提高静电场中概念教学有效性之我见

提高静电场中概念教学有效性之我见

梁月亮

梁月亮

（江苏省睢宁县王集中学，江苏睢宁221200）

摘要：物理概念是对物理现象、物理过程进行概括化和抽象化思维的形式，是物理学习或物理思维的基本单位，是物理知识结构的基础。有些概念其感性知识积累少且具有较高抽象思维能力的要求，学生掌握起来就感到非常困难。

关键词：高中物理；教学概念；

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1671-6035（2013）08-0000-02

高中物理选修3—1静电场一章中涉及到的电场强度，电势，电势能等概念就属于这类概念，学生由于缺乏感性认识，普遍觉得这些概念抽象，虚无缥缈，难以真正理解其物理意义和实质，也只能死记硬背，以至于相近的概念常发生混淆。抽象的概念如果能形象化，形象的概念如果能简单生活化，那么概念的理解就会变得较容易些。在本文中，就是通过对有关重力场和电场相关概念的类比使学生加深对电场概念的认识，具体类比如下：

类比一：重力场与电场

地球与其表面附近的物体构成一个系统，地球周围存在着重力场,它使物体受到重力的作用，重力的大小可用公式G=mg求解，则可定义重力场强度为物体所受重力与物体的质量比,即G/m=g,即重力加速度。重力场并不是一个匀场，场强大小与距离地面的远近成负相关的关系，所以就有g随着高度的增加而逐渐减小。

电荷（可看作是源电荷）与放入其中的另一个电荷（可看作是试探电荷）构成一个系统，源电荷周围也存在场，就是电场，对放入其中的电荷就会施加电场力的作用，电场力的大小可用公式F=Eq求解，于是可定义电场强度为试探电荷所受电场力与其电荷量比，即E=F/q。点电荷产生的电场也是非匀场，场的大小也是随着与点电荷距离的增大而减小，于是有公式

通过以上具体的类比，重力场与静电场的相似性之处便可容易找到，学生可以明确它们的区别和差异，建立起横向与纵向联系，构建起知识网络，使知识条理化，形象化乃至生活化。

下面通过两个例子加深对静电场相关概念的理解与应用：

例1.（07山东理综）如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点。下列说法正确的是（）

A.M点电势一定高于N点电势

B.M点场强一定大于N点场强

C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

D.将电子从M点移到N点，电场力做正功

解析：沿电场线方向电势逐渐降低，M点的电势一定高于N点的电势，A对；因电场线越密的区域场强越大，由图可知N点场强大于M点场强，B错；将正电荷由M点移到N点时电场力做正功，电势能减小，故正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，C对；将电子从M点移到N点的过程中，受到的电场力与移动方向相反，电场力做负功，D错。故本题选AC。

例2．如图所示，在真空中A、B两点分别放置等量的异种电荷＋q、－q，在通过A、B两点的竖直平面内相对于AB对称取一个矩形路径abcd，且ab平行于AB，a、d到A点的距离等于b、c到B点的距离．设想将一个电子沿路径abcd运动一周，则下列说法正确的是()

A．由a到b，电势降低，电子的电势能减小

B．由a到b，电势升高，电子的电势能增大

C．由b到c，电场力对电子先做正功，后做负功，总功为零

D．由d到a，电子的电势能先减小后增大，电势能的变化总量为零

解析：过四个点的电场线如图所示．

根据电场线分布可知a、b、c、d各点场强方向，则可知电子由a到b，电势降低，电场力做负功，电势能增加，故A、B均错；由b到c，电场力对电子先做负功后做正功，故C错；由d到a，电场力对电子先做正功后做负功，电势能先减小后增大，根据对称性电势能的变化总量为零，故D对，所以本题选D．

通过如此的“迁移”，原来抽象飘渺、远离生活的概念将会以形象熟悉、生活化的形式呈现在学生面前，实现熟悉向陌生的转化，进而在具体的应用中做到概念清晰明了。