高考物理電磁學相關題型及解題思維概說

馬光暉

【摘要】高考卷物理部分的習題往往令考生覺得很難，并且容易失分，其實解題過程就是一種物理思維，有了正確的思維，解題就會有跡可循。

【關鍵詞】高考 復習沖刺 電磁學 物理題型 解題思維

1、以電路為核心的綜合應用問題

題型描述：該題型是高考的重點和熱點，高考對本題型的考查主要體現(xiàn)在閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、電學實驗等方面.主要涉及電路動態(tài)問題、電源功率問題、用電器的伏安特性曲線或電源的U-I圖像、電源電動勢和內阻的測量、電表的讀數(shù)、滑動變阻器的分壓和限流接法選擇、電流表的內外接法選擇等。

答題思維：（1）電路的動態(tài)分析是根據(jù)閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的性質，分析電路中某一電阻變化而引起整個電路中各部分電流、電壓和功率的變化情況。

（2）電路故障分析是指對短路和斷路故障的分析，短路的特點是有電流通過，但電壓為零，而斷路的特點是電壓不為零，但電流為零，常根據(jù)短路及斷路特點用儀器進行檢測，也可將整個電路分成若干部分，逐一假設某部分電路發(fā)生某種故障，運用歐姆定律進行推理。

（3）導體的伏安特性曲線反映的是導體的電壓U與電流I的變化規(guī)律，若電阻不變，電流與電壓成線性關系，若電阻隨溫度發(fā)生變化，電流與電壓成非線性關系，此時曲線某點的切線斜率與該點對應的電阻值一般不相等。

電源的外特性曲線的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內阻。

2、電學實驗中電阻的測量問題

題型描述：該題型是高考實驗的重中之重，每年必有命題，可以說高考每年所考的電學實驗都會涉及電阻的測量。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阻，還可以是測量電源的內阻等。

答題思維：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。

3、帶電粒子在電場中的運動問題

題型描述：帶電粒子在電場中的運動問題本質上是一個綜合了電場力、電勢能的力學問題，研究方法與質點動力學一樣，同樣遵循運動的合成與分解、牛頓運動定律、功能關系等力學規(guī)律，高考中既有選擇題，也有綜合性較強的計算題.

答題思維：（1）處理帶電粒子在電場中的運動問題應從兩種思路著手：

①動力學思路：重視帶電粒子的受力分析和運動過程分析，然后運用牛頓第二定律并結合運動學規(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)全過程的功能關系，確定粒子的運動情況（使用中優(yōu)先選擇）。

（2）處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意是否考慮粒子的重力；

（3）處理帶電粒子在電場中的運動問題應注意畫好粒子運動軌跡示意圖，在畫圖的基礎上運用幾何知識尋找關系往往是解題的突破口。

4、帶電粒子在磁場中的運動問題

題型描述：帶電粒子在磁場中的運動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，也有綜合性較強的計算題且難度較大，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動的運動學量的考查；

（2）突出對概念的深層次理解及與力學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）突出本部分知識在實際生活中的應用的考查，以對思維能力和理論聯(lián)系實際能力的考查為主。

答題思維：在處理此類運動問題時，著重把握“一找圓心，二找半徑，三找周期或時間”的分析方法.

（1）圓心的確定：因為洛倫茲力f指向圓心，根據(jù)f1 v，畫出粒子運動軌跡中任意兩點的f的方向，沿兩個洛倫茲力f作出其延長線的交點即為圓心.另外，圓心位置必定在圓中任一根弦的中垂線上。

（2）半徑的確定和計算：利用平面幾何關系，求出該圓的半徑（或運動圓弧對應的圓心角），并注意利用一個重要的幾何特點，即粒子速度的偏向角（φ）等于圓心角（α），并等于弦AB與切線的夾角（弦切角θ）的2倍。

（3）運動時間的確定；t=φT/2π或t=s/v，其中φ為偏向角，T為周期，s為軌跡的弧長，v為線速度。

5、帶電粒子在復合場中的運動問題

題型描述：帶電粒子在復合場中的運動是高考的熱點和重點之一，主要有下面所述的三種情況：

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

（2）帶電粒子在疊加場中的運動：在疊加場中所受合力為。時做勻速直線運動或靜止；當合外力與運動方向在一直線上時做變速直線運動；當合外力充當向心力時做勻速圓周運動。

（3）帶電粒子在變化電場或磁場中的運動：變化的電場或磁場往往具有周期性，同時受力也有其特殊性，常常其中兩個力平衡，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動。

答題思維：分析帶電粒子在復合場中的運動，應仔細分析物體的運動過程、受力情況，注意電場力、重力與洛倫茲力間大小和方向的關系及它們的特點，然后運用規(guī)律求解，主要有兩條思路：

（1）力和運動的關系：根據(jù)帶電粒子的受力情況，運用牛頓第二定律并結合運動學規(guī)律求解。

（2）功能關系：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系解決問題。

總結：解題過程就是一種物理思維，這是正確的思維，這是讓你真正將物理融會貫通的思維。