尹金京

摘 要：物理學(xué)中解答問(wèn)題的方法比較多，本文就電場(chǎng)中幾種特殊的思維方法，如等效法、補(bǔ)償法、微元法進(jìn)行例題說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：電場(chǎng)；等效法；補(bǔ)償法；微元法

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）8（S）-0040-3

物理學(xué)中解答問(wèn)題的方法比較多，下面就電場(chǎng)中的幾種特殊的思維方法作說(shuō)明。

1 等效法

等效法是把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程來(lái)研究和處理的一種科學(xué)思想方法。它是物理學(xué)研究的一種重要方法。在中學(xué)物理中，合力與分力、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)、總電阻與分電阻、平均值、有效值等，都是根據(jù)等效概念引入的。常見(jiàn)的等效法有“分解”“合成”等效類比、等效替換、等效變換、等效簡(jiǎn)化等，從而化繁為簡(jiǎn)、化難為易。勻強(qiáng)電場(chǎng)有許多性質(zhì)與重力場(chǎng)非常相似，所以在有些電場(chǎng)問(wèn)題解題的過(guò)程中，可以將電場(chǎng)與重力場(chǎng)加以比較，將勻強(qiáng)電場(chǎng)等效類比為重力場(chǎng)中熟悉的模型問(wèn)題。按照重力場(chǎng)中物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)去研究問(wèn)題，可以使物理問(wèn)題的分析和解答變得簡(jiǎn)捷，而且對(duì)靈活運(yùn)用知識(shí)，促使知識(shí)、技能和能力的遷移，都會(huì)有很大的幫助。

例1 如圖1所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道，處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶負(fù)電荷的小球從高h(yuǎn)的A處由靜止開(kāi)始下滑，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球所受的電場(chǎng)力是其重力的3/4，圓環(huán)半徑為R，斜面傾角為θ，xBC=2R。若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，h至少為多少？

由上題可見(jiàn)，隔離選擇恰當(dāng)微元作為突破整體研究的對(duì)象。微元可以是：一小段線段、圓弧、一小塊面積、一個(gè)小體積、小質(zhì)量、一小段時(shí)間等等，但應(yīng)具有整體對(duì)象的基本特征。將微元模型化（如視作點(diǎn)電荷、質(zhì)點(diǎn)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)……）并運(yùn)用相關(guān)物理規(guī)律，求解這個(gè)微元與所求物體的關(guān)聯(lián)。并將一個(gè)微元的求解結(jié)果推廣到其他微元，充分利用各微元間的對(duì)稱關(guān)系、矢量方向關(guān)系、近似極限關(guān)系，對(duì)各微元的解出結(jié)果進(jìn)行疊加，以求出整體量的合理解答。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡雙根，劉茶萍.關(guān)于靜電場(chǎng)中點(diǎn)電荷零的若干問(wèn)題理解[J].物理教學(xué)探討，2011，（11）：12.

[2]姜峰.勻繩電場(chǎng)中電勢(shì)差的推論及應(yīng)用[J].物理教學(xué)探討，2009，（4）：25.

[3]電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的三個(gè)推論——從教材中總結(jié)三個(gè)結(jié)論[J].物理教學(xué)探討，2009，（5）：33.

（欄目編輯 羅琬華）

摘 要：物理學(xué)中解答問(wèn)題的方法比較多，本文就電場(chǎng)中幾種特殊的思維方法，如等效法、補(bǔ)償法、微元法進(jìn)行例題說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：電場(chǎng)；等效法；補(bǔ)償法；微元法

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）8（S）-0040-3

物理學(xué)中解答問(wèn)題的方法比較多，下面就電場(chǎng)中的幾種特殊的思維方法作說(shuō)明。

1 等效法

等效法是把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程來(lái)研究和處理的一種科學(xué)思想方法。它是物理學(xué)研究的一種重要方法。在中學(xué)物理中，合力與分力、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)、總電阻與分電阻、平均值、有效值等，都是根據(jù)等效概念引入的。常見(jiàn)的等效法有“分解”“合成”等效類比、等效替換、等效變換、等效簡(jiǎn)化等，從而化繁為簡(jiǎn)、化難為易。勻強(qiáng)電場(chǎng)有許多性質(zhì)與重力場(chǎng)非常相似，所以在有些電場(chǎng)問(wèn)題解題的過(guò)程中，可以將電場(chǎng)與重力場(chǎng)加以比較，將勻強(qiáng)電場(chǎng)等效類比為重力場(chǎng)中熟悉的模型問(wèn)題。按照重力場(chǎng)中物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)去研究問(wèn)題，可以使物理問(wèn)題的分析和解答變得簡(jiǎn)捷，而且對(duì)靈活運(yùn)用知識(shí)，促使知識(shí)、技能和能力的遷移，都會(huì)有很大的幫助。

例1 如圖1所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道，處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶負(fù)電荷的小球從高h(yuǎn)的A處由靜止開(kāi)始下滑，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球所受的電場(chǎng)力是其重力的3/4，圓環(huán)半徑為R，斜面傾角為θ，xBC=2R。若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，h至少為多少？

由上題可見(jiàn)，隔離選擇恰當(dāng)微元作為突破整體研究的對(duì)象。微元可以是：一小段線段、圓弧、一小塊面積、一個(gè)小體積、小質(zhì)量、一小段時(shí)間等等，但應(yīng)具有整體對(duì)象的基本特征。將微元模型化（如視作點(diǎn)電荷、質(zhì)點(diǎn)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)……）并運(yùn)用相關(guān)物理規(guī)律，求解這個(gè)微元與所求物體的關(guān)聯(lián)。并將一個(gè)微元的求解結(jié)果推廣到其他微元，充分利用各微元間的對(duì)稱關(guān)系、矢量方向關(guān)系、近似極限關(guān)系，對(duì)各微元的解出結(jié)果進(jìn)行疊加，以求出整體量的合理解答。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡雙根，劉茶萍.關(guān)于靜電場(chǎng)中點(diǎn)電荷零的若干問(wèn)題理解[J].物理教學(xué)探討，2011，（11）：12.

[2]姜峰.勻繩電場(chǎng)中電勢(shì)差的推論及應(yīng)用[J].物理教學(xué)探討，2009，（4）：25.

[3]電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的三個(gè)推論——從教材中總結(jié)三個(gè)結(jié)論[J].物理教學(xué)探討，2009，（5）：33.

（欄目編輯 羅琬華）

摘 要：物理學(xué)中解答問(wèn)題的方法比較多，本文就電場(chǎng)中幾種特殊的思維方法，如等效法、補(bǔ)償法、微元法進(jìn)行例題說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：電場(chǎng)；等效法；補(bǔ)償法；微元法

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）8（S）-0040-3

物理學(xué)中解答問(wèn)題的方法比較多，下面就電場(chǎng)中的幾種特殊的思維方法作說(shuō)明。

1 等效法

等效法是把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程來(lái)研究和處理的一種科學(xué)思想方法。它是物理學(xué)研究的一種重要方法。在中學(xué)物理中，合力與分力、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)、總電阻與分電阻、平均值、有效值等，都是根據(jù)等效概念引入的。常見(jiàn)的等效法有“分解”“合成”等效類比、等效替換、等效變換、等效簡(jiǎn)化等，從而化繁為簡(jiǎn)、化難為易。勻強(qiáng)電場(chǎng)有許多性質(zhì)與重力場(chǎng)非常相似，所以在有些電場(chǎng)問(wèn)題解題的過(guò)程中，可以將電場(chǎng)與重力場(chǎng)加以比較，將勻強(qiáng)電場(chǎng)等效類比為重力場(chǎng)中熟悉的模型問(wèn)題。按照重力場(chǎng)中物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)去研究問(wèn)題，可以使物理問(wèn)題的分析和解答變得簡(jiǎn)捷，而且對(duì)靈活運(yùn)用知識(shí)，促使知識(shí)、技能和能力的遷移，都會(huì)有很大的幫助。

例1 如圖1所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道，處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶負(fù)電荷的小球從高h(yuǎn)的A處由靜止開(kāi)始下滑，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球所受的電場(chǎng)力是其重力的3/4，圓環(huán)半徑為R，斜面傾角為θ，xBC=2R。若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，h至少為多少？

由上題可見(jiàn)，隔離選擇恰當(dāng)微元作為突破整體研究的對(duì)象。微元可以是：一小段線段、圓弧、一小塊面積、一個(gè)小體積、小質(zhì)量、一小段時(shí)間等等，但應(yīng)具有整體對(duì)象的基本特征。將微元模型化（如視作點(diǎn)電荷、質(zhì)點(diǎn)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)……）并運(yùn)用相關(guān)物理規(guī)律，求解這個(gè)微元與所求物體的關(guān)聯(lián)。并將一個(gè)微元的求解結(jié)果推廣到其他微元，充分利用各微元間的對(duì)稱關(guān)系、矢量方向關(guān)系、近似極限關(guān)系，對(duì)各微元的解出結(jié)果進(jìn)行疊加，以求出整體量的合理解答。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡雙根，劉茶萍.關(guān)于靜電場(chǎng)中點(diǎn)電荷零的若干問(wèn)題理解[J].物理教學(xué)探討，2011，（11）：12.

[2]姜峰.勻繩電場(chǎng)中電勢(shì)差的推論及應(yīng)用[J].物理教學(xué)探討，2009，（4）：25.

[3]電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的三個(gè)推論——從教材中總結(jié)三個(gè)結(jié)論[J].物理教學(xué)探討，2009，（5）：33.

（欄目編輯 羅琬華）