电学小知识物理大思想お

2016-05-26 04:43范小辉
中学物理·高中 2016年1期
关键词:电势比值电场

范小辉

电学中的知识点即为电场及其衍生出来的电场强度,电势,电势差及电势能等知识,在其中蕴含了大量的物理思想方法.这些是学生知识和技能,情感态度价值观的体现和目标要求,这些从深远意义上说比知识更为重要,对学生终身发展甚为重要.

电场知识是从电荷守恒定律开始认识物体带电的本质是电子发生转移的,到点电荷和电场强度,还有电势电势差,电势能等等蕴含了大量的物理思想方法.在教学过程中细细渗透它们,会让学生获益匪浅的,这些思想方法会让学生以后的学习工作和处理事情时游刃有余,这才是物理之魂,物理之核心.

物体带电是因为正负电荷数目不同所致,质子数大于电子数,带正电,反之是带负电.而起电方式的本质是电子发生转移,得失电子所致两物体各带正负电,得到和失去的数目是相同的,这就是电荷守恒定律.这是守恒的思想,物理学中的守恒定律不多,除此之外就是能量守恒定律,质量守恒定律,机械能守恒定律和动量守恒定律.在物理变化的过程中,存在着某些不变的关系和不变的量,对这些量的分析会让我们的学习或研究柳暗花明又一村.在学习上也是如此,有得必有失,只有付出艰辛,才能换来学习的成功,这也是守恒啊.

点电荷是一个理想模型,我们在研究带电体时,如果它的本身大小相对于我们研究的距离小得多时,此时大小形状可以忽略不计,只把它看成是一个带电的几何点,这就是点电荷.理想模型方法启示我们在研究物体或处理问题时,如果有多个因素或变量影响时,在某些条件下可以抓住主要因素,而忽略次要因素,抽象成理想化模型,从而让我们更加容易去解决问题.这也像学生攻克学习问题时,由主到次地解决问题,就是理想模型法所指的抓住主要矛盾,忽略次要矛盾.

研究库仑定律时,容易知道电荷量和两带电体间距离会影响相互间作用力大小,也就出现多个变量影响结果.那我们采取的处理方式是控制变量法.控制变量法是指一个物理量与多个因素有关,研究它与其中一个因素的关系时,必须保证其他因素不变,只改变这一因素,从而找到它们的变化规律.这也是化多变为一变的方法——让学生学会在变量中去寻找关系,认识规律.

在库仑的扭称实验中是采用微小形变放大法,通过长的力臂形成较大力矩产生较大的形变.

在引入电场强度的概念时是用比值定义法,E=F/q,是用两个物理量F和q通过比值引出新的量,用来描述物体的本质属性和特征,或者是物体运动特征的定义.像电阻,密度,重力加速度和场强都是比值定义法得到的物理量,只取决与物体本身,与定义式中其他两量无关.这些比值定义的量具有类似的特点,我们可以展开类比和想象,对它们用比较法来学习.

在电场解题中经常用到微元法,微元法是将研究对象分割成无数个微小的单元,或从研究对象上选取某一“微元”加以分析,从而可以化曲为直,就像我们研究曲线运动时就是将曲线分割成无数小段,每一段是一个微元,变成直线,使变量和难以确定的量转化成常量,从而起到巩固知识和加深认识提高能力的作用,这也是“化变为恒”的思想.如下面例题

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