高中电磁学知识点总结

高中电磁学知识点总结(2)

时间：2021-08-31

二、重要研究方法

　　1.用比值定义物理量若比值为恒量，则反映了物质的某种性质。如：物质的密度ρ、导体的电阻R、电场强度E、电势U、电容C等。

　　2. 类比如：将电场与重力场、电场强度E与重力场强度(即重力加速度g)、电势能与重力势能、等势面与等高线相类比。将电磁振荡与简谐振动、电磁波与机械波、电指振与振动的共振相类比。其优点是利用已学过的知识去认识有类似特点或规律的未知抽象知识。

　　3.运用形象思维如：用电场线和等势面描述电场的性质，帮助理解电场强度和电势等抽象概念，用小磁针和磁感线描述磁场的性质.用安培定则、左手定则描述相关物理量间的关系，提供判定某物理三的方向等。以达到由形象思维上升到抽象思维的境界。

　　4.运用等效思想如;借助等效电阻、等效电路简化电路，便于解题。

　　5.极端分析法如：研究闭合电路两端点的电压即路端电压、用电键的闭合和断开、变阻器滑片移至两极端、使电路断路和短路等都是运用了极端分析的思想方法。

　　6.寻求守恒规律如：电荷守恒定律。在纯电阻电路中，电功等于电热。法拉第电磁感应定律和楞次定律反映了在电磁感应现象中的能量转化与守恒规律。在工C回路中，电场能和磁场能的相互转化。这实际上是能是守恒定律的具体体现。

　　7.运用图象法研究如：在I-U坐标息中画出金属导体的伏安特性曲线来研究导体的电阻。在U-I坐标系中画出图线来研究路端电压随电流的变化规律，并借助它测算ε和r。用正弦函数图象描述正孩交流电、振荡电流。

　　8.实验检测如：用验电器检测物体上是否带电、带何种电、带多少电，用静电计检测导体间的见势差。用库仑扭秤研究库仑定律，用伏特计测电压，用安培计测电流强度，用欧姆计测电阻等。

　　9.观察和实验观察和实验是揭示物理规律的基本方法，物理规律依靠实验来证实。如：奥斯特实验发现了电流的磁场，罗兰实验证实了运动电荷能产生磁场，从而揭示了磁现象的电本质。用电子射线管检验了运动电荷在磁场中受到洛仑兹力的设想。法拉第的电磁感应实验使他的“把磁转变成电”的光辉思想变为现实.赫兹实验证实了电磁波的存在。还如：用示波器观察波形，用莱顿瓶说明电谐振等。

三、基本解题思路

　　解答电场和电路问题的基本思路大致与解力学和热学问题相仿，下面择其不同之处作些说明：

　　1. 关于研究对象。电场中的研究对象往往是电场中的某一点或某一个电荷。电路的研究对象住在是某些元件(包括电源、用电器、电表等)或一段电路.

　　2.关于受力分析。由于电场的参与，要多考虑一个电场力(库仑力)。

　　3.关于物理过程。电场中主要研究静电平衡、带电粒子在电场中的运动(平衡、加速、偏转)等.电路主要研究电路变化，如通过电键、转换开关、变阻器变换电路的组成并引起了电路中各个量的变化。为了便于认识电路，常常先要画出简化的等效电路。

　　4. 关于状态参量的分析。表征电场的状态量主要有场强、电势、电势能等，引起电场状态量变化的是力、功等。表征电路的状态量有电压、电流等，引起电路状态量变化的是电阻等。要抓住关键的物理量，如并联电路中的电压相等、串联电路中的电流相等、变化电路中电源的电动势和内阻不变、在全电路中能量守恒等.

　　解答磁场和电磁场问题的基本思路大致与前面的相仿，下面择其不同之处作些说明：

　　1.关于研究对象。四场中的研究对象往往是小磁针、带电粒子、通电直导线、通电线圈、闭合回路等。还有如：变压器、电磁波、振荡电流等。

　　2.关于受力分析。由于磁场的参与，要多考虑一个磁场力(安培力、洛仑兹力)。

　　3.关于物理过程。磁场中主要研究：通电导体受力平衡和带电粒子受到洛仑兹力而作匀速圆周运动，电磁感应现象，交流电和振荡电流的正弦变化过程，电磁波的发射、传播和接收过程等.一些问题的物理过程往往是在三维空间进行，为此，要善于发挥空间想象力，选择恰当的平面视图(如以通电导线的横截面作为受力面)将立体图形转化为平面图形，画出简明的物理过程示意图。

　　4.关于状态参量的分析。要抓住关键的物理量，如：磁场中运动物体的力(由此涉及加速度、冲量等)和骼(由此涉及功、动能、势能)，电磁感应中的磁通量变化率，交流电中的最大值(或有效值)和周期(或频率)、传播电磁波的频率和波长、振荡电流的周期〔或频率)等。

　　5.注重方向的分析与判断。尤其是B的方向、安培力和洛仑兹力的方向、通电线因所受磁力矩后的转动方向、感应电动势和感应电流的方向等。

四、复习建议

　　1.通过对电磁学的复习，要求明确以电场和电路为主线的知识体系，深刻理解电场力、电场强度、电势能、电势、电势差和电压、电容、电动势、电流强度、电阻、电功、电功率等重要概念，熟练掌握库仑定律、电场力做功的规律、串并联电路和串并联电池的特点、欧姆定律、焦耳定律等重要规律。熟悉电流计、伏特计、安培计、欧姆计的测量原理和测量技能。要明确以电和进相互转变为主线的知识体系，深刻理解磁感应强度、磁通量、电磁感应、感应电动势、感应电流。自感系数、表征交流电的物理量(最大值和有效值、周期和频率)、电磁振荡、振荡电流、电磁场、电磁波等重要概念.熟练掌握磁极间的作用、磁场对电流的作用、法拉第电磁感应定律、几个有关判定方向的定则(安培定则、右手定则、左手定则)、交流电的变化、变压器、电磁振荡、麦克斯韦电磁场理论等重要规律。

　　2.把握知识的深广度

　　应用库仑定律求解的题目难度不超过固定在一条直线上的三个电荷的相互作用。电场叠加问题不要求计算不在一条直线上的电场强度的叠加。对电势能不要求讨论正电荷或负电荷形成的电场中正负电荷的电势能的正负问题。带电粒子在匀强电场中的偏转只限于带电粒子进入电场时速度的方向垂直于场强的方向情况.对平行板电容器不要求记住其电容公式并作定量计算。对直流电路计算不要求解含有反电动势的电路和有关电桥的问题。计算安培力时只要求掌握I与B垂直的情况.计算洛舍兹力时只要求掌握v跟B垂直的情况，计算导体切割磁力线产生感应电动势时只要求掌握l垂直于B、v的简单情况，不要求用自感系数计算自感电动势。

　　3.要进一步明确电磁学知识的整体结构

　　对于电场，从力和能两个角度研究分别得到了表征电场性质的两个物理量：电场强度和电势。对于电路，从研究稳恒电流得到了以电源、电路、电表为体系的有关概念和规律。从电的系列看，由静电(电场)至动电，而学过的动电有：稳恒电流、交流电、振荡电流等.电流有三大效应：热效应、磁效应、化学效应，本讲涉及电流的磁效应.电转变为磁的具体形式较多，但究其本质是磁场起源于运动电荷。从磁的系列看，由磁转变为电的具体形式也很多，但究其本质是穿过闭合电路的磁通量发生变化。

　　4.要善于把握研究问题的思想方法

　　研究力学、热学、电学的思想方法和解题思路有许多是相类似的，只是具体的研究对象、物理过程、状态参量有所不同而巳。

　　5.要善于从能量的观点去揭示物理现象的本质

　　如;电场中电势能和重力势能、粒子动能之间的转换，电路中电能、化学能、内能之间的转换、磁现象的电本质是运动电行产生磁场，电磁感应现象的本质是能量的转化和守恒，麦克斯韦电磁场理论的本质依据是能量的转化和守恒，电磁波传播的本质是传播能量，电磁振荡的本质是电场能和磁场能的相互转化和守恒等等，因此，在解题时须注意灵活运用。

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