范小輝
電學中的知識點即為電場及其衍生出來的電場強度,電勢,電勢差及電勢能等知識,在其中蘊含了大量的物理思想方法.這些是學生知識和技能,情感態(tài)度價值觀的體現和目標要求,這些從深遠意義上說比知識更為重要,對學生終身發(fā)展甚為重要.
電場知識是從電荷守恒定律開始認識物體帶電的本質是電子發(fā)生轉移的,到點電荷和電場強度,還有電勢電勢差,電勢能等等蘊含了大量的物理思想方法.在教學過程中細細滲透它們,會讓學生獲益匪淺的,這些思想方法會讓學生以后的學習工作和處理事情時游刃有余,這才是物理之魂,物理之核心.
物體帶電是因為正負電荷數目不同所致,質子數大于電子數,帶正電,反之是帶負電.而起電方式的本質是電子發(fā)生轉移,得失電子所致兩物體各帶正負電,得到和失去的數目是相同的,這就是電荷守恒定律.這是守恒的思想,物理學中的守恒定律不多,除此之外就是能量守恒定律,質量守恒定律,機械能守恒定律和動量守恒定律.在物理變化的過程中,存在著某些不變的關系和不變的量,對這些量的分析會讓我們的學習或研究柳暗花明又一村.在學習上也是如此,有得必有失,只有付出艱辛,才能換來學習的成功,這也是守恒啊.
點電荷是一個理想模型,我們在研究帶電體時,如果它的本身大小相對于我們研究的距離小得多時,此時大小形狀可以忽略不計,只把它看成是一個帶電的幾何點,這就是點電荷.理想模型方法啟示我們在研究物體或處理問題時,如果有多個因素或變量影響時,在某些條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,從而讓我們更加容易去解決問題.這也像學生攻克學習問題時,由主到次地解決問題,就是理想模型法所指的抓住主要矛盾,忽略次要矛盾.
研究庫侖定律時,容易知道電荷量和兩帶電體間距離會影響相互間作用力大小,也就出現多個變量影響結果.那我們采取的處理方式是控制變量法.控制變量法是指一個物理量與多個因素有關,研究它與其中一個因素的關系時,必須保證其他因素不變,只改變這一因素,從而找到它們的變化規(guī)律.這也是化多變?yōu)橐蛔兊姆椒ā寣W生學會在變量中去尋找關系,認識規(guī)律.
在庫侖的扭稱實驗中是采用微小形變放大法,通過長的力臂形成較大力矩產生較大的形變.
在引入電場強度的概念時是用比值定義法,E=F/q,是用兩個物理量F和q通過比值引出新的量,用來描述物體的本質屬性和特征,或者是物體運動特征的定義.像電阻,密度,重力加速度和場強都是比值定義法得到的物理量,只取決與物體本身,與定義式中其他兩量無關.這些比值定義的量具有類似的特點,我們可以展開類比和想象,對它們用比較法來學習.
在電場解題中經常用到微元法,微元法是將研究對象分割成無數個微小的單元,或從研究對象上選取某一“微元”加以分析,從而可以化曲為直,就像我們研究曲線運動時就是將曲線分割成無數小段,每一段是一個微元,變成直線,使變量和難以確定的量轉化成常量,從而起到鞏固知識和加深認識提高能力的作用,這也是“化變?yōu)楹恪钡乃枷?如下面例題