例談高中物理電場及靜力問題解題的思路和方法

張鵬

【摘? ? 要】高中時段的物理學(xué)科中有兩個比較難的點，即電場及靜力，而學(xué)生在對此進行解答時總會遇到各種各樣的難題。且由于性格、理解能力、學(xué)習(xí)方式或習(xí)慣不同，學(xué)生的解題思路也不一樣，故而學(xué)習(xí)的效率也很一般，這給學(xué)生的學(xué)習(xí)自信帶來了巨大影響，久而久之，可能造成學(xué)生厭學(xué)的結(jié)果。本文將對學(xué)生在電場和靜力學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進行分析，并且對解題思路進行深度的探討。

【關(guān)鍵詞】高中物理;電場;靜力

中圖分類號：G633.7? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1006-7485（2021）03-0149-02

【Abstract】There are two difficult points in physics in high school， namely electric field and static force， and students will always encounter various problems when answering them. And because of different personality， comprehension ability， learning style or habits， students have different ideas for solving problems， so the efficiency of learning is also very general. This has a huge impact on students' self-confidence in learning. Over time， it may cause students to tire of learning. result. This article will analyze the problems encountered by students in the electric field and static learning process， and conduct in-depth discussion on the ideas for solving problems.

【Keywords】High school physics; Electric field; Static

電場的學(xué)習(xí)需要從理解物理量的意義開始，包括電場力和電勢等，同時也包括一些場強、電勢能的概念理解。物理中的靜力也有相應(yīng)的物理量，如共點力和平衡、變化問題和固定轉(zhuǎn)動軸以及力的分解。

一、對于電場問題的解析

學(xué)習(xí)電場時，首先要明確電場力、電勢等物理量的意義，只有理解透徹，才能進行接下來的學(xué)習(xí)，同時解題思路也會越來越清晰。其次，題目中的各種物理量，一定要教導(dǎo)學(xué)生理解清楚，這些設(shè)問中就有解題所需的信息，而往往會有隱藏的答案，可以當(dāng)作解題的切入點，審題時，需要對各項對解題有幫助的信息進行提取，并且組成解體需要的關(guān)鍵信息。最后，物理量的符號也要進行一定的理解，并且明確其定義，對疊加原理和矢量、標量做出選擇，對問題進行判斷計算。

例1：靜電場中有一個形狀不規(guī)則的導(dǎo)體，如圖，因為產(chǎn)生的靜電感應(yīng)，導(dǎo)體的四周出現(xiàn)了幾種電場分布，電場線用虛線表示，等勢面用實線表示，關(guān)于圖中的abc三點說法正確的是（? ? ）

A.將電子從a點轉(zhuǎn)移到b點，電勢能減小

B. b點的電勢低于a點的電勢

C.電子從a到c，再從c到b，其電場力做功為零

D. b點的電場強度小于a點的電場強度

此類題型有三種解題思路：首先就是使用公式解答，Ep=qφ，而其中的φ與q正負號也要代入公式中，Ep越大，電勢能也會越大，負Ep越小，電勢能越大;其次使用能量守恒定律，假如只有電場力做功，那么動能和電勢能是能互相轉(zhuǎn)化的，動能減小，電勢能增加，反之亦然;判斷做功的正負，電場力在做負功的情況下，電勢能增加，而電場力在做正功的情況下，電勢能減小，以上三種方法皆可以使用，并且可以得出答案為B。

我在教導(dǎo)學(xué)生解答這道題時，專門引用敘述了電荷的概念，從問題的本身特性來講綜合性的問題，并且此種題目的解答和力學(xué)也有脫不開的關(guān)系，所以這時教導(dǎo)學(xué)生理解電荷是必不可少的，并且一定要讓學(xué)生達到一種融會貫通的程度。這種綜合性的習(xí)題是有些高難度的，很容易給學(xué)生的學(xué)習(xí)自信造成傷害。對此我也教導(dǎo)了學(xué)生在解題學(xué)習(xí)時要保持一種平衡的心態(tài)，畢竟學(xué)習(xí)物理不是馬上就能融會貫通的，思考很重要，并且物理的知識點之間并不是獨立存在的，相互有關(guān)聯(lián)，學(xué)生必須對此有概念。

例2：圖中電場中的等勢面表示為虛線，靜電場電場線為實線，下列判斷正確的是（? ? ）

A.2、1二點的場強一樣

B. 3、1二點的場強一樣

C. 2、1二點的電勢一樣

D. 2、3二點的電勢一樣

對本題進行解析，電場線和等勢面的概念一定要理解清楚，而電場線和等勢面越密集電場強度越高，E1>E2=E3，但E2和E3的電場強度方向不一樣，所以場強不可能相同，排除A、B選項，電勢沿著電場線方向是在逐漸降低的，而在同一等勢面電勢相等，所以D正確。

二、靜力問題的解析思路

針對靜力問題進行解答時，必須明確類別，這樣根據(jù)出發(fā)點對受力問題進行解析。分離法也是很常見的方法，如果運用過程這個方法運用很簡單，那么就還要使用整體的判斷受力情況進行分析，在過程中要運用到反作用力和作用力，以便畫出受力圖。

例3：如圖，粗糙的斜面上靜止著一個物體，現(xiàn)今給它一個水平向右的力F，物體靜止不動，那么以下說法正確的是（? ? ）

A.斜面對物體的支持力變小

B. 斜面對物體的支持力變大

C.斜面對物體的靜摩擦力變大

D. 斜面對物體的靜摩擦力變小

解析時要畫出受力分析圖：

所以根據(jù)兩圖中的受力分析可以看出，垂直斜面的方向上有F的分量，就此推斷出斜面中物體受到的支持力變大，但是不能明確分量和重力在斜面分量的大小比較，所以選項B正確。

假設(shè)題中的力很多，那么必定會有一些干擾項，這時我會要求學(xué)生明晰對象，根據(jù)設(shè)問進行分析判斷，此時隔離法很實用，將作用力、反作用力等作為解題手段，借助受力圖進行輔助分析，特別是作圖中，還要保證作用力的大小。

例4：如圖所示，斜面上的物體受到垂直斜面向上的F，一直保持靜止，那么F減小后，則（? ? ）

A.物體受到的摩擦力不變

B. 物體受到的摩擦力變大

C.物體受到的合力減小

D.物體對斜面的壓力變小

分析圖中的受力。可以得知物體本身受到了重力G、摩擦力f、拉力F、支持力N，所以應(yīng)進行正交分解：

所以拉力減小，N增大，G無影響，角不變，所以摩擦力f不變，合力為零，A正確。

三、結(jié)語

文章中有幾道試題練習(xí)，運用了一些圖片進行解析，這些可以讓學(xué)生真正結(jié)合課本知識，解決實際的問題，實際上這也是學(xué)習(xí)物理的根本意義。

參考文獻：

[1]彭少揚.高中物理電場及靜力問題解題的思路與方法[J].物理教學(xué)探討，2018（01）.

[2]李新紀.分析高中物理電場及靜力問題解題的思路與方法[J].通訊世界，2017（04）.

（責(zé)編? 侯 芳）