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高中电磁学疑难问题的审题方法探究

发布时间:2017-12-14 10:30

  解题是由审题、提出解题方法和思路、作答与演算、以及审视答案等四个环节组成,审题是求解电磁学疑难问题的第一步工作,同时也是决定解题成败的关键.解题中的审题就是通过审阅题文和题图,理解题意,弄清题目中所涉及的物理过程,想象物理图景,明确已知条件与所求解问题间的关系等而进行的分析与综合的思维能力,而且包含严肃认真细致的态度等非智力因素.因此,培养和提高审题能力是提高思维能力、解决实际问题能力的重要组成部分.如果连审题都错了,还有可能解答出正确答案吗?所以审题应该慢,字斟句酌,尤其是定语、状语、补语在物理情景的描述中起着提供条件的作用.慢审题可以防止潜意识定势思维对题意理解的干扰.审题仔细透彻了,解题就成功了一半.由此可见,正确审题对解决电磁学疑难问题的重要性.


  1认真审题,捕捉关键词句


  审题过程是分析加工的过程,最先应感知到题目所考的知识点,问题的内容和意图,然后挖掘题目的内涵,其方法可以是:捕捉关键词句,理解其内涵和外延,明确限定条件;挖掘隐含的物理过程、物理状态、物理模型中的隐含条件.


  例1(2009广东理综)


  关于同一电场的电场线,下列表述正确的是


  A.电场线是客观存在的


  B.电场线越密,电场强度越小


  C.沿着电场线方向,电势越来越低


  D.电荷在沿电场线方向移动时,电势能减小


  很明显,本题考查电场线相关知识,关键字眼“正确”,如果稍不注意把正确看成“不正確”,那本题必将错选.由于电场线见得多了,部分学生不记得电场线是为了描述电场人为引入的而错选了A,电场线越密,电场强度越大,B错;沿电场线的方向电势降低,C对;D选项中未指明是哪种电荷,部分学生只考虑正电荷沿电场线移动,电势能减小,忽略了负电荷沿电场线移动,电势能增加,以致错选D.


  2画好草图,形象物理过程和情景


  画好草图是分析物理问题的重要手段,它能建立清晰有序的物理过程,确立物理量间关系,把问题具体化、形象化.草图可以是运动过程图、受力分析图、状态变化图等,也可以是摄像法、等效法得到的示意图.


  例2(2007全国Ⅰ理综)


  两平面荧光屏互相垂直放置(图1),在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴,交点O为原点,如图所示,在y>0,0y>0,x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B.在O点有一处小孔,一束质量为m、带电量为q(q>0)的粒子沿x轴经小孔射入磁场,最后扎在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮,入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值.已知速度最大的粒子在0a的区域中运动的时间之比为2∶5,在磁场中运动的总时间为7T/12,其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期.试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响).


  画好草图(图2)是解决本题的关键所在,因为速度方向一定,大小变化,当速度较小时,粒子将在x轨道半径大于a的粒子开始进入右侧磁场,考虑r=a的极限情况,这种粒子在右侧的圆轨迹与x轴在D点相切(虚线),OD=2a,这是水平屏上发亮范围的左边界.


  速度最大的粒子的轨迹如图中实线所示,它由两段圆弧组成,圆心分别为C和C′,C在y轴上,由对称性可知C′在x=2a直线上.


  总结:本题经画图,通过临界状态的几何关系分析,找到区间范围.


  3变换思路,加强物理情景间的关系


  有些问题,就题论题很难求得结论,甚至得不到结果.此时应马上变换思路,转移研究对象、物理状态和物理过程,加强相似物理情景间的联系,挖掘特殊和一般的关系,导出结论.


  例3


  如图3所示,有一根直导线架在条形磁铁的正上方,且与磁铁垂直,通有垂直纸面向里的电流,试判断通电前后磁铁对地面的压力大小变化情况.


  分析因无法直接去判断通电导线对磁铁的作用力,则可根据力发生作用的相互性,若能判断出通电导线在条形磁铁的磁场的受力情况,则可间接得出磁铁的受力情况,使问题得到解决.由左手定则可知,该通电导线受到竖直向下的磁场力,进而可知磁铁受到竖直向上的磁场力,则对地面的压力减小.


  作者:苏戈

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