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类比学习 事半功倍

2018-03-06王飞

新高考·高一物理 2017年7期
关键词:引力场重力场电荷

王飞

电场是电学的基础知识,电场一章内容的核心是电场概念及其性质。电荷守恒定律和库仑定律是电场的基础。电场中的导体、电容器可看作电场性质的应用。带电粒子在电场中的运动是电场性质与力学规律的综合应用,对学生的分析综合能力要求较高。高考对本章知识的考查频率较高,是高考的重点,也就要求同学们在学习电场内容能准确把握理解电场的两种性质。

但是电场不同于生活中常见的物质,它是看不见摸不着的,电场相关知识抽象、空泛、不直观,最终我们对概念难以理解,知识点难以固化。如何解决这个学习难点?下面就介绍运用类比方法来降低电场知识学习的难度,加深对电场概念的理解,提高学习的效率。

一、电场与引力场类比

不管是物质间还是电荷间,产生力的作用并不是超距作用,而是它们周围会产生一种我们肉眼看不到而且根本不熟悉的物质,叫做“场”,我们一定要注意“场”是客观存在的这一事实。

物质产生的场叫做引力场,或者说是万有引力场,引力场的性质就是对放入其中的物质会产生引力的作用,同学们最熟悉的就是地球重力场中物体受到的重力。同样,电荷周围也会产生一种场,叫做电场,电场也同样有这样的性质,即对放入其中的电荷会产生力的作用。

下图是对比我们比较熟悉的地球重力场。

由于力的作用是相互的,地球对物体有吸引力,物体对地球也有吸引力;同理,电荷A给电荷B有力的作用,电荷B对电荷A也有力的作用。两者的区别是:地球和物体间的一定是引力,而电荷间的作用力根据电性可以是引力也可以是斥力。

电场的具体性质主要是关于力的性质和能的性质,概念比较多,我们仍然可以将电场与重力场类比,来帮助我们学习理解,如下表所示:

二、电场力的性质和能的性质类比

在上表的对比学习中,我们主要是将电场与重力场的性质进行列表对比,表格展现出来电场概念很多,描述的对象既有电场,还有场中的电荷,有力的性质,还有能的性质,学习过程中容易造成由于研究对象的模糊不清,而对电场两个性质的理解有很大困难,所以在学习中还需抓住力与能这条主线,通过对比学习把整章的知识联系起来。

类比可以让一些抽象的问题变得具体,让一些复杂的問题变得简单,是科学研究必不可少的方法。电场中概念多且比较抽象,学习感觉杂乱无章,分析问题时抓不住要领,解题思路打不开。通过上述的类比学习,能让我们弄清电场这一章的知识结构,掌握电场的基本概念及基本规律的内在联系,即牢牢抓住“力和能两条主线”,实现知识的系统化,找出它们的有机联系,做到融会贯通,提高分析问题和解决问题的能力。endprint

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