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解讀磁現象中的物理思想方法

來源:不詳       更新時間:2010-12-6 10:30:27
 

  一、模型法

  實際中的事物都是錯綜復雜的,在用物理規律對實際中的事物進行研究時,常需要對它們進行必要的簡化,忽略次要因素,以突出主要矛盾。用這種理想化的方法將實際中的事物進行簡化,便可得到一系列的物理模型。建立模型可以幫助人們透過現象,忽略次要因素,從本質認識和處理問題;建立模型還可以幫助人們顯示復雜事物及過程,幫助人們研究不易甚至無法直接觀察的現象。

  例如研究磁場時我們就建立了一個模型──磁感線。磁體周圍存在磁場,但磁場是看不見、摸不著的。正如空氣也是看不見摸不著的,但我們可以根據空氣流動(風)所產生的作用來認識它。如紅旗飄動,樹葉搖晃等.磁場雖然看不見、摸不著,但我們可以根據它對放入其中的磁體所產生的作用來感知它、認識它。由此可知,磁場是客觀存在的一種物質。為了更好地認識磁場,人們想到一種形象化地表示磁場強弱和方向的方法──磁感線。磁感線具有以下特點:①磁感線只是幫助我們描述磁場而假想的一條條曲線。磁場是客觀存在的,而磁感線是假想的物理模型,實際并不存在。②磁感線布滿磁體周圍整個空間,并不只在一個平面上。③磁體外部的磁感線總是由N極出發指向S極,內部磁感線由S極指向N極。④磁感線越密的地方磁場越強,越疏的地方磁場越弱。⑤不同磁體周圍的磁場,磁感線的形狀不同.

  例1(09福州)物理學中用光線來描述光的傳播路徑,用磁感線來描述磁場,以下說法正確的是(  )

  A.光線是真實存在的

  B.磁感線是真實存在的

  C.光作為一種電磁波是真實存在的

  D.磁感線描述的磁場不是真實存在的

  點撥:物理學中用光線來描述光的傳播路徑,用磁感線來描述磁場,都是模型法的應用。必須注意的是,光和磁場都是真實存在的,而光線和磁感線都是假想的物理模型,實際并不存在。

  答案:C

  二、類比法

  類比在物理學中有著廣泛的應用。所謂類比,實際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理。它是根據兩個對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。

  如在研究電磁感應現象中對“導體切割磁感線運動”的理解,我們可以把磁場比作一塊麥田,磁感線比作站立的小麥秸稈,做切割磁感線運動的導體比作手中的鐮刀。要切割麥秸,必須讓鐮刀與直立的麥秸成某一角度,垂直或斜著都可以切割到麥秸,但如果鐮刀在小麥的行間上下或左右運動時,則切割不到。導體切割磁感線也是如此,垂直切割或斜著切割都可以,但與磁感線平行時,則切割不到。鐮刀割小麥時可以讓鐮刀不動,小麥運動;同樣讓導體不動,磁場運動,導體中也能產生感應電流。

  例2(09 蘭州)如圖1所示是探究電磁感應現象的實驗裝置,裝置中的直銅線ab通過導線接在靈敏電流計的兩接線柱上,當讓ab迅速向上運動時,電流表指針_______;將ab改為向左運動時,電流表指針_______(填“偏轉”或“不偏轉”) ;實驗時開關應該_______,實驗結果表明 _______。

  點撥:靈敏電流計的指針能發生偏轉的前提是電路中產生感應電流。要產生感應電流必須同時滿足兩個條件:一個電路必須是閉合的,另一個是有一部分導體做切割磁感線運動。當直銅線ab向上運動時,因磁感線是從N到B,兩個方向平行,不切割;將ab改為向左運動時,導線能切割到磁感線,產生感應電流,電流表指針偏轉。

  答案:不偏轉  偏轉  閉合  閉合電路的一部分導體,在磁場中做切割磁感線的運動時,導體中就會產生電流

  三、逆向思考法

  客觀世界千差萬別,千變萬化,卻又和諧協調。上下左右,陰陽正負互相對應,構成一個對立統一的整體。反映客觀世界的這種內在的一致性,就是對稱性。根據客觀世界的對稱性,用實驗去探索物理規律時,除了用常規的研究方法外,思維不能定勢,還要用與常規思維方法相反的思維方法,也就是逆向思維法。

  如在“研究法拉第的發現”實驗教學時,電可以產生磁,那么磁能不能生電呢?大家通過分析電現象與磁現象相同與不同,認識到電與磁是對

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