點內容有：交表電流的產(chǎn)生、四值(最大值、瞬時值、平均值、有效值)的計算、理想變壓器、遠距離輸電、交變電流對電阻電容電感的影響。而且這一章也是高考的非重點，一般以選擇題的形式考查出題，平時的同步學習考得會多一點兒、細一點兒。

　　三、電磁學內容學習高級晉升必備的幾個物理思想和能力

　　高中物理要想學得出乎其類拔乎其萃，也就是考試接近于滿分，大家眼中艷羨的學霸，以下的幾種物理思想方法和相應的能力必不可少。而且新高考的選拔愈來愈注重考生的能力和素質，其命題愈加明顯地滲透著物理思想、物理方法的考查。

　　1、運動的合成與分解的思想。

　　運動的合成與分解的思想和方法是處理一個復雜的運動，特別是曲線運動時經(jīng)常采用的方法。將復雜的、陌生的運動分解成兩個我們學過的簡單、特殊運動，這樣便于問題的研究和解決。比如，平拋運動分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動、小船過河問題分解成為船在靜水中的運動和船不動水流的運動、牽連速度問題分解成為沿繩(桿)方向的運動和垂直于繩(桿)方向的運動，擺線運動分解成為勻速直線運動和勻速圓周運動，等等。在合成與分解中，平行四邊形定則或者三角形定則扮演者重要的角色。合久必分，分久必合，在分分合合中，問題便得到了解決。

　　2、等效替代的思想。

　　等效替代法是研究物理問題常用一種方法，它是在保證某種效果(特性和關系)相同的前提下，將實際的、陌生的、復雜的物理問題和物理過程用等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程代替來研究和處理的方法。掌握等效替代法及應用，體會物理等效思想的內涵，有助于提高考生的科學素養(yǎng)，初步形成科學的世界觀和方法論，為終身的學習、研究和發(fā)展奠定基礎。

　　高中物理中比較典型的等效替代思想內容有：質點、重心、理想氣體、點電荷、平均速度(加速度、力等)、發(fā)電機模型、電動機模型、在處理復合場問題時的等效重力場、在分析復雜的電路問題時的等效電路圖、等效電源電動勢和等效電源內阻、電學實驗中的等效替代法測電阻，上面提到的運動的合成與分解實際上也是一種等效的方法。

　　3、宏觀微觀結合的思想;

　　高中物理是研究物質的運動規(guī)律和基本結構的自然學科。在學習中，我們不僅要關注物體的宏觀現(xiàn)象，更重要的還要看隱藏在宏觀現(xiàn)象背后的微觀本質，只有宏觀表現(xiàn)和微觀解釋結合在一起，才能更全面、更準確地反映物體的規(guī)律和本質。在平時的練習中和高考中也很注重這方面內容的考查。高中這方面的內容很多，比較典型的有：電流的微觀本質、安培力和洛倫茲力的關系、感生電動勢和動生電動勢的本質、電阻率的微觀解釋、電阻熱功率的微觀解釋、氣體壓強的微觀解釋、光電轉化裝置工作的相關計算，等等。

　　4、微分求和的思想;

　　我們知道，高中物理在研究物體的運動時，多是特殊的運動，比如勻速直線運動、勻變速直線運動、平拋運動、勻速圓周運動等，對于這些特殊的運動，呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，我們有相應的基本規(guī)律和公式來解決。但是，還有一些運動，比如一般的變速直線運動、一般的曲線運動，對于這樣的運動，一般的規(guī)律便無能為力，微積分便能應付自如。微積分最重要的思想就是“微元”與“無限逼近”，好比一個事物始終在變化，你就很難研究，但通過微元分割成一小塊一小塊，那就可以認為是常量處理，最終加起來就行。在微分中，任何曲線運動都可以看成是直線運動，任何變速運動都可以看成是勻速運動。微積分學是微分學和積分學的總稱。它是一種數(shù)學思想，‘無限細分’就是微分，‘無限求和’就是積分。無限就是極限，極限的思想是微積分的基礎，它是用一種運動的思想看待問題。微積分堪稱是人類智慧最偉大的成就之一。

　　在高中物理中，微積分思想多次發(fā)揮了重要作用，比如，相關圖像中面積的物理含義、變力做功的計算、一些勢能的計算、流體問題、動量定理在磁場和電磁感應綜合問題中的應用，電荷量的計算，等等。

　　高中物理中接觸的微積分還是比較基礎的、初級的內容，準確的說，就是微元求和的思想方法，和真正意義上的大學高數(shù)中的微積分還是有區(qū)別的。

　　以上所說的是一些學好高中物理電磁學內容的軟實力，光有這些還遠遠不夠，還必須建立在下面這些硬件的基礎之上。只有軟硬結合，雙管齊下，才能學好高中物理的電磁學內容。兩手都要抓，兩手都要硬。

　　四、一些具體的學習原則。

　　學無定法，但有常規(guī)。下面一些具體的學習原則，是學好高中物理電磁學內容的前提和基礎，請大家努力做到。

　　1、每天利用好課堂上的四十五分鐘，充分保證其效率。否則你會在課后花三倍左右的時間和精力補回課上所學的內容，得不償失。這就要求你每天必須要合理作息，科學計劃，統(tǒng)籌安排學習任務。一切應以白天課上的高效學習為前提。

　　2、及時復習、鞏固課堂內容和做過的典型題目。這是一個老生常談，但就是這一點，好多同學都做不到或者做不好，導致所學的內容一知半解，熟練度不夠。人都會遺忘，學的知識在剛開始階段是遺忘最快的，以后會逐漸變慢，所以要及時復習鞏固所學，正所謂溫故知新，熟能生巧。每天所學的內容一定要在晚上睡覺之前復習鞏固一遍，一周的學習內容一定要在這周末過一遍。

　　3、夯實基礎，熟練記憶一些基本的公式，定理和定律的內容及成立的條件。電磁學內容的公式很多，尤其靜電場和恒定電流這兩章更多。有很大一部分同學，學不好物理的原因，是好多基本的內容沒記住，或者記得不熟練，這在做題時自然就不太會了。

　　4、適當增加題量的練習。物理成績的提高，是通過一定量的題目訓練換來的，但決不是提倡搞題海戰(zhàn)術。力求弄懂一道題，解決一類題�？碱}的類型是有限的，而題目的數(shù)量是無限的，你的精力又是有限的，將你有限的精力用到無限的題海戰(zhàn)術中去，是最愚蠢的做法，必然事倍功半，得不償失。明智的做法是，將你有限的精力用到有限的考題類型的研究、總結、歸納和精練中去。

　　5、多看課本。好多學生課上聽不懂，課后又不看書，做題自然不會，時間長了就失去學習的興趣了，一個惡性循環(huán)。上課你聽老師的講解可能一知半解，課后你不妨認真去讀課本，這時你往往會恍然大悟。現(xiàn)在好多學生都有一個不好的習慣，那就是很少看課本，這個習慣是不好的，必須改掉。正確的做法是，課前認真看書，記下自己不明白的地方，課上認真聽老師的講解，解決自己預習時存在的問題，課后再認真看書，每看一遍課本就會有不同的收獲。

　　6、對于電磁學內容中那些抽象概念、有難度的規(guī)律的學習，比如電勢、電動勢、楞次定律等，一時半會掌握不了，可以先強行地記住它們，并在運用中慢慢掌握。當你利用它們能夠逐漸地解決一些相應的題目時，你就會對它們有了進一步的理解和更準確認識，發(fā)現(xiàn)它們原來也不過如此，其實這時候你已經(jīng)基本上掌握它們了。

　　7、在平時物理學習中，要不斷地強化物體的運動情況是由其受力情況決定的這一思想，從功能和動量的角度去認識和解決問題。物體的運動性質是外在的現(xiàn)象，受力是內在的原因，透過現(xiàn)象看本質，是辯證唯物主義科學的認識論和方法論。在此基礎上，我們還要從力對空間的積累角度——功和能方面、力對時間積累的角度——動量沖量方面，去進一步挖掘運動的本質。因此，一個物理問題解決的科學步驟為：研究對象的受力分析，運動情況分析，從功和能的角度、動量的角度、動力學的角度三方面去解決。

　　8、買一本適合自己程度的、解析比較詳細的教輔書。在做上面的練習題時，先自己認真思考，想不上來時再看答案的解析。久而久之，你的電磁學思維和能力就提高了。

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