王飛
電場是電學(xué)的基礎(chǔ)知識,電場一章內(nèi)容的核心是電場概念及其性質(zhì)。電荷守恒定律和庫侖定律是電場的基礎(chǔ)。電場中的導(dǎo)體、電容器可看作電場性質(zhì)的應(yīng)用。帶電粒子在電場中的運(yùn)動是電場性質(zhì)與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用,對學(xué)生的分析綜合能力要求較高。高考對本章知識的考查頻率較高,是高考的重點(diǎn),也就要求同學(xué)們在學(xué)習(xí)電場內(nèi)容能準(zhǔn)確把握理解電場的兩種性質(zhì)。
但是電場不同于生活中常見的物質(zhì),它是看不見摸不著的,電場相關(guān)知識抽象、空泛、不直觀,最終我們對概念難以理解,知識點(diǎn)難以固化。如何解決這個學(xué)習(xí)難點(diǎn)?下面就介紹運(yùn)用類比方法來降低電場知識學(xué)習(xí)的難度,加深對電場概念的理解,提高學(xué)習(xí)的效率。
一、電場與引力場類比
不管是物質(zhì)間還是電荷間,產(chǎn)生力的作用并不是超距作用,而是它們周圍會產(chǎn)生一種我們?nèi)庋劭床坏蕉腋静皇煜さ奈镔|(zhì),叫做“場”,我們一定要注意“場”是客觀存在的這一事實。
物質(zhì)產(chǎn)生的場叫做引力場,或者說是萬有引力場,引力場的性質(zhì)就是對放入其中的物質(zhì)會產(chǎn)生引力的作用,同學(xué)們最熟悉的就是地球重力場中物體受到的重力。同樣,電荷周圍也會產(chǎn)生一種場,叫做電場,電場也同樣有這樣的性質(zhì),即對放入其中的電荷會產(chǎn)生力的作用。
下圖是對比我們比較熟悉的地球重力場。
由于力的作用是相互的,地球?qū)ξ矬w有吸引力,物體對地球也有吸引力;同理,電荷A給電荷B有力的作用,電荷B對電荷A也有力的作用。兩者的區(qū)別是:地球和物體間的一定是引力,而電荷間的作用力根據(jù)電性可以是引力也可以是斥力。
電場的具體性質(zhì)主要是關(guān)于力的性質(zhì)和能的性質(zhì),概念比較多,我們?nèi)匀豢梢詫㈦妶雠c重力場類比,來幫助我們學(xué)習(xí)理解,如下表所示:
二、電場力的性質(zhì)和能的性質(zhì)類比
在上表的對比學(xué)習(xí)中,我們主要是將電場與重力場的性質(zhì)進(jìn)行列表對比,表格展現(xiàn)出來電場概念很多,描述的對象既有電場,還有場中的電荷,有力的性質(zhì),還有能的性質(zhì),學(xué)習(xí)過程中容易造成由于研究對象的模糊不清,而對電場兩個性質(zhì)的理解有很大困難,所以在學(xué)習(xí)中還需抓住力與能這條主線,通過對比學(xué)習(xí)把整章的知識聯(lián)系起來。
類比可以讓一些抽象的問題變得具體,讓一些復(fù)雜的問題變得簡單,是科學(xué)研究必不可少的方法。電場中概念多且比較抽象,學(xué)習(xí)感覺雜亂無章,分析問題時抓不住要領(lǐng),解題思路打不開。通過上述的類比學(xué)習(xí),能讓我們弄清電場這一章的知識結(jié)構(gòu),掌握電場的基本概念及基本規(guī)律的內(nèi)在聯(lián)系,即牢牢抓住“力和能兩條主線”,實現(xiàn)知識的系統(tǒng)化,找出它們的有機(jī)聯(lián)系,做到融會貫通,提高分析問題和解決問題的能力。endprint