浅谈图像法在电磁场中的应用

    展翀

    摘 要 在物理学习过程中电磁场学习具有一定的难度，我们如何结合自身情况找到适合自己的解题方法至关重要，图像法在电磁场中的应用能够提高我们对图像物理意义的理解，激发自身的思维能力，文章主要以此为基础探讨图像法在电磁场中的应用。

    关键词 图像法 电磁场 物理 物理学习

    中图分类号：G633.7 文献标识码：A

    1图像法在高中物理教学中的应用现状

    对于高中物理学科来说，应用图像来解决问题司空见惯。很多同学对于应用图像法解决问题习以为常，但对于图像教学的重要性却没有足够的重视。一方面，很多教师在讲课时对于图像法的应用没有全面系统的讲解，学生不知如何运用图像法解决问题；另一方面，课堂上老师没有引导我们应用图像法来解决问题，很多同学作图意识不强，甚至不会作图，不能把物理问题形象化、可视化，在面对图像类问题时没有解题思路。因此，我们应加强图像练习，学会画示意图、函数图像等基本的图形，借助图形来发现问题的本质，进而一步步降低思维难度，将抽象的问题具体化、形象化，进而逐步掌握图像法的具体应用步骤，提高物理学习效率。

    2图像法在电磁场中的应用分析

    2.1电磁感应方面

    图像问题既可以结合法拉第电磁感应定律，又可以结合右手定则、安培定则，对于我们而言有一定难度。通常情况下，我们在解答图像问题时，首先精准判定图像的类型，并解读电磁感应的具体过程；其次，依据问题设定情况，选择适当的物理对应关系，找寻图像中的对应位置；最后，依据所学知识计算多个数值，从而求解问题。以下图为例，通过观察我们能够看出图（a）中的线框绕E点转动，通过线框的磁通量都没变化，所以线框中没有感应电流。在转动的过程中每条边都在做切割磁感线运动，则每条边都相当于电源，根据右手定则，可以判断出电源的正负极，知C点比F点高U，D点也比F点高U。所以C、D两点电势相等；此外，图（b）中的线框向右平动，通过线框的磁通量都没变化，所以线框中没有感应电流。在平动的过程中CE边、DF边在做切割磁感线运动，则两条边相当于电源，根据右手定则，可以判断出电源的正负极，F点比D点电势高，C点和F点相等，所以C点电势比D点电势高。

    2.2利用图像辅助数据处理

    在物理实验中，通常需要记录大量的实验数据，利用图像法来处理实验数据能够将复杂、琐碎的数据构建为一个系统的变化过程，从而帮助我们理清数据之间的关系，建立清晰的思路来进行分析归纳。例如“用电流表和电压表测电池的电动势和内阻”这一实验，可以将实验数据表现在图像中，利用图像中的图线斜率、图线与纵坐标的截距来表示各种物理数据变化，这样可以通过物象挖掘其中的物理知识，更加快速地处理数据，求出实验所需的物理量。

    2.3利用AR微件演示磁场空间分布的一般流程

    在展示磁场空间分布的过程中，采用了“平面—立体—平面”的思维顺序，即先通过传统实验演示探究或自主探究得出电流磁场在某一平面的分布，引导我们发现电流方向与磁场方向或环形电流中心轴线上磁场方向之间的关系，目的是引出安培定则；再利用已做好的AR微件演示电流磁场的空间分布，此时可手动旋转微件并提示我们注意从各个角度观察磁场分布且应用安培定则来熟悉电流方向与磁场方向或环形电流中心轴线上磁场方向之间的关系；最后手动旋转微件展示电流磁场的三视图分布，帮助我们记忆和掌握安培定则。

    2.4将学习到的概念应用到实际问题中

    在课堂上学习到许多概念后，过一段时间会容易忘记这些概念，但是如果可以将学过的一些概念应用到实际问题中将会留有深刻的印象而不容易忘记。例如，在学习完“磁现象磁场”这一课题之后，我们就可以找一些生活中与磁现象有关的事物来进行研究。

    2.5应用图像法提高实验水平

    在测量电源电动势和内阻实验中， 已知电阻箱阻值为R， 电压表示数为U， 电源电动势和电源内阻不能直接测量， 通过改变R的值测U值， 做出图像， 则图线与纵坐标的截距表示：当R=0时， 电源电动势E=U。由欧姆定律可以得知， 变形若趋近于0， 则R趋近于0.3， 故图像与横纵标的截距的绝对值表示电压表内阻。

    3结语

    综上所述，我们利用图像法，在实际问题中提取关键信息、抓主要特征、排次要因素，通过结合数形，清楚明了地解决问题。因此，作为物理情境中的信息载体，图像法可切实提高学生的思维能力与自我学习能力，有助于物理成绩的提高。

    参考文献

    [1] 吴齐全.浅析用图像法處理实验数据[J].物理实验，2016，3，26（03）：32.