“电与磁”的“误”中“悟”

2024-03-01 06:33王彦伟
数理天地(初中版) 2024年4期
关键词:初中物理解题

王彦伟

【摘要】电和磁知识体系中,涉及生活、生产的应用比较多,概念抽象,一些相似的原理、规律、易混淆的知识比较多.本文从原理、装置、能量转化、应用等方面进行彻底的区分,找到实质的不同之处.

【关键词】初中物理;电磁概念;解题

电和磁知识体系中,涉及生活、生产的应用比较多,概念比较抽象、有一些相似的原理、规律、易混淆的知识比较多,比如,电磁实验区分不清、对电磁感应产生条件认识不足、电磁问题考虑不周、电磁概念掌握不准等,所以学生在学习过程中经常会出现一些错误,特别在考试的过程中,也是出现错误频率比较多的知识点之一,为了走出误区去解决这些问题,现对出现的一些常见的误区进行归纳.

1 磁场与磁感线的理解不透的误点

对于磁现象的概念多而杂,往往由于认识不深刻而导致走入误区,代表性比较强的是磁场与磁感线的区分,而从物理观念这个维度去认识,初步形成能量观念.从概念方面进行比较区分,不能混为一谈,找到各自本质特征和作用及特点,便能很好地走出误区.

例1 关于磁场和磁感线,以下说法正确的是( )

(A)磁体周围的磁场不是真实存在的.

(B)磁体之间的相互作用不是通过磁场产生的.

(C)磁体周围的磁感线,是人们为了描述磁场建立的物理模型.

(D)磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线.

答案:(C).

解析 磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质就是磁场.磁场会对它内部的磁体产生力的作用,比如小磁针会偏转,是磁场对小磁针产生了力作用.磁感线并不是磁体周围真实存在的曲线,而是人们为了研究磁场能更直观形象而通过理想模型法,构建一种物理模型,根据磁场中小磁针的排布而假想的,因此磁感线不是真实存在的.故选C.

2 根据内部和外部小磁针判断磁场方向混淆的误点

在电磁磁场方向的判断中,有一种凭借小磁针方向来判断磁极或磁场方向的方法,一般出现的误区是根据“异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥”的误导而引起的,若小磁针通电螺线管的内部时,判断磁场方向,则不能根据磁极间的相互作用进行判断,而要根据规定的磁场方向是“小磁针静止时N极的指向”进行判断.

例2 如图1所示的电路中,根据小磁针静止时的指向判断螺线管的两极及电源的正负极,或根据磁场方向判断小磁针的南北极及电源正负极,下列说法正确的是( )

(A)图甲a端是通电螺线管的S极,c端是电源负极.

(B)图甲b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极.

(C)图乙a为电源的正极,b为小磁针的S极.

(D)图乙a为电源的负极,b为小磁针的N极.

答案:(D).

解析 此题是关于磁场方向、电源正负极、小磁针的指向等之间的关系进行判断,根据图甲可知,由于小磁针在螺线管的内部,根据小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向可知,螺线管外部磁感线从a端出来回到b端,而对于螺线管的外部,磁感线从N极指向S极,即该螺线管的a端为N极,b端为S极,再根据安培定则可知,螺线管上电流方向向上,所以c端是电源的正极,故(A)和(B)选项不符合题意.对于图乙来说,小磁针在螺线管的外部,情况有所不同,根据磁感线的方向可以判断,然后根据外部小磁针的指向与磁感线方向一致或根据磁极间相互作用规律得知b端是N极,然后根据安培定则判断螺线管电流的方向,螺线管上电流方向向下,从而确定电流方向回到a极,因此确定a是电源负极.故(C)不符合题意,(D)选项正确.故选(D).

3 三种电磁现象区分不到位的误点

在电磁现象中,电流磁效应、电磁感应和磁场对电流的作用是知识的难点和重点,如何能把三种磁现象区分开,是解决问题的重点,可以从原理、装置、能量转化、应用等方面进行彻底的区分,找到它们之间实质性的不同之处.

例3 如图2,风力发电可以带动发电机发电,我国风力发电已经处于世界先进水平,对于能源的利用和发展起到了重要的作用.下列四个装置能揭示发电机基本原理的是( )

答案:(D).

解析 (A)选项中,根据图可知此实验为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,没有电产生,故(A)选项错误;(B)选项中,此装置是探究电磁铁磁性强弱的影响因素,原理是电流磁效应,故(B)选项错误;(C)选項中,此装置为电源,研究磁场对通电导线的作用的实验装置,该实验说明通电导线在磁场中要受到力的作用,故(C)选项错误;(D)选项中,该装置没有电源,当导体棒ab做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,将机械能转化为电能,其原理是电磁感应,是发电机原理,故(D)选项正确.

4 结语

总之,对电与磁的知识误区进行及时的总结,学会通过比较的方式把相似或相近的一些规律、概念、原理等进行区分比较,关于此类误区还有很多,比如,磁感线的画法、电动机和发电机、电磁感应的产生条件、通电导体在磁场受力方向的判断等,都要深入挖掘,不要被表面所迷惑,更不能走进误区,要保持清醒的头脑,学会运用相应的规律进行寻找质的不同,才能避免出现问题.

参考文献:

[1]李学利.电与磁常见错误分析[J]. 中学生数理化(八年级物理)(配合人教社教材).2010(04):21-22.

[2]杜勇.电与磁易错点分析[J]. 中学生数理化(初中版.中考版). 2021(Z1):32-33.

[3]李学利.电与磁易错点例析[J].初中生学习(中). 2010(03):36-37.

[4]石东方.“电和磁”复习指导(初二、初三)[J]. 数理天地(初中版),2006(03):38-39.

[5]解占忠.电和磁知识的理解与运用[J].中学考试研究(初中版),1997(02):23-25+32

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