高中物理電學(xué)?？碱}型解題方法之我見

胡曉國

題型1：帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)問題

題型概述：帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)問題本質(zhì)上是一個(gè)綜合了電場力、電勢能的力學(xué)問題，研究方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)一樣，同樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等力學(xué)規(guī)律，高考中既有選擇題，也有綜合性較強(qiáng)的計(jì)算題。

思維模板：（1）處理帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)問題應(yīng)從兩種思路著手。

①動(dòng)力學(xué)思路：重視帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析，然后運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求出位移、速度等物理量。

②功能思路：根據(jù)電場力及其他作用力對帶電粒子做功引起的能量變化或根據(jù)全過程的功能關(guān)系，確定粒子的運(yùn)動(dòng)情況（使用中優(yōu)先選擇）。

（2）處理帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)問題應(yīng)注意是否考慮粒子的重力。

①質(zhì)子、α粒子、電子、離子等微觀粒子一般不計(jì)重力；

②液滴、塵埃、小球等宏觀帶電粒子一般考慮重力；

③特殊情況要視具體情況，根據(jù)題中的隱含條件判斷。

（3）處理帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)問題應(yīng)注意畫好粒子運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，在畫圖的基礎(chǔ)上運(yùn)用幾何知識(shí)尋找關(guān)系往往是解題的突破口。

題型2：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)問題

題型概述：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)問題在歷年高考試題中考查較多，命題形式有較簡單的選擇題，也有綜合性較強(qiáng)的計(jì)算題且難度較大，常見的命題形式有三種。

（1）突出對在洛倫茲力作用下帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)量（半徑、速度、時(shí)間、周期等）的考查；

（2）突出對概念的深層次理解及與力學(xué)問題綜合方法的考查，以對思維能力和綜合能力的考查為主；

（3）突出本部分知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用的考查，以對思維能力和理論聯(lián)系實(shí)際能力的考查為主。

題型3：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)問題

題型概述：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)是高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn)之一，主要有下面所述的三種情況。

（1）帶電粒子在組合場中的運(yùn)動(dòng)：在勻強(qiáng)電場中，若初速度與電場線平行，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；若初速度與電場線垂直，則做類平拋運(yùn)動(dòng)；帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

（2）帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動(dòng)：在疊加場中所受合力為零時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止；當(dāng)合外力與運(yùn)動(dòng)方向在一直線上時(shí)做變速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)合外力充當(dāng)向心力時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

（3）帶電粒子在變化電場或磁場中的運(yùn)動(dòng)：變化的電場或磁場往往具有周期性，同時(shí)受力也有其特殊性，常常其中兩個(gè)力平衡，如電場力與重力平衡，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

思維模板：分析帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)，應(yīng)仔細(xì)分析物體的運(yùn)動(dòng)過程、受力情況，注意電場力、重力與洛倫茲力間大小和方向的關(guān)系及它們的特點(diǎn)（重力、電場力做功與路徑無關(guān)，洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功），然后運(yùn)用規(guī)律求解，主要有兩條思路。

（1）力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：根據(jù)帶電粒子的受力情況，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解。

（2）功能關(guān)系：根據(jù)場力及其他外力對帶電粒子做功的能量變化或全過程中的功能關(guān)系解決問題。

題型4：以電磁感應(yīng)為核心的綜合應(yīng)用問題

題型概述：此題型主要涉及四種綜合問題。

（1）動(dòng)力學(xué)問題：力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問題，其聯(lián)系橋梁是磁場對感應(yīng)電流的安培力。

（2）電路問題：電磁感應(yīng)中切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，這樣，電磁感應(yīng)的電路問題就涉及電路的分析與計(jì)算。

（3）圖像問題：一般可分為兩類，一是由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出相應(yīng)的物理量的函數(shù)圖像，二是由給定的有關(guān)物理圖像分析電磁感應(yīng)過程，確定相關(guān)物理量。

（4）能量問題：電磁感應(yīng)的過程是能量的轉(zhuǎn)化與守恒的過程，產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程是外力做功，把機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程；感應(yīng)電流在電路中受到安培力作用或通過電阻發(fā)熱把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電阻的內(nèi)能等。思維模板：解決這四種問題的基本思路如下。

（1）動(dòng)力學(xué)問題：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢，然后由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，進(jìn)而求出安培力的大小和方向，再分析研究導(dǎo)體的受力情況，最后根據(jù)牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解。

（2）電路問題：明確電磁感應(yīng)中的等效電路，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向，最后運(yùn)用閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律求解路端電壓、電功率等。

（3）圖像問題：綜合運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、左手定則、右手定則、安培定則等規(guī)律來分析相關(guān)物理量間的函數(shù)關(guān)系，確定其大小和方向及在坐標(biāo)系中的范圍，同時(shí)注意斜率的物理意義。

（4）能量問題：應(yīng)抓住能量守恒這一基本規(guī)律，分析清楚有哪些力做功，明確有哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化，然后借助于動(dòng)能定理、能量守恒定律等規(guī)律求解。

題型5：電學(xué)實(shí)驗(yàn)中電阻的測量問題

題型概述：該題型是高考實(shí)驗(yàn)的重中之重，每年必有命題，可以說高考每年所考的電學(xué)實(shí)驗(yàn)都會(huì)涉及電阻的測量。針對此部分的高考命題可以是測量某一定值電阻，也可以是測量電流表或電壓表的內(nèi)阻，還可以是測量電源的內(nèi)阻等。

思維模板：測量的原理是部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律；常用方法有歐姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。